风机轴功率计算概要
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风机电机功率计算公式:选用的电机功率N=(Q/3600)*P/(1000*η)*K其中风量Q单位为m3/h,全压P单位为Pa,功率N单位为kW,η风机全压效率(按风机相关标准,全压效率不得低于0.7,实际估算效率可取小些,也可以取0.6,小风机取小值,大风机取大值),K为电机容量系数,参见下表。
1、离心风机功率KW 一般用灰尘高温小于0.5 1.5 1.2 1.30.5-1 1.4 1-21.3 2-5 1.2大于5 1.1-1.152、轴流风机:1.05-1.1,小功率取大值,大功率取小值选用的电机功率N=(Q/3600)*P/(1000*η)*K风机的功率P(KW)计算公式为P=Q*p/(3600*1000*η0* η1)Q—风量,m3/h;p—风机的全风压,Pa;η0—风机的内效率,一般取0.75~0.85,小风机取低值、大风机取高值η1—机械效率,1、风机与电机直联取1;2、联轴器联接取0.95~0.98;3、用三角皮带联接取0.9~0.95;4、用平皮带传动取0.85如何计算电机的电流:I=(电机功率/电压)*c功率单位为KW电压单位:KVC:0.76(功率因数0.85和功率效率0.9乘积)解释一下风机轴功率计算公式N=QP/1000*3600*0.8*0.98Q是流量,单位为m^3/h,p是全风压,单位为Pa(N/m^2)。
注意:功率的基本单位是W,在动力学中,W=N.m/s。
QP的单位为N.m/h=W*3600。
风机轴功率一般用kW表示。
1000是将W换算为kW。
3600将小时换算为秒。
上述计算获取的是风机本身的输出功率,风机轴功率是指风机的输入功率,也等于电机的输出功率。
风机输出功率除以转换效率就是风机的轴功率。
0.8是风机内效率估计值。
0.98是机械效率估计值。
风机常识-风机知识风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途:按作用原理分类透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算)通风机—排气压力低于112700Pa;鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间;压缩机—排气压力高于343000Pa以上;通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)低压离心通风机:全压P≤1000Pa中压离心通风机:全压P=1000~5000Pa高压离心通风机:全压P=5000~30000Pa低压轴流通风机:全压P≤500Pa高压轴流通风机:全压P=500~5000Pa一般通风机全称表示方法型式和品种组成表示方法压力:离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
它有静压、动压、全压之分。
性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。
常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。
(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速:风机转子旋转速度。
常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。
一二风机水泵轴功率与配置电机功率简介电机功率、效率计算简介 电机额定功率即电动机的轴输出功率,也是负载计算时所采用的数据。
当一台三相交流电机的输入额定电压为380V,输入额定电流为le时: 电机额定功率:Pe=1.732*380*Ie*额定功率因数*电动机效率; 电动机额定电流:Ie=Pe/(1.732*380*额定功率因数*电动机效率); 电动机的输入功率:P1=Pe/电动机效率。
P1在负载计算中作用不大,一般不再进行换算。
例如一台小型电机的铭牌数据:额定功率250W,额定电压380V,额定电流0.85A,功率因数0.68。
如果不算效率时,额定电流=250/(1.732*380*0.68)=0.56A,跟0.85A不符; 如果算效率,额定电流=0.85=250/(1.732*380*0.68*效率); 由上式计算效率为:电动机效率=250/(1.732*380*0.68*0.85)=0.66。
水泵所需功率与电动机额定功率的计算 假设水泵的扬程为H(m),流量为Q(L/s),那么很容易推算其实际需要的有效功率P3为:P3=H*Q*g(g=9.8,常数)(W) 因为水泵本身也存在效率,因此需要提供给水泵的实际功率:P2=P3/水泵效率 P2算出来往往跟电机的额定功率不会正好相等,因此就选择一个大于P2(接近于)的电机功率Pe。
比如P3=10KW,水泵效率为0.7,电机效率为0.9,那么P2=P3/0.7=14.3kw,可选择Pe=15KW的配套电机,电机的实际输入功率P1=15/0.9=16.7kw。
泵轴功率是原动机(拖动电机)传给泵的功率,在实际工作时其工况点会变化,另电机输出功率因功率因数关系也会有变化。
因此,原动机传给泵的功率应有一定余量,经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。
轴功率余量见下表,并根据国家标准Y系列电机功率规格选配。
轴功率余量 根据API 610标准电动机的额定功率,至少应等于下面给出的额定条件下泵功率的百分数。
离心式通风机型负载公式
轴功率=(风量*风压)/3600*风机的内效率*1000*机械传递效率。
风机内效率=0.7-0.8;机械传递效率:D式=0.98;C式=0.92。
如果是V带传动的话可以降低风机主轴的转速,以此来减小电机的功率。
在进气条件不变的情况下,转速与轴功率的关系、流量与轴功率的关系、压力与轴功率的关系公式如下:
n0/n1=3√P0/P1;Q0/Q1=3√P0/P1;√p0/p1=3√P0/P1。
n0-已知转速;P0-已知功率;Q0-已知流量;p0-已知压力;√-根号。
一、离心式通风机的声功率级估算公式为:
Lw = Lwc + 10lg(QH2) - 20
式中:Lwc——风机的比声功率级,定义为在单位风量(1m³/h)、单位风压(10Pa)工况下风机的声功率级,dB;Q——风机风量,m³/h;H——风机全压,Pa。
1)当未知风机比声功率级时,离心风机声功率级可按下式估算(误差在±4dB以内):
Lw = 5 + 10lgQ + 20lgH
2)当已知风机的功率P(kW)和风压H(Pa)时,离心风机声功率级可按下式估算:
Lw = 67 + 10lgP + 10lgH
当获得风机声功率级后,可按下式计算风机各倍频带的声功率级(Lw)Hz:
(Lw)Hz = Lw + △b
式中:△b一一通风机各频带声功率级修正值(dB),见下表。
如何确定风机功率
选用的电机功率N=(Q/3600)*P/(1000*η)*K
其中风量Q单位为m3/h,全压P单位为Pa,功率N单位为kW,η风机全压效率(按风机相关标准,全压效率不得低于0.7,实际估算效率可取小些,也可以取0.6,小风机取小值,大风机取大值), K为电机容量系数,参见下表。
1、离心风机
功率KW 一般用灰尘高温
小于0.5 1.5 1.2 1.3
0.5-1 1.4
1-2 1.3
2-5 1.2
大于5 1.1-1.15
2、轴流风机:1.05-1.1,小功率取大值,大功率取小值
选用的电机功率N=(Q/3600)*P/(1000*η)*K
风机的功率P(KW)计算公式为P=Q*p/(3600*1000*η0* η1)Q—风量,m3/h;
p—风机的全风压,Pa;
η0—风机的内效率,一般取0.75~0.85,小风机取低值、大风机取高值
η1—机械效率,1、风机与电机直联取1;2、联轴器联接取0.95~0.98;
3、用三角皮带联接取0.9~0.95;
4、用平皮带传动取0.85
如何计算电机的电流:
I=(电机功率/电压)*c
功率单位为KW
电压单位:KV
C:0.76(功率因数0.85和功率效率0.9乘积)。
风机轴功率的计算公式风机轴功率是指风机输出的功率,通常用于计算风机的运行效率。
风机轴功率的计算公式可以用于各种风机类型,包括螺旋桨、轴流和离心式风机。
以下是风机轴功率的计算公式及其详细解释。
一、风机轴功率的计算公式风机轴功率的计算公式为:P = Q × ρ × ΔP / 367其中,P 为风机轴功率,单位为 kW;Q 为空气流量,单位为m³/min;ρ 为空气密度,单位为kg/m³;ΔP 为风机总压,单位为 Pa。
二、风机轴功率的详细解释1. 空气流量空气流量是指通过风机的空气体积,通常使用的单位是m³/min。
空气流量的计算通常依据风机的流量特性曲线,根据所需风量选择对应的点位。
2. 空气密度空气密度是指单位体积空气的质量,通常使用的单位是kg/m³。
空气密度受到温度、湿度、压力等因素的影响,为了准确计算风机轴功率,需要测量室内环境的参数,提供准确的空气密度数值。
3. 风机总压风机总压是指风机的入口压力和出口压力的差值,单位为 Pa。
风机总压是风机的重要参数之一,反映了风机对空气流动的刺激强度,与空气流量、风速等参数密切相关。
4. 367 的含义计算公式中的 367 是一个常数,其含义为:1 马力等于 367 瓦。
因为风机轴功率通常使用的单位是 kW,所以需要将马力转换为瓦,这就需要乘以常数 367。
综上所述,风机轴功率的计算公式包含了空气流量、空气密度、风机总压等多个因素,需要提供准确的数据才能得到准确的计算结果。
在应用中,需要根据不同的计算要求选择不同的公式,提供准确的参数,并正确地解读计算结果,才能更好地评估风机的运行效率。
风机轴功率计算公式
风机轴功率计算公式是用来计算风机在工作时所需的功率大小的一个重要工具。
风机轴功率是指风机转子所需要的功率,通常以千瓦或马力为单位。
在工程领域中,我们经常需要计算风机的轴功率,以便选择合适的电机或发动机来驱动风机,确保其正常运转。
计算风机轴功率的公式非常简单,一般可以表示为:
风机轴功率 = (风机扇叶阻力 * 风机叶片数 * 风速 * 风速 * 风速) / 2
其中,风机扇叶阻力是指风机在运转过程中受到的阻力大小;风机叶片数是指风机扇叶的叶片数量;风速是指风机所受到的风速大小。
通过这个简单的公式,我们就可以计算出风机在工作时所需要的轴功率。
在实际工程中,计算风机轴功率是非常重要的。
首先,通过计算轴功率,我们可以选择合适的电机或发动机来驱动风机,确保其正常运转。
其次,计算轴功率还可以帮助我们评估风机的性能,了解其在不同工况下的功率需求,为工程设计和运行提供参考依据。
除了风机轴功率,我们在实际工程中还需要考虑其他因素,如风机效率、风机转速等。
风机效率是指风机在工作时的能量转化效率,通常用百分比表示。
风机转速是指风机叶片旋转的速度,通常以转/分钟为单位。
这些因素都会影响风机的性能和功率需求,需要在工程设计和运行中加以考虑。
总的来说,风机轴功率计算公式是工程领域中一个重要的工具,通过计算轴功率,我们可以选择合适的电机或发动机来驱动风机,确保其正常运转;同时,计算轴功率还可以帮助我们评估风机的性能,为工程设计和运行提供参考依据。
在实际工程中,我们需要综合考虑风机轴功率、风机效率、风机转速等因素,确保风机的正常运行和性能优化。
功率计算方法一、定义1、风机叶轮功率供给通风机叶轮的机械功率。
改为:风机通过轴提供给叶轮的机械功率。
注:这里主要讨论通过轴提供的功率,通过其他方式提供给叶轮的功率(如动压、静压差等)不考虑,因此主语部分一定要有。
2、风机轴功率传递给风机轴的输入端的功率,只包括由于风机或电机轴承,风机轴封摩擦所消耗的功率,不包括驱动元件所消耗的功率。
改为:传递到风机轴输入端的功率,是风机实际需要的功率,也是风机的净输入功率。
它包括了风机轴、轴承、轴密封件等功率损耗,不包括联轴器、皮带轮、齿轮箱等驱动元件的功率损耗。
注:引入“净输入功率”概念,有人把“净输入功率”理解为“最终提供给叶轮的功率”是错误的。
3、风机输入功率驱动风机和驱动系统中任何元件所消耗的功率。
改为:风机输入功率是指风机的净输入功率加上驱动元件的功率损耗部分。
扭矩仪测功率时,在联轴器等驱动元件的功率损耗忽略不计情况下,是扭矩仪的读数值,是风机的净输入功率,也就是风机轴功率。
注:强调一下扭矩仪测的是什么样的功率,明确考虑了那些,那些没考虑。
4、风机所需功率配电机所需要的功率,其中包括了为风机运行出现的超负荷情况预留的功率。
改为:是风机正常运行所需要的最大功率,包括超负荷情况下电机的预留功率,它是风机选配电机的重要依据。
注:a.张总会议上达成的共识;b.一定要强调“是风机正常运行所需要的最大功率”,否则会烧电机的。
5、轴承的功率损失轴承摩擦所消耗的功率。
改为:轴、轴承、轴密封件等造成的功率损耗,统称为“轴承功率损失”。
注:a.张总会上定义的,由三部分组成;b. 名词中把“的”字去掉。
6、驱动元件的功率损失不同的驱动方式,驱动系统中所有元件所消耗的功率。
改为:风机正常运行中,联轴器、皮带轮、齿轮箱等驱动元件的功率损耗。
7、轴封的功率损失轴封摩擦所消耗的功率。
注:没有必要单独列项定义,5中已定义。
8、功率储备系数风机运行可能出现的超负荷情况,为了安全所预留超出风机输入功率的部分,此部分在风机配电机时以系数形式参与计算。
第四节通风机的实际特性曲线一、通风机的工作参数表示通风机性能的主要参数是风压H、风量Q、风机轴功率N、效率 和转速n 等。
(一)风机(实际)流量Q风机的实际流量一般是指实际时间内通过风机入口空气的体积,亦称体积流量(无特殊说明时均指在标准状态下),单位为,或。
(二)风机(实际)全压H f与静压H s通风机的全压H t是通风机对空气作功,消耗于每1m3空气的能量(N·m/m3或Pa),其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。
在忽略自然风压时,H t用以克服通风管网阻力h R和风机出口动能损失h v,即H t=h R+h V,4—4—1克服管网通风阻力的风压称为通风机的静压H S,PaH S=h R=RQ24-4-2因此H t=H S+h V4-4-3(三)通风机的功率通风机的输出功率(又称空气功率)以全压计算时称全压功率N t,用下式计算:N t=H t Q×10-3 4—5—4用风机静压计算输出功率,称为静压功率N S,即N S=H S Q×10—3 4-4-5因此,风机的轴功率,即通风机的输入功率N(kW),4—5—6或4-4-7式中ηt、ηS分别为风机折全压和静压效率。
设电动机的效率为ηm,传动效率为ηtr时,电动机的输入功率为N m,则4-4-8二、通风系统主要参数关系和风机房水柱计(压差计)示值含义掌握矿井主要通风机与通风系统参数之间关系,对于矿井通风的科学管理至关重要。
为了指示主要通风机运转以及通风系统的状况,在风硐中靠近风机入口、风流稳定断面上安装测静压探头,通过胶管与风机房中水柱计或压差计(仪)相连接,测得所在断面上风流的相对静压h。
在离心式通风机测压探头应安装在立闸门的外侧。
水柱计或压差计的示值与通风机压力和矿井阻力之间存在什么关系?它对于通风管理有什么实际意义?下面就此进行讨论。
1、抽出式通风1)水柱(压差)计示值与矿井通风阻力和风机静压之间关系如图4-4-1,水柱计示值为4断面相对静压h4,h4(负压)=P4-P04(P4为4断面绝对压力,P04为与4断面同标高的大气压力)。
风机常用计算公式风机是一种用于压缩和输送气体的机械,从能量观点来看,它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。
风机分类及用途:按作用原理分类透平式风机--通过旋转叶片压缩输送气体的风机。
容积式风机—用改变气体容积的方法压缩及输送气体机械。
按气流运动方向分类离心式风机—气流轴向驶入风机叶轮后,在离心力作用下被压缩,主要沿径向流动。
轴流式风机—气流轴向驶入旋转叶片通道,由于叶片与气体相互作用,气体被压缩后近似在园柱型表面上沿轴线方向流动。
混流式风机—气体与主轴成某一角度的方向进入旋转叶道,近似沿锥面流动。
横流式风机—气体横贯旋转叶道,而受到叶片作用升高压力。
按生产压力的高低分类(以绝对压力计算)通风机—排气压力低于112700Pa;鼓风机—排气压力在112700Pa~343000Pa之间;压缩机—排气压力高于343000Pa以上;通风机高低压相应分类如下(在标准状态下)低压离心通风机:全压P≤1000Pa中压离心通风机:全压P=1000~5000Pa高压离心通风机:全压P=5000~30000Pa低压轴流通风机:全压P≤500Pa高压轴流通风机:全压P=500~5000Pa一般通风机全称表示方法型式和品种组成表示方法压力:离心通风机的压力指升压(相对于大气的压力),即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
它有静压、动压、全压之分。
性能参数指全压(等于风机出口与进口总压之差),其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
流量:单位时间内流过风机的气体容积,又称风量。
常用Q来表示,常用单位是;m3/s、m3/min、m3/h(秒、分、小时)。
(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”。
转速:风机转子旋转速度。
常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速,min表示分钟)。
核心出品必属精品免费下载第四节通风机的实际特性曲线一、通风机的工作参数表示通风机性能的主要参数是风压H、风量Q、风机轴功率N、效率 和转速n等。
(一)风机(实际)流量Q风机的实际流量一般是指实际时间内通过风机入口空气的体积,亦称体积流量(无特殊说明时均指在标准状态下),单位为,或。
(二)风机(实际)全压H f与静压H s通风机的全压H t是通风机对空气作功,消耗于每1m3空气的能量(N·m/m3或Pa),其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。
在忽略自然风压时,H t用以克服通风管网阻力h R和风机出口动能损失h v,即H t=h R+h V,4—4—1克服管网通风阻力的风压称为通风机的静压H S,PaH S=h R=RQ24-4-2因此H t=H S+h V4-4-3(三)通风机的功率通风机的输出功率(又称空气功率)以全压计算时称全压功率N t,用下式计算:N t=H t Q×10-3 4—5—4用风机静压计算输出功率,称为静压功率N S,即N S=H S Q×10—3 4-4-5因此,风机的轴功率,即通风机的输入功率N(kW),4—5—6或4-4-7式中ηt、ηS分别为风机折全压和静压效率。
设电动机的效率为ηm,传动效率为ηtr时,电动机的输入功率为N m,则4-4-8二、通风系统主要参数关系和风机房水柱计(压差计)示值含义掌握矿井主要通风机与通风系统参数之间关系,对于矿井通风的科学管理至关重要。
为了指示主要通风机运转以及通风系统的状况,在风硐中靠近风机入口、风流稳定断面上安装测静压探头,通过胶管与风机房中水柱计或压差计(仪)相连接,测得所在断面上风流的相对静压h。
在离心式通风机测压探头应安装在立闸门的外侧。
水柱计或压差计的示值与通风机压力和矿井阻力之间存在什么关系?它对于通风管理有什么实际意义?下面就此进行讨论。
1、抽出式通风1)水柱(压差)计示值与矿井通风阻力和风机静压之间关系如图4-4-1,水柱计示值为4断面相对静压h4,h4(负压)=P4-P04(P4为4断面绝对压力,P04为与4断面同标高的大气压力)。
图4—4—1沿风流方向,对1、4两断面列伯努力方程h R14=(P1+h v1+ρm12gZ12)- (P4+h v4+ρm34gZ34)式中h R14—1至4断面通风阻力,Pa ;P1、P4—分别为1、4断面压力,Pa;h v1、h v4—分别为1、4断面动压,Pa;Z12、Z34—分别为12、34段高差,m;ρm12、ρm34—分别为12、34段空气柱空气密度平均值,kg/m3;因风流入口断面全压P t1等于大气压力P01,即P1+h v1=P t1=P01,又因1与4断面同标高,故1断面的同标高大气压P01’与4断面外大气压P04相等。
又ρm12gZ12’—ρm34gZ34=H N故上式可写为h R14=P04-P4-h v4+H Nh R14=|h4|-h v4+H N即|h4|=h R14+h v4-H N4-4-9根据通风机静压与矿井阻力之间的关系可得H S+H N =|h4|—h v4=h t44-4-10式4-4-9和式4—4—10,反映了风机房水柱计测值h4与矿井通风系统阻力、通风机静压及自然风压之间的关系。
通常h v4数值不大,某一段时间内变化较小,H N随季节变化,一般矿井,其值不大,因此,|h4|基本上反映了矿井通风阻力大小和通风机静压大小。
如果矿井的主要进回风道发生冒顶堵塞,则水柱计读数增大;如果控制通风系统的主要风门开启。
风流短路,则水柱计读数减小,因此,它是通风管理的重要监测手段。
2)风机房水柱计示值与全压H t之间关系。
与上述类似地对4、5断面(扩散器出口)列伯努力方程,便可得水柱计示值与全压之间关系H t =|h4|—h v4+h R d+h v5即|h4|=H t+h v4-h R d-h v54—4—11式中h R d——扩散器阻力,Pa ;h v5——扩散器出口动压,Pa;根据式4—4—11可得H t=h R12+ h R d+h v4H t+H N=h R14+h R d+h v54—4—122、压入式通风的系统如图4-4-2,对1、2两断面列伯努力方程得:h R12=(P1+h v1+ρm1gZ1)-(P2+h v2+ρm2gZ2)因风井出口风流静压等于大气压,即P2=P02;1、2断面同标高,其同标高的大气压相等,即P01-P02,故P1-P2= P1-P01=h1又ρm1gZ1-ρm2gZ2=H N故上式可写为h R12=h1+h V1-h v2+H N所以风机房水柱计值h1=h R12+h v2-h V1-H N又H t=P t1-P t1’=P t1-P0=P1+h v1-P0=h1+h v1H t+H N=h R12+h v24—4—13由式4—4—12和式4—4—13可见,无论何种通风方式,通风动力都是克服风道的阻力和出口动能损失,不过抽出式通风的动能损失在扩散器出口,而压入式通风时出口动能损失在出风井口,两者数值上可能不等,但物理意义相同。
图4—4—2三、通风机的个体特性曲线当风机以某一转速、在风阻R的管网上工作时、可测算出一组工作参数风压H、风量Q、功率N、和效率η,这就是该风机在管网风阻为R时的工况点。
改变管网的风阻,便可得到另一组相应的工作参数,通过多次改变管网风阻,可得到一系列工况参数。
将这些参数对应描绘在以Q为横坐标,以H、N和η为纵坐标的直角坐标系上,并用光滑曲线分别把同名参数点连结起来,即得H─Q、N─Q和η─Q曲线,这组曲线称为通风机在该转速条件下的个体特性曲线。
有时为了使用方便,仅采用风机静压特性曲线(HS─Q)。
为了减少风机的出口动压损失,抽出式通风时主要通机的出口均外接扩散器。
通常把外接扩散器看作通风机的组成部分,总称之为通风机装置。
通风机装置的全压Ht为扩散器出口与风机入口风流的全压之差,与风机的全压Ht之关系为4-4-14式中 h d━━扩散器阻力。
通风机装置静压Hsd因扩散器的结构形式和规格不同而有变化,严格地说4-4-15式中 h Vd━─扩散器出口动压。
比较式4-4-10与式4-4-15可见,只有当h d+h Vd<h V时,才有Hsd>Hs,即通风机装置阻力与其出口动能损失之和小于通风机出口动能损失时,通风机装置的静压才会因加扩散器而有所提高,即扩散器起到回收动能的作用。
图4-4-3表示了Ht、Htd、Hs和Hsd之间的相互关系,由图可见,安装了设计合理的扩散器之后,虽然增加了扩散器阻力,使Htd─Q曲线低于Ht─Q曲线,但由于h d+h Vd<h V,故Hsd─Q曲线高于Hs─Q曲线(工况点由A变至A’)。
若h d+h Vd>h V,则说明了扩散器设计不合理。
图 4-4-3 Ht、Htd、Hs和Hsd之间的相互关系图安装扩散器后回收的动压相对于风机全压来说很小,所以通常并不把通风机特性和通风机装置特性严加区别。
通风机厂提供的特性曲线往往是根据模型试验资料换算绘制的,一般是未考虑外接扩散器。
而且有的厂方提供全压特性曲线,有的提供静压特性曲线,读者应能根据具体条件掌握它们的换算关系。
图4-4-4和图4-4-5分别为轴流式和离心式通风机的个体特性曲线示例。
轴流式通风机的风压特性曲线一般都有马鞍形驼峰存在。
而且同一台通风机的驼峰区随叶片装置角度的增大而增大。
驼峰点D以右的特性曲线为单调下降区段,是稳定工作段;点D以左是不稳定工作段,风机在该段工作,有时会引起风机风量、风压和电动机功率的急剧波动,甚至机体发生震动,发出不正常噪音,产生所谓喘振(或飞动)现象,严重时会破坏风机。
离心式通风机风压曲线驼峰不明显,且随叶片后倾角度增大逐渐减小,其风压曲线工作段较轴流式通风机平缓;当管网风阻作相同量的变化时,其风量变化比轴流式通风机要大。
离心式通风机的轴功率N又随Q增加而增大,只有在接近风流短路时功率才略有下降。
因而,为了保证安全启动,避免因启动负荷过大而烧坏电机,离心式通风机在启动时应将风硐中的闸门全闭,待其达到正常转速后再将闸门逐渐打开。
当供风量超过需风量过大时,常常利用闸门加阻来减少工作风量,以节省电能。
轴流式通风机的叶片装置角不太大时,在稳定工作段内,功率N随Q增加而减小。
所以轴流式通风机应在风阻最小时启动,以减少启动负荷。
图5-4-4 轴流式个体特性曲线图5-4-5 离心式通风机个体特性曲线在产品样本中,大、中型矿井轴流式通风机给出的大多是静压特性曲线;而离心式通风机大多是全压特性曲线。
对于叶片安装角度可调的轴流式通风机的特性曲线,通常以图4-7-2的形式给出,H─Q曲线只画出最大风压点右边单调下降部分,且把不同安装角度的特性曲线画在同一坐标上,效率曲线是以等效率曲线的形式给出。
四、无因次系数与类型特性曲线目前风机种类较多,同一系列的产品有许多不同的叶轮直径,同一直径的产品又有不同的转速。
如果仅仅用个体特性曲线表示各种通风机性能,就显得过于复杂。
还有,在设计大型风机时,首先必须进行模型实验。
那么模型和实物之间应保持什么关系?如何把模型的性能参数换算成实物的性能参数?这些问题都要进行讨论。
(一)无因次系数⒈通风机的相似条件两个通风机相似是指气体在风机内流动过程相似,或者说它们之间在任一对应点的同名物理量之比保持常数,这些常数叫相似常数或比例系数。
同一系列风机在相应工况点的流动是彼此相似的,几何相似是风机相似的必要条件,动力相似则是相似风机的充要条件,满足动力相似的条件是雷诺数Re(=)和欧拉数E u=()分别相等。
同系列风机在相似的工况点符合动力相似的充要条件。
2、无因次系数无因次系数主要有:(1)压力系数同系列风机在相似工况点的全压和静压系数均为一常数。
可用下式表示:,4-4-16或4-4-17式中和叫全压系数和静压系数。
为压力系数,u为圆周速度。
(2)流量系数由几何相似和运动相似可以推得4-4-18式中 D、u、—分别表示两台相似风机的叶论外缘直径、圆周速度,同系列风机的流量系数相等。
(3)功率系数风机轴功率计算公式中的H和Q分别用式4-4-17和式4-4-18代入得4-4-1 9同系列风机在相似工况点的效率相等,功率系数为常数。
、、三个参数都不含有因次,因此叫无因次系数。
(二)类型特性曲线、、和η可用相似风机的模型试验获得,根据风机模型的几何尺寸、实验条件及实验时所得的工况参数Q、H、N和η。
利用式4-4-17、4-4-18和4-4-19计算出该系列风机的、、和η。
然后以为横坐标,以、和η为纵坐标,绘出-、-和η-曲线,此曲线即为该系列风机的类型特性曲线,亦叫通风机的无因次特性曲线和抽象特性曲线。