一、性能曲线与管路阻力匹配
性能曲线与工况点:
离心风机在出厂时附有性能曲线,显示不同风量下的全压和轴功率数值。性能曲线由风机在标准试验装置上测试得到。离心风机的全压特性曲线通常呈下降趋势,风量增大时全压逐渐降低。风机在管路系统中的运行工况点与风机性能曲线和管路特性曲线的交点有关。管路特性曲线反映不同风量下管路系统的阻力变化,阻力与风量的平方成正比。系统阻力越大,风机运行工况点沿性能曲线向左上方移动,风量减小、出口压力上升。系统阻力越小,风机运行工况点向右下方移动,风量增大、出口压力下降。
稳定运行区间:
离心风机性能曲线存在喘振区,位于小风量高压头区域。在喘振区内,风机可能出现风量周期性波动、运行声响变化和机身振动加剧。选型时需使运行工况点位于喘振区右侧的稳定运行区间内,有助于降低喘振发生的可能。若系统阻力变化引起工况点可能进入喘振区,可通过调速或风阀调节使工况点回到稳定区间。
多台风机并联与串联:
多台离心风机采用并联方式运行,以增大系统总风量。并联运行时各台风机的出口管道汇入同一总管,各风机的出口压力相同,总管风量为各风机风量之和。并联运行要求各台风机的型号和性能曲线相近,转速相同。
两台风机采用串联方式运行,前一台风机的出口接入后一台风机的进口,以增大系统总出口压力。串联运行时各风机的风量相同,总管出口压力为各风机出口压力之和。启停时按顺序操作,有助于减少启动电流过大和气流冲击。
二、转速调节与风量控制方式
转速与风量、全压、功率的关系:
离心风机转速改变时,风量随转速一次方变化,全压随转速平方变化,轴功率随转速三次方变化。转速下降时风量、全压和轴功率同时下降,转速上升时三者同时上升。通过调速器或变频器改变风机转速,可调节输出风量和压力,用于配合不同负荷条件下的系统需求。
调压调速与变频调速:
调压调速通过改变电机供电电压来进行转速调节,适用于单相电容运转电机和三相异步电机配调压器。电压降低时电机转速下降,调速范围受电机特性限制,转速下限过低时电机可能出现运行不稳定。变频调速通过变频器改变供电频率来进行转速调节,频率降低时电机转速成比例下降。变频调速的调速范围较宽,调速过程中电机运行状态与工频运行时类似。
风阀调节:
风机转速固定时,风量可通过调节管路中阀门的开度进行控制。阀门关小使管路阻力增大,风机运行工况点沿性能曲线向左上方移动,风量减小。风阀调节方式在工程中有所应用,但阀门关小后风机全压中克服阀门阻力的部分增加,系统能耗未见降低。风阀调节多用于偶尔需要调整风量的场合。
三、不同应用场景的选型
常规通风换气:
车间、仓库、地下室等场所用于排出热气、异味或潮湿空气时,选型主要参考系统所需风量和全压。风机控制方式采用就地开关或配电箱集中控制。外壳材质选用普通钢板加防锈涂层。
防爆场所排风:
在存在可燃气体或粉尘的场所,宜选用防爆型离心风机。防爆型风机的叶轮材质选用铝材或不锈钢,外壳材质与叶轮材质相适应,电机防爆等级按使用环境要求选配。防爆型风机接线盒和电缆引入口采用防爆型密封方式。
高湿度环境排风:
在游泳馆、浴室、地下室等湿度较高的场所,风机外壳和紧固件选用不锈钢材质或做防腐蚀涂层处理。电机防护等级按高湿度使用条件选配,接线盒密封等级按使用环境选配。
四、箱体振动与减振处理
振动来源与传递:
离心风机运行时,叶轮旋转产生的离心力和气流脉动引起风机及箱体振动。电机转子不平衡或叶轮积尘分布变化也会引起振动增大。振动通过箱体底座传递至基础或楼板,可能引起二次噪声。
减振措施:
风机与箱体底座之间加装减振垫或弹簧减振器,有助于减少振动向箱体传递。箱体与安装基础之间加装减振垫,有助于减少振动向建筑结构传递。在进出风口与风管之间安装软接头,是减少振动沿管道传递的一种方式。减振垫使用后出现老化变硬或开裂,减振作用下降,需定期检查并视情况更换。
箱体降噪:
对噪声有要求的场所,箱体内壁敷设吸音材料,有助于降低箱体内部噪声向外传递。箱体面板之间的拼接缝做密封处理,检修门与门框之间设有密封条,门扇关闭后密封条与门框接触。
五、日常运行与传动维护
运行状态监测:
风机运行期间记录电机电流、风机出口压力及运行声响。电流与初始基准值存在偏差时,检查供电电压和传动部件状态。出口压力低于基准值时,检查管路是否有泄漏或堵塞、叶轮叶片表面是否有积尘。运行声响与基准值存在差异时,检查叶轮叶片是否与蜗壳碰擦、电机轴承是否磨损、固定螺栓是否松动。
皮带传动维护:
皮带传动式风机定期检查皮带张紧度和磨损情况。皮带过松时打滑引起叶轮转速下降,风量和压力下降。皮带过紧时增加电机轴承和风机轴承的负载。皮带磨损或开裂时更换同规格新品。多根皮带传动时同时更换全部皮带,有助于各皮带受力更为均衡。
叶轮清洁与季节性维护:
叶轮叶片表面在运行过程中会附着空气中的灰尘和颗粒物。积尘分布变化可能引起振动增大。叶轮清理周期与使用环境的空气洁净程度相关。清理时先断开电源,打开箱体检修门,用软刷或压缩空气清理叶片表面和蜗壳内壁的积尘。冬季不使用的风机可切断电源,封闭进出风口,有助于减少冷风倒灌。长期停机后再启动前检查电机绝缘状态、叶轮转动是否卡滞、各紧固件是否松动。
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