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横流与轴流通风机串联吸气临界点试验研究

以单台风机作为系统吸气(或排气)部件的场合很多,根据工作要求选择适宜的风机并不困难,然而在诸多情况下,为了提高系统作业性能,常常要求两台或多台风机联合工作。且由于不同类型风机有自身的结构和性能特点,常常要求异类风机联合使用。在系统设计过程中,设计者根据作业要求确定气流参数(压力、流量),根据气流参数选择风机。对于多台风机联合作业系统,必须明确风机之间的匹配原则,才有可能选择适宜的风机,使系统气流参数满足要求。然而风机联合运行,特别是异类风机联合运行缺乏匹配理论,这无疑增大了选择风机的盲目性,出现工作气流参数大幅度偏离设计值的现象。本文从横流风机与轴流风机串联运行的吸气性能入手,在大量试验的基础上,给出了横流风机与轴流风机串联运行时的临界曲线及其一般规律。

串联工况点是串联总性能曲线与管网特性曲线的交点,分为串联排气工况点和串联吸气工况点,笔者主要研究串联吸气工况点,即总的吸气性能曲线与管网特性曲线的交点。串联临界点则是串联运行总的吸气性能曲线与吸气能力较高的单风机吸气性能曲线及管网特性曲线三者的交点。在不改变管网特性曲线的情况下,串联临界点就是串联运行总的吸气性能与吸气能力较高的单风机吸气性能曲线的交点,即串联工作时两台风机中吸气能力较低的一台成为系统负载的临界点。

把串联运行的前一级风机记为风机Ⅰ,后一级风机记为风机Ⅱ;曲线Ⅰ为风机Ⅰ的流量-压力曲线,曲线Ⅱ为风机Ⅱ的流量—压力曲线,曲线Ⅲ为风机Ⅰ与Ⅱ串联运行总的流量—压力曲线,1、2、3为不同阻力的管网特性曲线。当管网特性曲线为2时,串联吸气工况点与风机Ⅰ的吸气工况点均为M2,即串联运行与风机Ⅰ单独运行效果是一样的,则工况点M2即是管网特性曲线2下的串联临界点;当管网阻力增大,特性曲线为1时,串联吸气工况点是M1,显然M1点对应的压力及流量比风机Ⅰ在此管网阻力下单独工作时的压力和流量都大;当管网阻力减小,性能曲线变为3时,串联吸气工况点是M3,其压力及流量比风机Ⅰ单独工作时的压力、流量还小,这时风机Ⅱ起了阻碍风机Ⅰ工作的作用,成为系统的负载。由此可以看出,串联临界点对风机的串联运行具有很重要的意义,在进行风机串联匹配时,只有弄清串联临界点的规律,更合理地选择串联参数,才能达到理想的串联效果。