轴流通风机调节方法综合比较(横)

1、论通风机变频调速的优越性轴流通风机调节方法综合比较论通风机变频调速的优越性论通风机变频调速的优越性通风系统由通风机与管网系统共同组成，通常所说的通风机的性能点，即为通风机的性能曲线与管网特性曲线的交点，称之为运行工况点。对于管网系统，管网特性曲线符合P=KQ2的关系（管网系统一定时，K为常数）。通风机设计选型时，一般应让通风机的性能曲线与管网特性曲线的交点落在最佳工况点附近，即通风机的最高效率点附近。偏离最佳工况点过远运行，不仅通风机的效率降低，运行的经济性差，而且容易产生较大的振动和噪声。对于在地铁等的通风系统中，因季节、气温、时间、客流量等的不同，对通风量的需求也不相同。这就需要改变通风机

2、的性能，使其在新的工况点工作。这种改变通风机性能的方法，称之为通风机的调节。对于轴流通风机的调节方法，常用的有：通风机进、出口节流调节，叶轮叶片安装角调节，通风机变频调速调节等。为了比较通风机各种调节方法的效果, 风机行业引用“调节效率C”的概念:部分负荷时通风机的有效功率 风机 电机部分负荷时电动机的输入功率 c=全负荷时通风机的有效功率 风机 电机全负荷时电动机的输入功率（式中，风机 和电机为部分负荷时通风机的效率和电动机的效率，风机和电机 为全负荷时通风机的效率和电动机的效率）第 页 ，共6 页论通风机变频调速的优越性调节效率C越高，说明调节方法越好，通风机的运行越经济。一般情况，通风机

3、和电动机在全负荷时具有最高效率。因此，为了保证较高的调节效率C，就要保证在部分负荷时，通风机和电动机有较高的效率。单从空气动力学理论讲，改变通风机转速是最合理的调节方法。因为只改变通风机的转速，通风机的运行点与正常设计工况点空气动力性能相似（即风机的无因次参数相同）。即在管网阻力与流量平方成正比的通风系统中，转速降低，通风机效率保持不变，而功率则由于流量与压力的降低而显著降低(如图1)。而对于动叶可调的情况，因为通过改变叶轮叶片安装角而使通风机性能曲线改变，通风机的运行点与设计工况点的空气动力性能并不相似，有可能使风机运行点的效率很低(如图2)。对于电动机来说，变频调速可以保证较低的输出功时有

4、较高的电机效率。而对于调节叶轮叶片安装角，只是使电动机运行于低输出功的情况，而此时电动机的效率一般较低。综上所述，通风机通过变频调速调节性能是一种最经济的调节方法。另外，在相同的流量和压力下，由于采用变频调速调节通风机时，叶轮的转速较低，通风机的噪音相对于其它调节方法要低；同时由于转速降低，叶片所受离心力也降低，这对于延长通风机叶轮的寿命也是有利的。第 页 ，共6 页论通风机变频调速的优越性各种调节方法比较 种类 设备费用 运行费用 调节调节时性能维修效率 稳定性 保养 调节原理 流量变化轴功率变化调节阀门 低 很高 增加管网阻与阀片的随流量的逐力，改变系统最差 渐降低而越一般 角度不成性能曲

5、线，使比例 来越恶化 工况点移动改变动叶片安装角，以改变变化范围通风机性能麻烦 通风机性能曲较广 有一定变化线 最耗功 叶轮叶片安装角调节 高 低 高 相对较省功变频调速 高 最低 与转速的三调节时不影改变叶轮转与转速成最高 响性能的稳容易 速，以改变通次方成正比正比变化变化，最省功定性 风机性能曲线第 页 ，共6 页论通风机变频调速的优越性我们以广州地铁二号线配用的南海市南方风机厂生产的 NXT-17R20A( 17.5°)地铁轴流通风机为例，来说明变频调速的优越性。通风机设计工况点的性能为：Q1=216800 m3/h P1=800 Pa 1=75% N1= 64.2 kW当系统

6、要求的风量减半，即Q2=108400 m3/h，Q2/ Q1 = 0.5时。如采用变频调速，风机的效率保持不变，风机的流量Q与n成正比，风机的压力P与n2成正比，风机的功率N与n3成正比。所以当风机的流量需求减半时，应通过变频器将通风机的转速降为原来的一半。则：n2 / n1 = 0.5Q2 = Q1×（n2 /n1）= 216800×0.5 = 108400 m3/hP2 = P1×（n2 /n1）= 800×0.5= 200 PaN2 = N1×（n2 /n1）= 64.2×0.5= 8.03 kW 3 3 22此时，通风机的功率只有设计工况点的0.125倍，通风机每小时节省的电能大约有56度。这对于长期运行的地铁风机来说，