通风机在管网中的运行及纺织厂空调与除尘经验

通风机在一定的管网系统中工作时，其风量、风压、功率及效率等工作参数不仅取决于通风机的性能，而且与整个管网系统的特性，即通风管道特性有关。

（一）通风管道特性曲线

所谓管道特性是指空气流过通风管道时风量与阻力之间的关系。可用下式表示。

式中：h——管道的总阻力，Pa；

L——管道风量，m3/s；

K——总阻力系数，其数值与气体性质，管道材料、长度和断面积，管件结构以及流体的流动状态等因素有关。

图6－24　通风管道特性曲线

式（6－36）反映了空气在管道内流动时阻力和风量之间的关系，故称为管道特性方程。若把这种关系（h—L）画在坐标图上便是二次曲线，如图6－24中曲线Ⅰ所示，称为通风管道特性曲线。从曲线Ⅰ可知，当风量L等于零时，总阻力h等于零；当风量增加时，总阻力成平方关系急剧增加。

若影响总阻力系数K的诸因素中任一因素改变时，K值将发生变化，从而导致通风管道特性曲线的改变。如将管道中闸门关小，则K值增加，管道特性曲线变陡，曲线Ⅰ向曲线Ⅱ方向变化；将闸门开大，则K值减小，管道特性曲线变平缓，由曲线Ⅰ向曲线Ⅲ方向变化。

（二）通风机在管网中运行时的风量和风压

当通风机在特定的管网系统中工作时，其工作参数不仅和通风机特性有关，而且还受管道特性的影响。由通风机的风压与风量（P—L）曲线可知，在同一转速下，通风机可以在不同的风量和风压下工作，那么当一台通风机在特定的管网系统中工作时，管道中流过的风量就是通风机提供的风量。通风机风量和管道特性之间的关系可用下式表示。

式中：L——通风机风量，m3/s；

h——管道的总阻力，Pa；

K——总阻力系数。(www.xing528.com)

通风机在管网中运行时产生的风压，必须能够克服空气在管网中流动时所遇到的总阻力，即：

式中：P——通风机风压，Pa；

h——管道的总阻力，Pa。

以上定性地分析了通风机在管网中运行时的工作参数（L，P），还可进一步进行定量分析。当确定了通风机运行时的工况点，工作参数也就确定了。既然通风机工作参数与风机特性和管道特性有关，要确定通风机运行时的工况点，就要寻求风机特性曲线和管道特性曲线的统一点。为此可将通风机的（P—L）特性曲线与通风管道的（h—L）特性曲线画在同一张坐标图上，这两条曲线的交点，就是通风机运行时的工况点。如图6－25所示为离心式通风机的工作图，两条曲线的交点A就是通风机的工况点，相应于该点的LA为风机的实际风量，也是管道中流过的风量；PA为风机的实际风压，亦是管道的总阻力。当管道的总阻力变化时，通风管道特性曲线就发生变化，则工况点的位置也随之变化。同样，通风机特性曲线变动时，工况点也要随之变动。

图6－25　通风机在管网中的实际工作图

图6－26　通风机风量的调节

（三）通风机风量的调节

由以上讨论可知，只要两条特性曲线中的任意一条发生变动，都要引起通风机工况点的改变，从而使通风机的工作参数发生变化。在空调运行中，要根据室外气候和室内负荷的变化，调节送入车间的风量以保证车间温湿度符合要求，我们就可以利用改变通风机转速或改变管道阻力的方法来调节风机风量。

如图6－26所示，当通风机转速为n1时，风机性能曲线与管道特性曲线K1交于1点，轴功率为N1。如果需要减小送风量时，可以将通风机的转速降低至n2，则风压曲线和轴功率曲线均向下移动。因此点2为通风机转速降低后的工况点。这时的送风量为L2，消耗的轴功率为N2。若用增加管道阻力的方法来减小风量，可将闸门关小些，则管道特性曲线将向上移动，管道特性曲线K2与通风机风压曲线的交点3即为通风机工况点，这时送风量亦为L2，而消耗的轴功率为N3。由于N3＞N2，因此对比之下用改变风机转速的方法调节风量是比较经济的；而用改变风道阻力的方法来调节风量，虽然比较简单，但不经济。目前，改变风机转速的方法常用于季节性调节，改变风道阻力的方法则常用于日常运转调节。

近年来，随着电子技术的发展，如用线绕式电动机时，可用可控硅达到无级变速，直接控制电动机转速来调节风量，这样能大大节省空调用电量。这种调节方法特别适用于大型空调设备的轴流式通风机。因为轴流式通风机采用增加阻力的方法来减小风量时其耗电量并不减小，有时还会增加。此外，对于容量较小的空调设备，则可采用多速电动机或调换皮带盘并结合调节叶片安装角度的方法来调节风量。

（四）通风机的联合工作

在空调或除尘系统中，若一台通风机的风量不够时，可将两台通风机并联使用以加大风量，此时的风压，对每台风机都是相等的，而风量和功率则为两台通风机风量值和功率值的代数和；若一台通风机的风压不够时，可将两台通风机串联使用以提高风压，此时的风量，对每台风机都是相等的，而风压和功率则为两台通风机压力值和功率值的代数和。这就是通风机的联合工作。通风机并联工作只能用于管网阻力较小，即管道特性曲线较平坦的系统中；通风机串联使用时，只有在管网阻力较大的情况下，才能获得良好效果。通风机联合工作时，将会使效率降低，如果必须联合运行工作，则最好采用两台特性曲线相同的风机。