风机特性曲线复习课程
风机曲线分析与等流量变载荷调节概要
31、风机性能曲线图风机的性能曲线图是由横坐标为流体体积流量与纵坐标表示的全压或者静压、水头,建立的坐标系与根据风机实际的各种工况点绘制的曲线组成。
包含了等效曲线、性能曲线、失速分界线。
1 椭圆形等效曲线在风机的性能曲线图中,绘制有一组椭圆形的曲线,每条曲线代表的意义是:该曲线上的所有工况点对风机的整体效率是相等的,如图所示,布置了从30%到87%的等效曲线。
2 风机性能曲线如图所示,跟等效曲线相交的一系列看似等距的曲线是风机的性能曲线,针对不同的风机,其调节方式不一样,性能曲线所代表的含义也不一样,图中所绘制的曲线,是静叶可调轴流风机,在不同的静叶开度情况下绘制的性能曲线的集合。
性能曲线与等效曲线的交点就可以查出该工况点风机的运行效率,静叶开度,流量,以及纵坐标代表的全压(比功,静压,水头。
3 失速曲线失速曲线在风机的性能曲线图上一般只有一条,这条曲线为设计失速曲线,曲线靠左上方的区域风机运行时必定发生失速,还有可能发生喘振。
其实风机真正的失速曲线为如图所示的理论失速曲线,设计上根据设计要求,需要对风机留有一定的余量,所有设计失速曲线是根据理论失速曲线在考虑风机余量的情况下绘制的。
2、管道阻力变化1沿程阻力根据图上所提供的TB 工况点,可以做出一条过一点与TB 点的二次曲线,这条曲线是改造前的管网曲线,如图所示。
但烟气温度下降后,是否需要对曲线做一个修正:原曲线:221121m c v q P q ϕϕρ== 改造后的曲线: 222222m c v q P q ϕϕρ==ϕ值是由管道的形状,长度,面积,粗糙度等确定,锅炉在同样的工况下运行时其烟气质量流量相等。
因此改造前后曲线的关系为:2221121122c c v P P q ρρϕρρ⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭112221212212222122m v v v v c v c v q q q q q P q P q ρρρρρρϕρρϕ=⨯=⨯=⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭=因此证明,由于温度引起的风机变化后的工况点落在原管网曲线上,当测出相应温度下的体积流量后,查得的风机工况点已经包含了由温度引起的改变量,所以不需要对管网曲线进行修正。
主要通风机工况点调节改变风阻特性曲线改变风机特性曲线
第4讲 通风机工况点及其经济运行
1 工况点的确定方法
二、解方程法 二元风机特性与其系统阻力特性组成的方程组得到
H a0 a1Q a2Q2 a3Q3 h RQ2
式中 a0、a1、a2、a3──曲线拟合系数;Ｒ为通风机工作管网风阻。
第4讲 通风机工况点及其经济运行
2 主要通风机工况点分析
第4讲 通风机工况点及其 经济运行
第4讲 通风机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ况点及其经济运行
1 工况点的确定方法
工况点：风机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数，如Ｑ、Ｈ、Ｎ和η 等，一般是指Ｈ和Ｑ两参数。
一、图解法 理论依据：风机风压特性曲线的函数式为Ｈ=f(Ｑ)，管网风阻特性曲线函数式是
h=ＲＱ2，因此两曲线的交点即两方程的联立解。 方法：在风机风压特性（Ｈ-Ｑ）曲线的坐标上，按相同比例作出工作管网的风
4、风机的转速不得超过额定转速。
第4讲 通风机工况点及其经济运行
3 主要通风机工况点调节
一、改变风阻特性曲线
增风调节
H”
（1）减少矿井总风阻。
H
H’
（2）当地面外部漏风较大时，可以采取
R1”
M” R1
M
R1’
M’
堵塞地面的外部漏风措施。
减风调节 （1）增阻调节。
Q” Q Q’
（2）对于轴流式通风机，可以用增大外部漏风的方法，减小矿 井风量。
第4讲 通风机工况点及其经济运行
3 主要通风机工况点调节 H 二、改变风机特性曲线
轴流风机可采用改变叶片安装角度达 H2 到增减风量的目的。
装有前导器的离心式风机，可以改变 H
前导器叶片转角进行风量调节。
H1
通风机的特性曲线
H u H u
2 2 2 2
H H 2 H 常数 2 u2 u2
D2 u 2 （2） Q D2 b2 c 2 r r 4 r 4 D2 u 2 流 b2 c 2 r 2 量 4 r D2 u 2 4 D2 u 2 Q 系 c2 r b2 数 Q
2
b2 c 2 r
4 r
u2 4 D2
u2 D2
Q 4 Q 2 D2 u 2 4 Q Q Q 常数 2 2 u2 D2 u 2 D2
2 D2 u2
（3）功率系数
P
QH
QH
P 4 P QH D2u 3 2 2 4 P P P 常数 2 3 2 3 u2 D2 u2 D2 4 4
左式中： µ=0.65——流量系数 H——孔口两侧的压差 ρ——空气密度取1.2kg/m3 取µ=0.65， ρ=1.2kg/m3
Q S
2h
1.42Q 2 2 h R Q j S2 1.42 Rj 2 S 1.19Q S h
三、通风机工况点和工业利用区 （一）工况点 1、定义（全压工况、静压工况） 2、工况参数 注意：网络特性曲线与风压特性曲线的对应关系。 （二）工业利用区 1、划定原则：稳定性和经济性 2、划定方法 （1）稳定工作条件（有且只有一个工作点） 喘振现象
任务二 矿井通风设备的使用与操作
（一）离心式通风机的个体特性曲线
1、理论风压方程式
1 H L (u2 c2u u1c1u )...... 米空气柱 g H L (u2 c2u u1c1u )...... N / m2 H L u2 c2u
风机特性曲线
用以表示通风机的主要性能参数（如风量L、风压H、功率N及效率n ）之间关系的曲线称为风机特性曲线或风机性能曲线。
为了使用方便，将H—L曲线、N-L曲线、n —L曲线画在同一图上。
下图为4—72 No5离心式通风机在转速2 900r / min时的特性曲线。
，舞济使用范工WmVhl (xt4-72No5离心式通风机特性曲线在通风除尘系统工作的风机，即使在转速相同时，在不同阻力的系统中它所输送的风量也可能不相同。
系统的阻力小时，要求风机的风压低，输送的风量就大；反之，系统阻力大，要求的风压高，输送的风量就小。
因此，用一种工况下的风量和风压，来评定风机的性能是不够的。
例如，风压为1 000Pa时，4—7 2No5风机可输送风量18 000m3/h；但当风压增到3000Pa时，输送的风量就只有1 000m3/人为了全面评定风机的性能，就必须了解在各种工况下风机的风压和风量，以及功率、效率与风量的关系。
这就是为什么要通过风机性能试验做出风机特性曲线的原因所在。
通风机制造工厂对生产的风机，根据实验预先做出其特性曲线，以供用户选择风机时参考。
有些风机产品样本，不但列出特性曲线图，而是还提供性能表格。
下表列出了 4—72离心式通风机的部分性能数据。
从特性曲线图可以看出，在一定转速下，风机的效率随着风量的改变而变化，但其中必有一个最高效率点刁一。
相应于最高效率下的风量、风压和轴功率称为风机的最佳工况，在选择风机时，应使其实际运转效率不低于0. 9n 。
此范围称为风机的经济使用范围。
下表中列出的8个性能点(工况点)，均在风机的经济使用范围内。
4—72型离心式通风机性能表(摘录)正确选择风机，是保证通风系统正常、经济运行的一个重要条件。
所谓正确选择风机，主要是指根据被输送气体的性质和用途选择不同用途的风机；选择的风机要满足系统所需要的风量，同时风机的风压要能克服系统的阻力，而且在效率最高或经济使用范围内工作。
具体选择方法和步骤如下：1.根据被输送气体的性质，选用不同用途的风机。
通风机的实际特性曲线
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Ｈs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，Ｈｔ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，PａＨS=h R=RQ24-4-2因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:ｔ，S分别为风机折全压和静压效率。
设电动机的效率为m，传动效率为tｒ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）。
风机特征曲线
风机特征曲线是描述风机性能的一条曲线，主要包括风机的静压、风量、效率和功率特性。
静压特征曲线：静压是指风机在一定风量下产生的压差。
静压特征曲线描述了风机在不同风量下产生的静压变化。
曲线通常是一个上升的曲线，表示风机的静压随着风量的增加而增加。
风量特征曲线：风量是指风机在单位时间内送风的体积。
风量特征曲线描述了风机在不同静压下的送风能力。
曲线通常是一个递减的曲线，因为随着静压的增加，风机的风量会减小。
效率特征曲线：效率是指风机将电能转换为风能的比例。
效率特征曲线描述了风机在不同风量和静压条件下的能量转换效率。
通常，效率曲线在最大效率点附近呈现一个峰值。
功率特征曲线：功率是指风机吸收的电功率。
功率特征曲线描述了风机在不同风量和静压条件下所吸收的电功率。
通常，功率曲线随着静压和风量的增加而增加。
通过这些特征曲线，可以了解风机的性能特点，选择合适的风机来满足具体的需求，并优化风机的运行。
风机类型、特性及性能曲线
稳定，波动小 随着风量减少而减少
随着风量迅速增加 随着风量增加而增加 电机过载
后倾离心式风机 风机性能
总压力 不稳定区域 起动功率 系统 A 系统 B
效率
风量
后倾离心式风机
工作区域 A曲线左侧 B曲线右侧
效率
风量 静压 起动功率
随着风量减少而减少 随着风量减少而减少
不稳定，波动大 随着风量缓慢减少 稳定，波动小 随着风量迅速减少
∆ Pt at n1
∆ P t1 FP at n2 FP at n1 Velocity pressure
FP 2
FP 1
压力速率
改变风机全压时，律:
V = Kv · D3 · n Pt = Kp · D2 · n2 · FP = Kw · D5 · n3 · 式中 Kv ，Kp 和 Kw 系数取决于风机 的几何因素，例如形状，大小。
風機頂 弹簧
弹簧
弹簧固定片
减震系统-弹簧减震（20mm）
减 震 效 率
风 机 转 速
弹簧压缩量
特别的（如双 重电机，不标 准的）要测量 出来的, 测量要求：把 风机与电机放 上时，要弹簧 底座在同一个 高度上，去测 量弹簧那高度 要90-100mm. 他们之间高度 都差不多，这 样才OK的！
结束!
弹簧
其主要功能
⑴控制机械的运动,如内燃机中的阀门簧,离合器 中的控制弹簧等. ⑵吸收振动和冲击能量,如汽车,火车车厢正反缓 冲弹簧,联轴器中的吸振弹簧等. ⑶储存及输出能量作为动力,如钟表弹簧,枪械中 的弹簧等. ⑷用作测力元件,如测力器,弹簧秤中的弹簧等.
弹簧組件
弹簧 减震器底座
螺杆
弹簧實際安裝
由上图选型，可知
第三章任务四 离心通风机的性能曲线及工作点
转速A 表示。
✓ 公称转速A 与转速n 的关系为:
✓ 式中: No———机号数(它与叶轮直径的分米数相等)。
一、离心式通风机的性能曲线
一、离心式通风机的性能曲线
离心式通风机的无因次性能曲线
✓
横坐标为流量系数Q, 以压力系数H、功率系数N 和全压效率η为纵坐标, 利用通
风机的无因次性能参数Q、H、N 和η绘制出的特性曲线, 称之为无因次性能曲线。
✓
调节风机转速是根据风机的相似理论的全比例定律，依靠改变风机性能曲线的
方式来调整风机的工作点。
P
✓ 特点：优点是没有额外能量损失，是比较经济的改 变风机工作特性的方法，缺点是调速操作往往需要 P1 使用调速电机，故障较多。
P2
H=KQ2
R 1
2 I
II
Q1 Q2
Q
改变转速调节流量
三、离心式通风机的工况调节和节能
也可用表格体现无因次性能参数之间的关系。
一、离心式通风机的性能曲线
离心式通风机的无因次性能曲线
✓
无因次性能参数是没有度量单位的, 对于同一类型的通风机, 不论机号大小, 其
流量系数和压力系数都是基本相同的。这样, 根据无因次性能参数所描绘出来的通
风机性能曲线就表示了这一类型所有不同的通风机的性能特点。
任务四 离心风机的性能曲线和工作点
一、离心式通风机的性能曲线
✓
离心式通风机可以在不同的风量下工作，不同
的风量时，对应的风机全压、功率和效率也不同。
一般将离心式通风机的全压和风量、轴功率和风量
以及效率和风量变化关系绘成的曲线称为离心式通
风机的性能曲线，也称离心式通风机的有因此性能
曲线。
✓
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
风机特性曲线
用以表示通风机的主要性能参数(如风量L、风压H、功率N及效率η)之间关系的曲线称为风机特性曲线或风机性能曲线。
为了使用方便，将H—L曲线、N—L曲线、η—L曲线画在同一图上。
下图为4—72 No5离心式通风机在转速2 900r／min时的特性曲线。
4—72No5离心式通风机特性曲线
在通风除尘系统工作的风机，即使在转速相同时，在不同阻力的系统中它所输送的风量也可能不相同。
系统的阻力小时，要求风机的风压低，输送的风量就大；反之，系统阻力大，要求的风压高，输送的风量就小。
因此，用一种工况下的风量和风压，来评定风机的性能是不够的。
例如，风压为1 000Pa时，4—72No5风机可输送风量18 000m3／h；但当风压增到3000Pa时，输送的风量就只有1 000m3/h。
为了全面评定风机的性能，就必须了解在各种工况下风机的风压和风量，以及功率、效率与风量的关系。
这就是为什么要通过风机性能试验做出风机特性曲线的原因所在。
通风机制造工厂对生产的风机，根据实验预先做出其特性曲线，以供用户选择风机时参考。
有些风机产品样本，不但列出特性曲线图，而是还提供性能表格。
下表列出了4—72离心式通风机的部分性能数据。
从特性曲线图可以看出，在一定转速下，风机的效率随着风量的改变而变化，但其中必有一个最高效率点刁一。
相应于最高效率下的风量、风压和轴功率称为风机的最佳工况，在选择风机时，应使其实际运转效率不低于0．9ηmax。
此范围称为风机的经济使用范围。
下表中列出的8个性能点(工况点)，均在风机的经济使用范围内。
4—72 型离心式通风机性能表(摘录)。