离心式风机性能解读及案例分析

离心式风机是水泥企业常用的通风设备，最常见于篦冷机冷却风机、高温风机、窑头窑尾排风机等处。这里对离心式风机性能曲线进行简易解读，并围绕此对水泥企业一些案例进行介绍。

（1）什么是静压、动压与全压

说到风机，首先就要先简单解释下静压、动压与全压概念。

静压表示空气的稀薄程度，如越靠近高温风机处，静压绝对值越大；篦冷机固定篦板冷却风机的静压往往超过10kPa。静压可以为正值，即容器内密度大于大气压；可以为负，即容器内密度小于大气压。

动压表示空气的流动速度，在相同温度下流体动压越大，流动速度越快，相同管径时流量也越大。大部分情况下可以这么理解，动压→流量，动压大，流量就大。动压永远为正值。

全压即是静压与动压的代数和。对于一台风机，其全压为出口全压-入口全压，对于高温风机、窑头窑尾排风机来讲，入口全压为负值，出口全压为正值。

简单来说，一个风机有效功率为：全压与流量的乘积。也就是说，对于一台风机，当其电机电流越大时，全压或者流量必然有其一增大，或者两者都增大。

（2）离心式风机性能曲线及应用

离心式风机属于叶片式风机，“欺软怕硬”，当管道阻力小时，其流量变大；当管道阻力大时，其流量变小。对于一条离心式风机，尤其自己的性能曲线。通常，离心式风机性能曲线如下图所示。

横坐标是流量

轴功率随流量增大而增大，即流量越大时，风机电机电流越大；也就是说，对于篦冷机冷却风机，一般来讲，当其料层厚度增加，风机流量会减小，此时其电机电流会降低；反之，料层厚度减小，风机流量增大，电机电流会增大。

风机静压、全压基本上会随流量增大而降低（因为风机有效功率一定，风机全压与流量必然呈反比）

风机全压效率即为风机有效功率与轴功率的比值，其随流量增大，呈现先增大后减小的现象，即存在一效率最高点。这也是风机选取时的依据！如对于篦冷机冷却风机，当确定其流量、压力时，即可选择此流量、压力对应全压效率高的风机。

因为风机全压效率存在一最高点，风机静压、全压并不是随流量增大呈现直线降低的，而是先增大后减小。

目前，根据企业实际情况，来定制风机，是风机的发展方向。

（3）离心式风机性能曲线与管路特性曲线

（图片来源于网络）

对于风机特性曲线与管路特性曲线在一起的曲线来说，横坐标为流量，纵坐标为压力。

风机特性曲线为压力-流量曲线，为图中深色的那条线，即随横坐标流量增大，呈现降低趋势。

管路特性曲线为抛物线（原因是阻力=0.5*密度*流速的平方），即图中E1、E2、E3三条曲线。

管路特性曲线与风机特性曲线的交叉点就是风机的工作点（如何保持该工作点在风机全压效率高的范围是风机选择时的重点！）

管路特性曲线中E1、E2、E3的区别是抛物线曲线中a的区别（y=ax2+c），a越大，抛物线开口越小，压力随流量增加的速率越快！也就是说E1与E3相比，其a越大，表明管道阻力越大，如风机的开度越小。

当离心式风机的开度减小时，a增大，抛物线开口变小，此时风机工作点发生变化（由图中的A3→A1），即流量变小、压力变大。

对于变频风机来说，当频率发生变化时，其曲线变化与E1→E3曲线变化显著不同。

（4）几个简单的案例

某企业篦冷机某风机，静压特别大，但是动压基本为0，表明风机有效功率基本为0。原因在于管路阻力相对于该风机来说太大（如料层太厚等），风机“欺软怕硬”，不做功。

当预热器系统阻力增大时，不得不增大高温风机的转速，此时并不表明高温风机流量增大了，多做的功主要用于抵消系统阻力的增大。

篦冷机料层增大后，风机流量一般会减小，引起风机电机电流会降低，但一开始降低幅度并不大，当降低幅度很大时，表明已经偏离了风机最佳工作范围，风机有效功率已经很低了。