风机调节方法
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进口导叶调节（D 式），调节叶片角度时即起 到节流作用改变风量，又能起到改变叶轮进口 预旋的导叶整流作用。而进口挡板调节（F 式）改 变调节门挡板角度时，主要起到了节流作用，它 能改变进气箱入口处的气流方向，而对改变叶 轮进口预旋的作用要比进口导叶调节 （D 式）弱 得多，并且它比进口导叶调节（D 式）的调节性能 差些，即比进口导叶调节（D 式）的等效区域小， 但同样可以改变风机的性能。
［2］任淘. 整体叶轮数控编程与加工[J]. CAD/CAM 与制造业信 息化，2009（1）：125 - 125.
65
0 引言
1 离心通风机常用的调节方法 及特点
1.1 离心通风机进口导叶调节 （D 式） 或进口挡板调节（F 式）
离心通风机进口导叶调节（D 式）或 进口挡板调节（F 式）是调节调节门叶片 或挡板开度，改变通风机性能，以适应工 艺流程对流量或压力的特定要求。由图 1 可看出，某离心通风机调节角度从 - 15°~60°的性能曲线，M 为管网特性曲 线，当调节门全开（调节角度为 0°）时，为 工况点 l，工况参数为 Q1、p1 。为满足工 艺流程对流量或压力的要求，需逐渐关 闭调节门，此时通风机的性能曲线随之 变化，当调节门调节到角度约 45°时，通 风机性能曲线与管网特性曲线交于 2 点，该工况点的工况参数为 Q2、p2 。
其特点： （1）由于变转速调节，流量与转速的一次方 成正比，压力与转速的平方成正比。而管网特性 曲线压力与流量的平方成正比，所以转速调节 前后的工况效率变化很小。可使转速调节后通 风机仍在高效区运行。 （2）调节范围大、变转速后压力没有附加损 失，而且风机效率变化不大，节能、经济性能佳。 （3）变速调节，降低转速后可降低风机的噪 声，减轻风机叶轮的磨损，延长叶轮的使用寿 命。
图 2 某离心通风机性能曲线
1.3 变转速调节 变转速调节可改变风机性能，以适应工艺流
程对流量或压力的特定要求。变转速调节需要 通过变速装置来实现。离心通风机变速装置主 要有：变频调速装置、液力耦合器、双速电机、皮 带轮、齿轮箱等。目前变频调速装置以调节效率 高、调速范围大等优点被得到广泛的应用。
图 3 给出了某离心通风机 100n％~30n％的 性能曲线及等效区域，M 为管网特性曲线，额定 转速（100n％）时，工况点为 1,工况参数为 Q1、p1。 为满足工艺流程对流量或压力的要求，需逐渐 降低转速，此时通风机性能曲线随之变化，当转 速调到 80n％时，通风机性能曲线与管网特性曲 线交于 2 点，该工况点的工况参数为 Q2、p2。
表 1 给出了用 3 种调节方法将工况点 1 调 节到工况点 2 后性能参数。
由表 1 可看出，当采取 3 种调节方法，分别 将工况点 1 调节到工况点 2 后，进口导叶调节比 出口节流调节的叶轮功率降低 30.6%，转速调节
3 结论
综上所述，对于离心风机常用的调节方法， 转速调节经济性最好、最节能，而且调节范围大 但须配有调速装置。出口节流时调节方法是最简 单，经济性最差的调节方法。进口导叶调节或进 口挡板调节，调节范围较大、经济性较好。为了扩 大离心通风机的稳定工况范围，并在高效区工 作，根据离心通风机现场使用情况，可采用几种 调节方法联合使用的调节方法。为了保证设计效 率很高的通风机的经济运行，即保证较高的运行 效率，应合理的选择通风机的调节方法。
节能
Leabharlann Baidu
程：hth=1/g （U2C2u- U1C1u），气流沿旋转 方向旋绕 C1u>0，即正预旋时，能量头力 hth 随着 C1u 的增加 而减少，即压力降低，气流旋绕与旋转方向相反 C1u<0，即负预旋时，能量头 hth 随着 C1u 的增加而 增加，即压力升高。由图 l 可看出随着叶轮进口 正预旋角度的增大及进口冲角的变化，性能曲 线向左下方移动。在同一流量下，压力是下降 的。当叶轮进口负预旋时，压力增大。 但由于 当负预旋角度增大到一定值后，由于叶轮进口 的相对速度增大及冲角的影响，损失增大使得 压力下降，所以图 l 中调节角度最大到 - 15°。
图 1 某离心通风机导叶调节性能曲线
离心通风机进口导叶调节 （D 式）， 是调节安装在叶轮进口前调节门的叶片 角度。当叶片沿不同方向转动为某一角 度时，进入叶轮的气流产生正预旋 （C1u>0）或 负 预 旋（C1u<0）。 根 据 欧 拉 方
收稿日期：2011- 01- 11 沈阳市 110869
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其特点： （1）进口导叶或挡板调节是比较简单的调节方 法，具有较宽的调节范围和较好的经济性，并可 实现自动调节。 （2）对于通风机直径比 d1/d2 越大，调节范围 越大。对同一台通风机调节角度越大，性能曲线 越陡。 （3）对于相同的流量下，通风机压力随着叶片 角的增大而减小。最佳工况点随着叶片角的增大向 小流量方向移动，其喘振点向小流量方向变化很 多，这就使通风机可以在更小的流量下运行。 1.2 出口节流调节 出口节流调节是调节风机出口管路中的阀 门开度，改变管网特性（即人为地改变管网阻力 系数），以适应工艺流程对流量或压力的特定要 求。对风机的性能曲线没有影响。 图 2 中 A 为某离心通风机的性能曲线。Ml 为阀门全开时管网特性曲线，此时为工况点 l， 工况参数为 Q1、p1。为满足工艺流程对流量或压 力的要求，需逐渐关闭阀门，此时管网特性曲线 随之变化，当阀门调到某一开度时，管网特性曲 线 M2 与通风机性能曲线交于 2 点，该工况点的 工况参数为 Q2、p2。由图 2 可看出 p2>p1，压力降
p2- p1 为消耗于关小出口阀门开度的附加损失。 其特点： （1）风机出口节流调节是靠人为加大管网阻
力，改变管网的特性，通风机性能曲线不变。 （2）压力降 p2- p1 为消耗于关小出口阀门开
度的附加损失，因此这种方法耗功大、经济性 差，对于性能曲线陡的风机经济性就更差。
（3）出口节流调节方法简单。
相当高。 五轴加工的重点和难点是避免发生干涉，
本文对流道和底部圆角加工时，对刀具的进退 倒进行了控制，依据叶轮的特征，区域之间快速 移动时，以球的方式控制刀轴的移动，使刀轨变 得更清晰，这样不仅提高了加工效率，还使加工 更安全。
参考文献
［1］沈自林，沈庆云，傅贵武. 基于 UG 的风扇叶轮加工技术研 究 [J]. 机械工程师，2008（1）：25 - 26.
离心通风机常用调节方法 及经济性比较
朱艳丽 刘沪红 /沈阳鼓风机集团有限公司
中图分类号：TH432 文献标识码：B 文章编号：1006- 8155（2011）01- 0063- 03
Ce ntrifuga l Fa n a nd Compa ris on of Economy
Abs tra ct: Being the power consumption of fan widely and largely used accounts for 15%~25% of production electrical consumption,improving the operating efficiency and guaranteeing the economical operation of fan are especialy important for saving energy. However,reasonable using adjusting means is the effective method for reducing electrical consumption of fan. Ke ywords : centrifugal fan;adjusting means; economy
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图 3 某离心通风机转速调节性能曲线及等效区
2 常用调节方法的经济性比较
表 1 3 种调节方法调节后的性能参数
调节 方式 Q2（/ m3/h） P2/Pa ηr2/% Pr/kW n2（/ r/min）
进口
导叶 230610 3222 68 303.5
980
出口
节流 230610 5907 86.5 437.4
980
转速 230610 3222 85 242.8 784
比出口节流调节的叶轮功率降纸 44.5%。所以转 速调节节能效果显著。
假定某离心通风机现场运行工况点：Q1 （进 口 容 积 流 量）＝293018m3/h；p1 （风 机 压 力）＝ 4934Pa；n（1 风机转速）＝980r/min；ηr（1 叶轮效率） ＝85%（图 1、图 2、图 3 中工况点 1）。由于工艺流 程的需要，需将进口容积流量调节到 230610m3/h （图 1、图 2、图 3 中工况点 2）。
Ab s t ra ct
■摘要：量大面广的 通风机耗电量占生产 电耗的 15%~25%，所 以提高通风机运行效 率，保证通风机的经 济运行对节省能源至 关重要。而合理采用 通风机的调节的调节 方式是保证通风机经 济运行的有效途径。
■关键词：离心通风 机；调节方法；经济性
由于通风机的设计参数有着一定的
裕度或实际管网特性发生变化，使得通
风机在运行中，为满足工艺流程的需要，
而进行工况调节。对于一台设计效率很
高的通风机，如果因调节方式选择不合
理，也可能导致运行效率不高，同样达不
到节能的效果。所以合理选择通风机的
调节方式对提高通风机的运行效率具有 更大的节能潜力。
本文对离心通风机调节常用的几种 方法进行了论述和比较，以便在离心通 风机设计、制造、运行时，合理的选用调 节方法和正确处理相关问题。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 52 页）
了仿真加工，合理选择了加工使用的刀具和机 床，并针对流道和叶片的几何特征确定了刀轴的 控制方式，选择适当的刀具轨迹驱动方法，进行 了流道和叶片的加工，生成加工轨迹。
文中介绍的对流道的加工采用刀具轴插补 刀具轴加工，这种方法可以通过在指定的点定义 矢量方向来控制刀具轴。当驱动或零件几何体 非常复杂，又没有附加刀具轴控制几何体时，插 补刀具轴可以控制剧烈的刀具轴变化，调节刀 轨，避免碰到障碍物。指定的矢量越多，对刀具 轴的控制就越多。使用这种方法时，驱动几何体 引导刀具侧刃，零件几何体引导刀具底部，可以 控制输出很好的加工刀轨，加工出来的曲面质量
［2］任淘. 整体叶轮数控编程与加工[J]. CAD/CAM 与制造业信 息化，2009（1）：125 - 125.
65
0 引言
1 离心通风机常用的调节方法 及特点
1.1 离心通风机进口导叶调节 （D 式） 或进口挡板调节（F 式）
离心通风机进口导叶调节（D 式）或 进口挡板调节（F 式）是调节调节门叶片 或挡板开度，改变通风机性能，以适应工 艺流程对流量或压力的特定要求。由图 1 可看出，某离心通风机调节角度从 - 15°~60°的性能曲线，M 为管网特性曲 线，当调节门全开（调节角度为 0°）时，为 工况点 l，工况参数为 Q1、p1 。为满足工 艺流程对流量或压力的要求，需逐渐关 闭调节门，此时通风机的性能曲线随之 变化，当调节门调节到角度约 45°时，通 风机性能曲线与管网特性曲线交于 2 点，该工况点的工况参数为 Q2、p2 。
其特点： （1）由于变转速调节，流量与转速的一次方 成正比，压力与转速的平方成正比。而管网特性 曲线压力与流量的平方成正比，所以转速调节 前后的工况效率变化很小。可使转速调节后通 风机仍在高效区运行。 （2）调节范围大、变转速后压力没有附加损 失，而且风机效率变化不大，节能、经济性能佳。 （3）变速调节，降低转速后可降低风机的噪 声，减轻风机叶轮的磨损，延长叶轮的使用寿 命。
图 2 某离心通风机性能曲线
1.3 变转速调节 变转速调节可改变风机性能，以适应工艺流
程对流量或压力的特定要求。变转速调节需要 通过变速装置来实现。离心通风机变速装置主 要有：变频调速装置、液力耦合器、双速电机、皮 带轮、齿轮箱等。目前变频调速装置以调节效率 高、调速范围大等优点被得到广泛的应用。
图 3 给出了某离心通风机 100n％~30n％的 性能曲线及等效区域，M 为管网特性曲线，额定 转速（100n％）时，工况点为 1,工况参数为 Q1、p1。 为满足工艺流程对流量或压力的要求，需逐渐 降低转速，此时通风机性能曲线随之变化，当转 速调到 80n％时，通风机性能曲线与管网特性曲 线交于 2 点，该工况点的工况参数为 Q2、p2。
表 1 给出了用 3 种调节方法将工况点 1 调 节到工况点 2 后性能参数。
由表 1 可看出，当采取 3 种调节方法，分别 将工况点 1 调节到工况点 2 后，进口导叶调节比 出口节流调节的叶轮功率降低 30.6%，转速调节
3 结论
综上所述，对于离心风机常用的调节方法， 转速调节经济性最好、最节能，而且调节范围大 但须配有调速装置。出口节流时调节方法是最简 单，经济性最差的调节方法。进口导叶调节或进 口挡板调节，调节范围较大、经济性较好。为了扩 大离心通风机的稳定工况范围，并在高效区工 作，根据离心通风机现场使用情况，可采用几种 调节方法联合使用的调节方法。为了保证设计效 率很高的通风机的经济运行，即保证较高的运行 效率，应合理的选择通风机的调节方法。
节能
Leabharlann Baidu
程：hth=1/g （U2C2u- U1C1u），气流沿旋转 方向旋绕 C1u>0，即正预旋时，能量头力 hth 随着 C1u 的增加 而减少，即压力降低，气流旋绕与旋转方向相反 C1u<0，即负预旋时，能量头 hth 随着 C1u 的增加而 增加，即压力升高。由图 l 可看出随着叶轮进口 正预旋角度的增大及进口冲角的变化，性能曲 线向左下方移动。在同一流量下，压力是下降 的。当叶轮进口负预旋时，压力增大。 但由于 当负预旋角度增大到一定值后，由于叶轮进口 的相对速度增大及冲角的影响，损失增大使得 压力下降，所以图 l 中调节角度最大到 - 15°。
图 1 某离心通风机导叶调节性能曲线
离心通风机进口导叶调节 （D 式）， 是调节安装在叶轮进口前调节门的叶片 角度。当叶片沿不同方向转动为某一角 度时，进入叶轮的气流产生正预旋 （C1u>0）或 负 预 旋（C1u<0）。 根 据 欧 拉 方
收稿日期：2011- 01- 11 沈阳市 110869
63
其特点： （1）进口导叶或挡板调节是比较简单的调节方 法，具有较宽的调节范围和较好的经济性，并可 实现自动调节。 （2）对于通风机直径比 d1/d2 越大，调节范围 越大。对同一台通风机调节角度越大，性能曲线 越陡。 （3）对于相同的流量下，通风机压力随着叶片 角的增大而减小。最佳工况点随着叶片角的增大向 小流量方向移动，其喘振点向小流量方向变化很 多，这就使通风机可以在更小的流量下运行。 1.2 出口节流调节 出口节流调节是调节风机出口管路中的阀 门开度，改变管网特性（即人为地改变管网阻力 系数），以适应工艺流程对流量或压力的特定要 求。对风机的性能曲线没有影响。 图 2 中 A 为某离心通风机的性能曲线。Ml 为阀门全开时管网特性曲线，此时为工况点 l， 工况参数为 Q1、p1。为满足工艺流程对流量或压 力的要求，需逐渐关闭阀门，此时管网特性曲线 随之变化，当阀门调到某一开度时，管网特性曲 线 M2 与通风机性能曲线交于 2 点，该工况点的 工况参数为 Q2、p2。由图 2 可看出 p2>p1，压力降
p2- p1 为消耗于关小出口阀门开度的附加损失。 其特点： （1）风机出口节流调节是靠人为加大管网阻
力，改变管网的特性，通风机性能曲线不变。 （2）压力降 p2- p1 为消耗于关小出口阀门开
度的附加损失，因此这种方法耗功大、经济性 差，对于性能曲线陡的风机经济性就更差。
（3）出口节流调节方法简单。
相当高。 五轴加工的重点和难点是避免发生干涉，
本文对流道和底部圆角加工时，对刀具的进退 倒进行了控制，依据叶轮的特征，区域之间快速 移动时，以球的方式控制刀轴的移动，使刀轨变 得更清晰，这样不仅提高了加工效率，还使加工 更安全。
参考文献
［1］沈自林，沈庆云，傅贵武. 基于 UG 的风扇叶轮加工技术研 究 [J]. 机械工程师，2008（1）：25 - 26.
离心通风机常用调节方法 及经济性比较
朱艳丽 刘沪红 /沈阳鼓风机集团有限公司
中图分类号：TH432 文献标识码：B 文章编号：1006- 8155（2011）01- 0063- 03
Ce ntrifuga l Fa n a nd Compa ris on of Economy
Abs tra ct: Being the power consumption of fan widely and largely used accounts for 15%~25% of production electrical consumption,improving the operating efficiency and guaranteeing the economical operation of fan are especialy important for saving energy. However,reasonable using adjusting means is the effective method for reducing electrical consumption of fan. Ke ywords : centrifugal fan;adjusting means; economy
64
图 3 某离心通风机转速调节性能曲线及等效区
2 常用调节方法的经济性比较
表 1 3 种调节方法调节后的性能参数
调节 方式 Q2（/ m3/h） P2/Pa ηr2/% Pr/kW n2（/ r/min）
进口
导叶 230610 3222 68 303.5
980
出口
节流 230610 5907 86.5 437.4
980
转速 230610 3222 85 242.8 784
比出口节流调节的叶轮功率降纸 44.5%。所以转 速调节节能效果显著。
假定某离心通风机现场运行工况点：Q1 （进 口 容 积 流 量）＝293018m3/h；p1 （风 机 压 力）＝ 4934Pa；n（1 风机转速）＝980r/min；ηr（1 叶轮效率） ＝85%（图 1、图 2、图 3 中工况点 1）。由于工艺流 程的需要，需将进口容积流量调节到 230610m3/h （图 1、图 2、图 3 中工况点 2）。
Ab s t ra ct
■摘要：量大面广的 通风机耗电量占生产 电耗的 15%~25%，所 以提高通风机运行效 率，保证通风机的经 济运行对节省能源至 关重要。而合理采用 通风机的调节的调节 方式是保证通风机经 济运行的有效途径。
■关键词：离心通风 机；调节方法；经济性
由于通风机的设计参数有着一定的
裕度或实际管网特性发生变化，使得通
风机在运行中，为满足工艺流程的需要，
而进行工况调节。对于一台设计效率很
高的通风机，如果因调节方式选择不合
理，也可能导致运行效率不高，同样达不
到节能的效果。所以合理选择通风机的
调节方式对提高通风机的运行效率具有 更大的节能潜力。
本文对离心通风机调节常用的几种 方法进行了论述和比较，以便在离心通 风机设计、制造、运行时，合理的选用调 节方法和正确处理相关问题。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 52 页）
了仿真加工，合理选择了加工使用的刀具和机 床，并针对流道和叶片的几何特征确定了刀轴的 控制方式，选择适当的刀具轨迹驱动方法，进行 了流道和叶片的加工，生成加工轨迹。
文中介绍的对流道的加工采用刀具轴插补 刀具轴加工，这种方法可以通过在指定的点定义 矢量方向来控制刀具轴。当驱动或零件几何体 非常复杂，又没有附加刀具轴控制几何体时，插 补刀具轴可以控制剧烈的刀具轴变化，调节刀 轨，避免碰到障碍物。指定的矢量越多，对刀具 轴的控制就越多。使用这种方法时，驱动几何体 引导刀具侧刃，零件几何体引导刀具底部，可以 控制输出很好的加工刀轨，加工出来的曲面质量