风机曲线分析与等流量变载荷调节概要

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1、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:
22112
1m c v q P q ϕϕ
ρ== 改造后的曲线: 22
222
2m 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⎛⎫⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭
1122
2121
2212222122
m 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。

2管道局部阻力变化
假定新增加入口阻力328.7Pa ,出口阻力357.8Pa 。

因此风机全压增加
P=328.7+357.8=686.5 Pa ,因此改造后的设计管网曲线比温度变化曲线在设计设计负荷流量时的管网曲线比该流量下的管网曲线压力多686.5 Pa 。

此时,烟气流量为240 m ³/s ,该流量线与原管网曲线的交点压力增加686.5 Pa 后的工况点,为计算了布置换热器后的阻力损失的工况点,由于管网曲线是过原点的二次曲线,可以做出改造后的管网曲线,如图。

3、校核
1 满负荷工况校核
改造后的满负荷流量为240 m ³/s ,测量图中的纵坐标:P=3333Pa ,运行效率约为87%,风机静叶开度为2°左右稳定运行。

2 最小负荷工况校核
改造后的最小负荷流量为210m ³/s ,查图可知压头P=2589Pa ,运行效率约为
83.5%,风机静叶开度为—5°左右稳定运行。

3 设计工况校核
设计工况时在最大负荷流量的前提下,保留一定余量后的工况点,本次设计工况流量为280m ³/s ,由图可知,已经在失速区,固设计工况校核结果不合格,此时重新计算设计余量,由管网曲线与失速曲线的交点可知,该点的流量为264m ³/s 。

所以改造后的余量为10%。

4、耗电量计算
1 满负荷工况时
改造后:压力P=3333Pa ,运行效率为87%,
所以电动机功率P g =3333*240/0.87/1000=919KW 改造前满负荷工况,压力P=3401Pa ,运行效率为90% 电机功率P g =3401*272/0.9/1000=1028KW
2最小负荷工况时
改造后:压力P=2589Pa ,运行效率为83.5%,
所以电机功率P g =2589*210/0.835/1000=651KW
改造前:压力P=2737Pa ,运行效率为87%,
所以电机功率P g =2737*244/0.87/1000=767.6KW。