风机节能的节流变速调节

发布时间：2021-01-16 14:20:09

作者：瑞泽能源

所谓节流调节，是将风机的出口阀门或入口阀门关小，从而使输出的流量减小，此时风机的特性曲线不便，管路阻力增加，管路的特性变陡达到改变风机的工作点、减小流量的目的。由于节流调节较简单初投资省等原因，节流调节是目前应用最广的流量调节方式。大量关于风机节能的文献都通过管网与风机的特性曲线图分析了节流调节的节能效果，大家一致认为在管网所需流量减少时，节流调节是节能的，但采用节流调节使管路阻力曲线变陡而导致新的工作点的扬程变大，

　　所谓节流调节，是将风机的出口阀门或入口阀门关小，从而使输出的流量减小，此时风机的特性曲线不便，管路阻力增加，管路的特性变陡达到改变风机的工作点、减小流量的目的。由于节流调节较简单初投资省等原因，节流调节是目前应用最广的流量调节方式。大量关于风机节能的文献都通过管网与风机的特性曲线图分析了节流调节的节能效果，大家一致认为在管网所需流量减少时，节流调节是节能的，但采用节流调节使管路阻力曲线变陡而导致新的工作点的扬程变大。

　　可知，此时节能效果甚微，风机的一部分功率消耗在了节流阀上。因此，出于节能考虑，很多人认为应逐渐废弃节流调节的方式;但出于经济性考虑，也有研究证明节流调节和变速调节因风机流量风机节能运行研究现状的不同各有其适用范围，在其适用范围内节流调节还是能达到较好的节能效果的，还有一些情况采用节流调节和采用调速控制的经济性相差不大， 此时就不必采用变速调节， 如对于有背压系统 ,当背压增大到一定程度时，变速调节就失去了节能的意义了。

　　变速调节

　　所谓变速调节，是通过改变风机的转速，从而改变其特性曲线，达到改变流量的目的，此时，管路的特性曲线不变，扬程不升高，效率也不下降。由于风机的流量、扬程、轴功率分别与其转速的 1次方、2 次方、3次方成正比，因此当风机转速降低后，流量一般下降，而轴功率则大幅下降，因此变速调节节能效果显著。但是应用变速调节时，应有一个调速的范围。首先是调速上限问题，现在应用的各种风机调速的方法基本都是用来调小风机的转速使其低于额定转速以适应管网流量的变化，基本没有提到是否可以用加大风机转速，使风机在高于额定转速下运行从而满足特定情况下的流量要求问题。另一方面是调速下限问题，风机采用变速调节时风机的特性曲线与管路的阻力曲线的交点(风机的工作点)应位于风机的高效区内，所以一些学者就对风机高效区的形状、大小进行了研究从而确定风机的调速下限，但这方面的研究结果都是针对某一类型风机通过实验等方法得到的，至今还未形成完整的理论体系。变速调节的方法有很多，根据交流异步电动机的转速表达式 n=60f(1-s)/p (其中 n 为电动机的转速，s为电动机的转差率， f 为电源频率， p 为电动机定子绕组极对数)，改变 s、f、p 中任何一项值都可以改变电动机的转速，另外也有不改变电动机的转速通过改变轴的传动方式改变风机转速的方法。

　　综上，变速调节的方法有电磁调速、绕线式电机转子串电阻调速、定子调压调速、液力耦合器调速、绕线式电机串级调速、变级调速和变频调速七种，其中前四种为有转差损耗调速方式，后三种为高效调速方式。很多文献对以上各种变速调节方法进行了优缺点分析并结合实例对其分别进行了经济性分析，得到最优的调节方法，但是值得注意的是在调速范围不大时，无论采用高效率的调速方法，还是采用低效率的调速方法均能取得明显的节能效果。

　　20 世纪 60 年代起我国开始采用双速电动机，随后，动叶可调轴流风机和液力耦合器等调速方式在运用中也曾在节能方面起过一定的作用。随着电子技术的快速发展，变频器得到了广泛的应用，其他的调速技术正逐渐被变频调速所代替，变频调速已成为人们关注的重点。目前虽有学者研究液力耦合器等调速方式，但重点却是放在普遍被人们看好的变频调速上。