風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能,提高氣體壓力并排送氣體的流體機(jī)械。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工作最終是將電能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能,其中包含了功率的的傳遞和轉(zhuǎn)換,因此功率是風(fēng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。同時(shí),在風(fēng)機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)中,功率參數(shù)也是測(cè)試系統(tǒng)的重要檢測(cè)項(xiàng)目。

風(fēng)機(jī)在原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)到出風(fēng)過(guò)程中,輸入電功率經(jīng)過(guò)了一系列的傳動(dòng)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。風(fēng)機(jī)的功率參數(shù)主要包括了葉輪功率、軸功率、輸入功率、空氣功率、全壓有效功率、靜壓有效功率等參數(shù),下面根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及經(jīng)驗(yàn)解析,對(duì)風(fēng)機(jī)主要功率參數(shù)進(jìn)行介紹。

一 

風(fēng)機(jī)主要功率參數(shù)

01、風(fēng)機(jī)葉輪功率

供給通風(fēng)機(jī)葉輪的機(jī)械功率。

改為:風(fēng)機(jī)通過(guò)軸提供給葉輪的機(jī)械功率。

注:這里主要討論通過(guò)軸提供的功率,通過(guò)其他方式提供給葉輪的功率(如動(dòng)壓、靜壓差等)不考慮,因此主語(yǔ)部分一定要有。

02、風(fēng)機(jī)軸功

傳遞到風(fēng)機(jī)軸輸入端的功率,是風(fēng)機(jī)實(shí)際需要的功率,也是風(fēng)機(jī)的凈輸入功率。它包括了風(fēng)機(jī)軸、軸承、軸密封件等功率損耗,不包括聯(lián)軸器、皮帶輪、齒輪箱等驅(qū)動(dòng)元件的功率損耗。

改為:傳遞到風(fēng)機(jī)軸輸入端的功率,是風(fēng)機(jī)實(shí)際需要的功率,也是風(fēng)機(jī)的凈輸入功率。它包括了風(fēng)機(jī)軸、軸承、軸密封件等功率損耗,不包括聯(lián)軸器、皮帶輪、齒輪箱等驅(qū)動(dòng)元件的功率損耗。

注:引入“凈輸入功率”概念,有人把“凈輸入功率”理解為“最終提供給葉輪的功率”是錯(cuò)誤的。

03、風(fēng)機(jī)輸入功率

風(fēng)機(jī)輸入功率是指風(fēng)機(jī)的凈輸入功率。扭矩儀測(cè)功率時(shí),在聯(lián)軸器等驅(qū)動(dòng)元件的功率損耗忽略不計(jì)情況下,是扭矩儀的讀數(shù)值,是風(fēng)機(jī)的凈輸入功率,也就是風(fēng)機(jī)軸功率。

改為:風(fēng)機(jī)輸入功率是指風(fēng)機(jī)的凈輸入功率加上驅(qū)動(dòng)元件的功率損耗部分。

扭矩儀測(cè)功率時(shí),在聯(lián)軸器等驅(qū)動(dòng)元件的功率損耗忽略不計(jì)情況下,是扭矩儀的讀數(shù)值,是風(fēng)機(jī)的凈輸入功率,也就是風(fēng)機(jī)軸功率。

注:強(qiáng)調(diào)一下扭矩儀測(cè)的是什么樣的功率,明確考慮了那些,那些沒(méi)考慮。

04、風(fēng)機(jī)所需功率

是風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行所需要的最大功率,包括超負(fù)荷情況下電機(jī)的預(yù)留功率,它是風(fēng)機(jī)選配電機(jī)的重要依據(jù)。

改為:是風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行所需要的最大功率,包括超負(fù)荷情況下電機(jī)的預(yù)留功率,它是風(fēng)機(jī)選配電機(jī)的重要依據(jù)。

注:a.張總會(huì)議上達(dá)成的共識(shí);b.一定要強(qiáng)調(diào)“是風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行所需要的最大功率”,否則會(huì)燒電機(jī)的。

05、軸承的功率損失

軸、軸承、軸密封件等造成的功率損耗,統(tǒng)稱為“軸承功率損失”。

改為:軸、軸承、軸密封件等造成的功率損耗,統(tǒng)稱為“軸承功率損失”。

注:a.張總會(huì)上定義的,由三部分組成;b. 名詞中把“的”字去掉。

06、驅(qū)動(dòng)元件的功率損失

風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行中,聯(lián)軸器、皮帶輪、齒輪箱等驅(qū)動(dòng)元件的功率損耗。

改為:風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行中,聯(lián)軸器、皮帶輪、齒輪箱等驅(qū)動(dòng)元件的功率損耗。

07、功率儲(chǔ)備系數(shù)

風(fēng)機(jī)運(yùn)行可能出現(xiàn)的超負(fù)荷情況,為了安全所預(yù)留超出風(fēng)機(jī)輸入功率的部分,此部分在風(fēng)機(jī)配電機(jī)時(shí)以系數(shù)形式參與計(jì)算。

08、風(fēng)機(jī)輸入功率

通風(fēng)機(jī)通過(guò)葉輪將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成一定的空氣能,通常等于質(zhì)量流量乘以單位質(zhì)量功,或等于進(jìn)口容積流量乘以壓縮修正系數(shù)和通風(fēng)機(jī)壓力。

09、全壓有效功率

指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)的空氣所獲得的實(shí)際能量, 它是風(fēng)機(jī)的輸出功率, 也稱為空氣功率。

10、靜壓有效功率

指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)的空氣所獲得的靜壓能量。它是全壓有效功率的一部分。

11、內(nèi)功率

風(fēng)機(jī)整體計(jì)入流動(dòng)損失和泄漏損失后,單位時(shí)間里傳給氣體的有效功。一般:內(nèi)功率等于空氣功率,等于全壓有效功率。

二 

風(fēng)機(jī)匹配電機(jī)功率方法

前提條件:同一型號(hào)風(fēng)機(jī),同一使用工況,不同驅(qū)動(dòng)方式。

1、功率計(jì)算方法

風(fēng)機(jī)葉輪功率=性能測(cè)試報(bào)告中的輸入功率-(性能測(cè)試用驅(qū)動(dòng)方式的軸承的功率損失+性能測(cè)試用驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)元件的功率損失)

風(fēng)機(jī)軸功率=風(fēng)機(jī)葉輪功率+各驅(qū)動(dòng)方式的軸承的功率損失+軸封的功率損失

各驅(qū)動(dòng)方式的風(fēng)機(jī)輸入功率=風(fēng)機(jī)軸功率+各種驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)元件的功率損失

風(fēng)機(jī)所需功率=各驅(qū)動(dòng)方式的風(fēng)機(jī)輸入功率×功率儲(chǔ)備系數(shù)

2、匹配電機(jī)功率方法

電機(jī)必需滿足“電機(jī)額定功率”≥“風(fēng)機(jī)所需功率”的條件,一般情況下選擇其中最小額定功率的電機(jī)。

3、數(shù)據(jù)來(lái)源

風(fēng)機(jī)葉輪功率:由風(fēng)機(jī)性能測(cè)試報(bào)告中的輸入功率,實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)后提供的軸承的功率損失和驅(qū)動(dòng)方式損失功率的數(shù)據(jù)計(jì)算得出;

性能測(cè)試報(bào)告中輸入功率:由英飛實(shí)驗(yàn)室報(bào)告或AMCA認(rèn)證測(cè)試報(bào)告提供;

功率儲(chǔ)備系數(shù):由研發(fā)根據(jù)葉輪類型不同分別提供;

由實(shí)驗(yàn)室測(cè)試提供:各驅(qū)動(dòng)方式的軸承的功率損失、軸封的功率損失、各種驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)元件的功率損失。

討論:我理解的軸功率損失減加過(guò)程

a. 性能測(cè)試報(bào)告中原始數(shù)據(jù)的輸入功率-軸功率損失 軟件計(jì)算得到指定條件(標(biāo)態(tài)下)的葉輪功率a

b. 指定條件(標(biāo)態(tài)下)的葉輪功率a 由風(fēng)機(jī)相似性定律推算到不同使用條件下的 葉輪功率b

c.風(fēng)機(jī)所需功率(葉輪功率b + 軸功率損失+驅(qū)動(dòng)元件功率損失)×功率儲(chǔ)備系數(shù)

注:1. 這種方法適用于扭矩儀測(cè)試或電機(jī)直連測(cè)試報(bào)告數(shù)據(jù)的處理;

2. 電機(jī)皮帶連接測(cè)試報(bào)告標(biāo)態(tài)下的葉輪功率已經(jīng)包含了驅(qū)動(dòng)元件的功率損失和軸功率損失,再簡(jiǎn)單由風(fēng)機(jī)相似性定律推算,是不準(zhǔn)確的,能否直接在原始數(shù)據(jù)的輸入功率中減去驅(qū)動(dòng)元件功率損耗,我沒(méi)有找到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。驅(qū)動(dòng)元件功率損耗是測(cè)試得到?還是推算得到?還是經(jīng)驗(yàn)得到?

3. 據(jù)我處理試驗(yàn)報(bào)告的觀察分析:在原始數(shù)據(jù)表實(shí)測(cè)輸入功率一項(xiàng),電測(cè)法測(cè)功率,按5%軸承功率損耗算,標(biāo)態(tài)數(shù)據(jù)表中風(fēng)機(jī)全壓效率有1~3%的影響;扭矩儀法測(cè)功率,按5%軸承功率損耗算,標(biāo)態(tài)數(shù)據(jù)表中風(fēng)機(jī)全壓效率有1~1.5%的影響,因?yàn)楣β?(扭矩×轉(zhuǎn)速)/9550;

因此,我認(rèn)為:探求軸承功率損耗和驅(qū)動(dòng)元件功率損耗是工作嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的一件好事,但是,要把它當(dāng)成提高風(fēng)機(jī)效率的工具,沒(méi)有多少油水可榨;提高風(fēng)機(jī)效率的最根本途徑在于設(shè)計(jì)更好的葉輪和風(fēng)機(jī)流道。