风机的电能平衡与节能措施.docVIP

风机的电能平衡和节能措施 1、概述 风机的分类 风机是用来输送气体和提高气体压力的生产设备，它把外界输入的能量转变为气体的动能和势能，使气体的能量提高。 按工作原理不同，风机可分为叶轮式和容积式两大类。前者包括离心式和轴流式风机，后者包括活塞式风机和旋转式风机。按排气压力的高低，风机可分为通风压力在0.15大气压力以下：鼓风机压力在0.15~3个大气压力之间；压缩机压力在3个大气压力以上等三大类。 由于风机构造、排气压力不同，各类型的风机效率和测试方法亦不相同。 本部分主要介绍离心式和轴流式通风机即压力比不大于1.15的风机的电平衡测试方法和电能利用率。 二、通风机的用电系统的构成 工厂企业中的通风机大部分是使用电动机来拖动的，因此通风机的用电系统，可用能源串联图来表示，见下图： 输入电能 输出的有效电能 Wgg Wyx 图中，元件1是电机；元件2是联轴器；元件3是通风机。 因此通风机的总电能利用率η为： 式中，Wyx—用电系统的有效电能，kWh； Wgg—用电系统的供给电能，kWh。 η 的另一种表达式为： 式中， ； ； 。 风机现场电能利用率的测试 鉴于风机的有效电能是有效电功率与使用时间的乘积，风机的有效电功率随着风机的工况（流量、全压)变化而变化，同时电能系统输入功率也会随着变化。因此在电能平衡测试中，往往用瞬时功率来计算。由于风机使用工况不同，相应的电能利用率或效率亦不同，可分为常用工况下的电能利用率或效率和最大工况下的电能利用率或效率。 为了分析风机用电系统的电能利用状况，提高用电系统的电能利用率，即，风机本身的效率是影响整个用电系统电能利用率的主要环节，因此我们在风机用电系统电能利用效率分析中首先应测出风机本身的效率，即。 风机的基本特性 风机的基本参数 1、流量 气体在单位时间内通过风机的体积为体积流量，用符号Q表示，单位为,；也可用重量G来表示，单位kg/s, t/h。体积流量与重量流量的关系如下： G=ρQ 式中，ρ—气体的密度，kg/m3 当大气压力为760毫米汞柱，温度为20摄氏度时，空气的密度去1.2kg/m3 。 2、全压 全压可理解为单位体积的气体经过风机后能量的增加值，用符号P表示，单位为帕斯卡（Pa)、毫米汞柱（mmH2O)、千克力/米2（kgf/m2)。全压P可由下式得到： P=P2－P1 式中，P1—风机入口出的总压，Pa； P2—风机出口出的总压，Pa 。 气体的全压包括静压Ps及动压Pd，即 P1=Ps1+Pd1 P2=Ps2+Pd2 静压是气体在流动过程中所体现出来的一种状态，可用压力仪表测出；动压与速度的平方成正比，即 Pd=0.5pv2。 故风机的全压P可用下式表示： P=(Ps2-Ps1)+(Pd2-Pd1) 3、转速 风机叶轮每分钟的转动次数称为风机转速，用符号n表示，单位：转/分（rpm)。 4、有效功率和轴功率 气体在单位时间内从通风机中所获得的总能量，称为有效功率（或理论功率），用符号Ne表示，单位：千瓦（kW)。 Ne=P·Q 式中，P—风机的全压，Pa； Q—风机的体积流量，m3/s 气体通过风机是有一系列损失，如流动损失、泄漏损失和机械摩擦损失，因此原动机驱动的风机轴功率N应大雨有效功率Ne。 5、风机效率 风机的有效功率与轴功率之比称为风机的效率，用符号表示，即 风机的特性曲线 风机是输送气体的机械，其做功的大小如上文所述，可以用流量Q和全压P乘积的大小来反眏。在一定转速条件下，一台风机的Q与P之间存在唯一对应关系，这个关系画在纵坐标为P，横坐标为Q的曲线上，就成了风机的P-Q性能曲线。同样也可以做出流量Q与轴功率N、效率的N-