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離心風機的“相似定律”

來源：蘇州頂裕節能設備有限公司發布日期：2021-07.30 瀏覽：-

有客戶問：我們工廠買了一臺風機，性能是80000m3/h，2000PA，采用90KW的電機，皮帶式傳動，現在由于系統改造希望提升風機的抽氣量，但是又不想整體換一臺新風機，有沒有性價比的更高的解決方案呢？首先，皮帶傳動的離心風機，是通過調節皮帶輪的大小來控制風機的轉速，進而決定風機的性能。那能不能通過把皮帶輪換大一點，直接把轉速調高來提高性能呢？

答案是要視情況而決定，比如說上面這臺客戶咨詢的風機，通過和現場操作人員確認，實際的運行電流120A左右，軸功率69KW，轉速是900rpm，更換一個皮帶輪，把轉速調整到990rpm，通過“相似定律”進行理論計算：

風量=80000*（990/900）=88000 m3/h

壓力=2000*（990/900）^2=2420 PA

軸功率=69*（990/900）^3=91.8 KW

這時我們可以發現，風機的性能是提升了，但是功率已經超載了，這個時候就不僅要更改皮帶輪，還要把現場的電機更換為110KW的電機并增加配套的電控設施，這樣就可以安心使用了！
離心風機是屬于輪機型的流體機械，它的作用是把機械能轉變為流體能，而此類機械的特性一般都要受到“相似定律”的控制。

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在保證大氣壓力、溫度、效率基本不變的情況下，同一尺寸設計的離心風機在不同轉速下的性能理論上是按照比例變化的，如下公式：

Q2/Q1 =（n2/n1）

P2/P1 =（n2/n1）^2

N2/N1 =（n2/n1）^3

注：Q—流量（m³/h）；P—靜壓（Pa）；N—軸功率（kw）；n—轉速（r/min）；

由公式可知，風量比與轉速比成一次方正比，靜壓比與轉速比成二次方正比，消耗功率比與轉速比成三次方比。
通過上面的公式我們就可以解決很多遇到的問題，比如：客戶前期選定的性能和功率無法滿足實際的需求，實際運行后發現抽氣量不夠，通過測量電流值距離電機的額定電流余量還有很多。
可以通過把皮帶輪調大1～2檔，讓風機的轉速增加，然后進行試運轉并測量風量和電流，確保測量電流值距離電機額定電流還有一定安全余量或通過放大使用電機功率保證安全余量。
這個時候就可以確定通過轉速提升成功提高了風機的性能，滿足了現場的需求，并且電機也在安全范圍內運轉，省下了一大筆更換風機的費用。