資料介紹
葉片式風機水泵屬平方轉矩型負載,即其軸上需要提供的轉矩與轉速的二次方成正比。風機水泵在滿足三個相似條件(幾何相似、運動相似和動力相似)的情況下遵循相似定律。對于同一臺風機(或水泵),當輸送流體的密度籽不變僅轉速改變時,其性能參數的變化遵循比例定律,即流量與轉速的一次方成正比;壓頭(揚程)與轉速的二次方成正比;軸功率則與轉速的三次方成正比。所以有人認為,如果水泵轉速是其額定轉速的50%時,則功耗只有額定值的12.5%,節能率可達87.5%。
果真如此嗎?否。風機水泵比例定律的三大關系式的使用是有條件的,在實際使用中,風機水泵由于受系統參數和運行工況的限制,并不能簡單地套用比例定律來計算調速范圍和估算節能效果,而應將實際工況轉化為相似工況后,才能用比例定律進行計算,其結果的差別還是很大的。作為變頻器的生產廠家,特別是專門研究變頻控制的專家學者,必須明明白白地告訴用戶,風機水泵的變頻節能到底是怎么一回事,而不能有意無意地誤導用戶,片面夸大節能效果。
1 風機(水泵)的幾何相似、運動相似和動力相似
兩臺泵(風機)若幾何相似,就是說它們的形狀完全相同,只是大小不同,其中一臺泵(風機)相當于另一臺泵(風機)按一定比例的放大或縮小。舉個形象的例子,兩張不同比例尺的中國地圖,它們是幾何相似的,但大小相差一定的倍數。應指出的是,本講所說的兩臺泵(風機)幾何相似,是指其通流部分的幾何相似,并不是要求泵(風機)之間的輪廓外形也必須幾何相似。
兩臺泵(風機)的運動相似是指兩臺幾何相似泵(風機)通流部分各對應點的速度三角形相似。顯然,只有當兩臺泵(風機)的通流部分幾何相似,才有可能運動相似,但滿足幾何相似條件的,不一定滿足運動相似的條件,只有當兩臺幾何相似泵(風機)都在對應的工況點運行時(例如:都運行在最高效率工況點時),才是運動相似,所以運動相似又稱工況相似。
兩臺風機(水泵)的動力相似則是指作用于兩臺泵(風機)內各對應點上力的方向相同,大小成比例。
作用于泵(風機)內流體的力主要有慣性力、粘性力的總壓力。因此,為使泵(風機)中的動力相似,必須讓對應點上的慣性力與彈性力(或壓力與密度)之比相等,慣性力與粘性力之比相等。
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