首頁 > 技術提供 > 技術講座 > 送風機運轉點的觀

我們是一家水泥工廠,前些時候,製程上需要一部冷卻用送風機,規格開列出來是:風量=400m3/min,靜壓=30OmmAq。本來預定從外面買一部新的進來,但是有人在倉庫裡找到一部半年前已經停用的送風機,不過它銘牌上所寫的規格是風量=350m3/min,靜壓=28OmmAq,顯然比目前所需用的為小。不僅是風量少了一點,尤其靜壓根本不到300mmAq,我相信是不能用的,可是有人卻認為沒問題,因此引起了一場爭論。結果頂頭上司決定先試試看再說,(因為我們這工程並非緊急工程,萬一不合用時再去買也還來得及)。結果呢真氣人,居然冷卻效果還可以,害我被數落了一陣。不過話說回來,工廠省了一筆錢也不算壞事,只是到目前為止我還不明白為什麼靜壓280的傢伙居然能取代300的。雞道真的沒問題嗎請您解釋一下好嗎

讓我先把結論說出來,您的觀點並沒有錯誤,換句話說,以靜壓=280mmAq取代300mmAq的送風機,並非真的沒有問題,只不過您這件冷卻工作的要求並不嚴格,因此即使風量稍為少一點,也照樣可以使用,如此也就冤枉了您的一番苦心了。

一部送風機的「靜壓~風量」性能可用一條曲線來表示,就如圖1所示。這條曲線上有無窮多的點,而每一點都可以作為「運轉點」,就如圖l中的A、B、C等各點。但是把這部送風機接上一套管路後,它會使用在那一點呢?這個問題的答案是:「一部送風機的運轉點是在送風機的性能曲線(Characteristic Curve)與管路阻力曲線(Resistance Curve)的交點上」。正如同圖2所示的E點,此時所送出的風量是Qe,送風機出入口的靜壓差是Pse。所謂「管路阻力曲線」就是管路上所有直管、彎管、風門開關、過濾器等元件所表現出來的總阻力與風量之間的關係曲線。這份阻力,在紊流(Turbulent)狀態時,(一般工業上的流動大多是紊流狀態),與速度的平方成正比變化;而管路的大小既經決定,其通風面積自亦為一定,故此阻力乃與風量的平方成正比變化,換句話說,這條曲線乃是一條拋物線。此時如果送風系統的入口與出口皆與大氣連通,兩點的壓力差為零,則管路阻力曲線係自原點開始畫出的一條拋物線;阻力大者,曲線較陡峭;阻力小者,曲線較平坦;如圖3所示。

現在讓我們回到您的問題。倉庫裡的送風機,其性能曲線應如圖4所示,曲線會通過(350,280)點,只是我們不知道它的傾斜度如何,曲線U、V、W等各種情況都有可能,在這裡我們先隨便假設是中間的V曲線。另一方面,冷卻工作所需要的性能是(400,300),如圖5上的F點;其實,開列此規格的人實際上已透露了一個秘密,也就是他已告訴我們這管路的阻力曲線乃如圖5上的L曲線,因為既要通過F點又要通過原點的拋物線只有如此一條而已。

到此為止,我們想找出送風機運轉點的兩個條件都已經具備了,只要把這兩條曲線疊在一個圖上,如圖6,其交點S就是所謂的「運轉點」。實際送出的風量大約有375m3/min,這375雖然比所要求的400為小,但是小得有限,對於您這件要求不必十分嚴格的冷卻工作而言,應該沒有多大妨礙。如果原來開規格的人,在決定風量時,為了顧及安全已經多乘上了1.1的安全係數的話,那麼原來所要求的風量可能只是364m3/min,如此實際上所送出的375m3/min該是綽綽有餘了。以上我們是假設送風機的性能曲線為V曲線,如果是U或W曲線時,交點S的風量也仍然與375相差無幾,因此我們可以下結論說:對於要求並不嚴格的工作而言,這部送風機是可以使用的。

最後,我想提醒您一件事,從您的問題敘述中,似乎有「既然靜壓只有280mmAq,達不到所要求的300mmAq,因此這部送風機根本打不出風來」的意思,這種觀念並不正確,送風機能不能打出風來,或者會打出多少風量來,完全是由上述的「運轉點」所決定的,這問題就如同一部壓力頭(Head)為30m的水泵,卻可能將水送至35m高的水塔一樣。請您再細加玩味。

back

節錄自 大豐機器股份有限公司 黃博治著『送風機講座』