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风机出口插板阀半开,作用和改变系统阻力一样

作者:云获客 来源: 技术分享 5 次浏览

出口插板阀停在半开,等于在系统里加了一段局部阻力。风机曲线不动,系统曲线变陡,工况点改到流量更小、风机压头更高的位置。

风机出口插板阀半开,作用和改变系统阻力一样

插板改变的是系统曲线

出口插板阀半开时,板边挡住一截截面,气流在窄缝里加速、撞击、再扩开,速度头变成热量和旋涡,局部损失就此产生。损失大致随风速的平方增长,风量一大,这块板吃掉的压头就上升得很快。画在风量压头图上,系统曲线变陡,风机曲线原地不动。新交点落在更小风量、更高风机压头的地方。

就工况点的移动方向而言,半开插板和管道积灰、出口挡板关小、后面设备堵塞是同一类。它们都不改造叶轮,只把气体挤过更窄的路。风机为了把剩余气体推过去,必须在更小流量下建立起更高的静压。常用后向叶轮的轴功率多随流量下降而减小,所以半开之后电流常常回落,噪声里多了节流的尖啸。

高出的那一截压头主要消耗在插板附近,不是均匀摊在整条管道上。插板上游、也就是风机出口一侧压力偏高,插板下游压力明显掉下去。测点只装在风机出口时,会看到压头变大,容易误以为风机突然变得更强。把下游压力一并读出,才能看见压头是被板缝吃掉的,并没有送给工艺。

半开还把流场扭歪。缝隙偏向一侧时,下游很长一段管道里速度一边高一边低,粉尘在低速侧沉降,板边自身也被高速含尘气流磨薄。这些是半开带来的附加伤害。它们改变局部流场,但不改变问题的归类:工况点仍然是系统阻力变大之后的新交点。

和改转速、改风机曲线分开

降低转速是把整条风机曲线往下拉。流量和压头一起下降,相似工况沿抛物线移动,噪声和频率都变低。半开插板不改变转速,风机在同一条曲线上向左走,压头是升高的,转速频率不变。听到的仍是原来的叶轮频率,只是风量小了、出口压力高了。把节流当成降速,会在错误的曲线上找原因。

进口导叶关小并不只是加一段阻力。导叶让气流在进叶轮之前产生预旋,叶轮对气体的做功方式改变,风机曲线本身变形,效率也跟着变。出口插板没有预旋作用,它位于叶轮之后,只能消耗已经产生的压头。同样是风量变小,导叶调节和出口插板调节在曲线上的轨迹不同,不能当成一个阀门的两种装法。

叶轮积灰或磨损时,下降的是风机曲线。同样的系统阻力下,流量和压头一起变差,插板位置并没有变动。此时把插板再开大,工况点沿已经下移的风机曲线向右走,压头往往继续变低,补不回原来的交点。插板半开则相反,把插板开到位,系统曲线回到原处,交点可以复原。操作一次开度就能把这两类分开。

管道后部堵塞时,高压会从风机出口一直保持到堵塞点之前,沿程压力掉得慢,到了堵塞处才突然下降。插板半开时,压力突变就发生在插板前后很短的距离内。分段测压可以指出陡降发生在哪一处。只看风机出口一个压力表,后部堵塞和插板节流会呈现出相似的高压,位置信息被丢掉了。

开度指示停在半开,有时是连杆松了,叶片实际已全开或全关。这时阻力与指示不符,不属于真正的半开节流。真正半开时,指示、叶片角度和插板前后压差三者一致,压差随风量增大而明显增大。若指示在半开而前后压差很小,叶片多半没有落在指示的位置上,应先核对连杆,再解释工况点。

长期半开等于让风机始终工作在偏离设计的高压头、小流量区。后向叶轮在这个区域容易失速,电流和压力出现低频摆动,管道随之谐振。这种摆动来自节流后的不稳定工作区,不是基础松动。把插板开大,摆动消失而转速未变,即可确认是系统阻力把工况点推进了失速区。失速区的压力脉动沿管道传递,与地脚松动的冲击不同,它随插板开大而消失,拧紧地脚却不会消失。半开若是为了限流,应记录此时的流量和风机出口静压,确认交点仍落在风机曲线的稳定段,而不是只把开度指示停在一半。开大到摆动消失的那一档,就是系统曲线离开不稳定区的位置,这个位置比指示刻度更有意义。