离心风机的“相似定律”|技术分享

离心风机的“相似定律”

来源：苏州顶裕节能设备有限公司发布日期：2021-07.30 浏览：-

有客户问：我们工厂买了一台风机，性能是80000m3/h，2000PA，采用90KW的电机，皮带式传动，现在由于系统改造希望提升风机的抽气量，但是又不想整体换一台新风机，有没有性价比的更高的解决方案呢？首先，皮带传动的离心风机，是通过调节皮带轮的大小来控制风机的转速，进而决定风机的性能。那能不能通过把皮带轮换大一点，直接把转速调高来提高性能呢？

答案是要视情况而决定，比如说上面这台客户咨询的风机，通过和现场操作人员确认，实际的运行电流120A左右，轴功率69KW，转速是900rpm，更换一个皮带轮，把转速调整到990rpm，通过“相似定律”进行理论计算：

风量=80000*（990/900）=88000 m3/h

压力=2000*（990/900）^2=2420 PA

轴功率=69*（990/900）^3=91.8 KW

这时我们可以发现，风机的性能是提升了，但是功率已经超载了，这个时候就不仅要更改皮带轮，还要把现场的电机更换为110KW的电机并增加配套的电控设施，这样就可以安心使用了！
离心风机是属于轮机型的流体机械，它的作用是把机械能转变为流体能，而此类机械的特性一般都要受到“相似定律”的控制。

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在保证大气压力、温度、效率基本不变的情况下，同一尺寸设计的离心风机在不同转速下的性能理论上是按照比例变化的，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—静压（Pa）；N—轴功率（kw）；n—转速（r/min）；

由公式可知，风量比与转速比成一次方正比，静压比与转速比成二次方正比，消耗功率比与转速比成三次方比。
通过上面的公式我们就可以解决很多遇到的问题，比如：客户前期选定的性能和功率无法满足实际的需求，实际运行后发现抽气量不够，通过测量电流值距离电机的额定电流余量还有很多。
可以通过把皮带轮调大1～2档，让风机的转速增加，然后进行试运转并测量风量和电流，确保测量电流值距离电机额定电流还有一定安全余量或通过放大使用电机功率保证安全余量。
这个时候就可以确定通过转速提升成功提高了风机的性能，满足了现场的需求，并且电机也在安全范围内运转，省下了一大笔更换风机的费用。