通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的風(fēng)壓特性曲線與工況分析

張君(沈陽鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)設(shè)備有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110141)

國家的發(fā)展與進(jìn)步，全面帶動了各個領(lǐng)域技術(shù)的提高，城市的工業(yè)化也促使工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)水平獲得了顯著的提升。在這樣的背景下，通風(fēng)機(jī)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，然而隨著人們安全意識的提高，對于通風(fēng)機(jī)電路的相關(guān)要求也越來越高。通風(fēng)機(jī)有著其特定的電路，其并聯(lián)工作是一種常用工作方法，這種方法指的是能夠通過并聯(lián)來獲取較大電流。并聯(lián)是兩臺通風(fēng)機(jī)或者通過風(fēng)口或者通過巷道進(jìn)行連接。目前，風(fēng)機(jī)的并聯(lián)技術(shù)以集中并聯(lián)和對角并聯(lián)為主。因為風(fēng)機(jī)多數(shù)應(yīng)用在礦井，因此對通風(fēng)系統(tǒng)的配置就提高了要求，除了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)還需具有公共風(fēng)阻。因此在進(jìn)行并聯(lián)工作時要遵循相應(yīng)的原則，即要保證候風(fēng)壓特性曲線要與風(fēng)壓相同。

1 集中并聯(lián)的風(fēng)壓特性曲線與工況分析

并聯(lián)是兩臺通風(fēng)機(jī)或者通過風(fēng)口或者通過巷道進(jìn)行連接。風(fēng)機(jī)是由一個復(fù)雜的系統(tǒng)所構(gòu)成，涉及到電路的連接。我們通過理論這樣認(rèn)為通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口可以看成是同一點上進(jìn)行連接的。風(fēng)機(jī)有著不同的應(yīng)用需求，有些時候需要用在風(fēng)量較大的場所，此時一臺風(fēng)機(jī)就可能無法滿足要求，就需要選擇不止一臺風(fēng)機(jī)，而是由多臺風(fēng)機(jī)一起并聯(lián)運行[1]。因為管網(wǎng)本身存在一定的阻力，因此將風(fēng)機(jī)并聯(lián)，就需要將這種阻力克服，此時的風(fēng)量就需要由多個管網(wǎng)并聯(lián)疊加而形成的風(fēng)量，此時管網(wǎng)中的風(fēng)就是由多臺并聯(lián)通風(fēng)機(jī)疊加所產(chǎn)生的。并聯(lián)風(fēng)機(jī)的合成，有著一定的特性，可以跟據(jù)這樣的特性原則來繪制特性曲線，保證兩臺集中并聯(lián)的通風(fēng)機(jī)F1與F2特性曲線相同。它的特性曲線是Ⅲ，管網(wǎng)風(fēng)阻是R。我們把兩個工況點編號為M與M，。值得一提的是，兩臺通風(fēng)機(jī)要是特性一樣的話，也有可能有不穩(wěn)定的情況產(chǎn)生。集中并聯(lián)我們又可以將其劃分為相同離心式的并聯(lián)還有不同離心式的并聯(lián)。首先，離心式一樣時，要保證風(fēng)量與風(fēng)壓能夠相同或者相加，總之不能相斥；其次，離心式不一樣時應(yīng)該使通風(fēng)機(jī)做并聯(lián)工作[2]。此外還有一種模式，那就是將兩臺相同軸流式的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行集中并聯(lián)，將這兩個軸流式的通風(fēng)機(jī)做集中并聯(lián)的時候，也應(yīng)當(dāng)同上述原則一樣，確保風(fēng)壓相等、風(fēng)量相加。但由于軸流式的通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的特性曲線表現(xiàn)為馬鞍面形式，所以將兩個軸流式的通風(fēng)機(jī)集中并聯(lián)，它的風(fēng)量流動狀態(tài)相比之下就更為復(fù)雜。因此，為保證風(fēng)機(jī)的使用能夠安全可靠，就要加強(qiáng)并聯(lián)的安全性研究，除此之外還要考慮其經(jīng)濟(jì)性。一般來看，大多數(shù)在在礦井所受的通風(fēng)阻力較低的時候，才采用集中并聯(lián)的方式，或者多數(shù)應(yīng)用于風(fēng)量需求比較大的通風(fēng)系統(tǒng)中。建立通風(fēng)機(jī)的集中并聯(lián)時，要想達(dá)到最大的效果，應(yīng)當(dāng)保證通風(fēng)機(jī)具備相一致的工作能力，并要保證能夠在不同情況下離心式都能夠在安全區(qū)里運行[3]。

2 對角并聯(lián)的風(fēng)壓特性曲線與工況分析

在做對角并聯(lián)的時候，型號不一樣的兩臺通風(fēng)機(jī)我們把它們編號為Ⅰ與Ⅱ，獨自工作的管網(wǎng)依次是OA(風(fēng)阻是R1)與OB(風(fēng)阻是R2),公共風(fēng)路OC(風(fēng)阻是R0)。為了能夠更好地對對角并聯(lián)的工程點進(jìn)行分析，應(yīng)當(dāng)首先將兩臺通風(fēng)機(jī)放到O點上。以此為基礎(chǔ)，一旦通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量相等，就使F1的風(fēng)壓和風(fēng)路OA阻力相減，將通風(fēng)機(jī)F1當(dāng)成風(fēng)路OA服務(wù)之后所剩特性曲線Ⅰ，，也就是說，結(jié)合風(fēng)機(jī)的并聯(lián)做幾個等風(fēng)量線，風(fēng)機(jī)F1的風(fēng)壓在等風(fēng)量線的上面就將風(fēng)路OA阻力減掉，剩下的就是風(fēng)機(jī)F1在服務(wù)風(fēng)路OA以后，剩下的風(fēng)壓點。此時將所有的剩余風(fēng)壓點連接，就能夠得到新的曲線，這就是特性曲線Ⅰ，。由此得出，在風(fēng)量相等的條件下，風(fēng)機(jī)F2的風(fēng)壓減去風(fēng)路OB阻力就能夠得到通風(fēng)機(jī)F2是風(fēng)路OB服務(wù)后剩余特性曲線Ⅱ，。我們給每個分支風(fēng)阻一個定值，公共段的風(fēng)阻和工況點位置移動有密切的關(guān)系，兩者也可以說是呈正比，即風(fēng)阻加大的時候工況點就會出現(xiàn)上移的情況；要是給公共段一個定量的話，其中一個分支風(fēng)阻要是增大的話，那么這個系統(tǒng)工況點是出現(xiàn)上移情況了，另外一個系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)工況點則會向下方移動；反之亦然。我們綜合分析一下不難發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速一定的情況下，風(fēng)機(jī)效率伴隨風(fēng)量改變發(fā)生變化，但是在這當(dāng)中存在最高的效率點的刁一情況，也就是說要求的條件比較高。對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行正確選擇，是確保通風(fēng)系統(tǒng)工作正常、經(jīng)濟(jì)運行合理少不了的一個環(huán)節(jié)。

3 結(jié)語

通風(fēng)機(jī)作為安全生產(chǎn)主要技術(shù)的裝備，為通風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)中少不了的一環(huán)，為安全生產(chǎn)與災(zāi)害防治奠定了堅實的基礎(chǔ)。伴隨我們國家國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，能源需求逐漸遞增，通風(fēng)機(jī)的重要性已經(jīng)日臻明顯。所以對通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的風(fēng)壓特性曲線與工況分析進(jìn)行研究是十分有必要的，本次也正是以此作為基礎(chǔ)進(jìn)行的一系列研究與探討，希望對相關(guān)工作者可以有所幫助。

[1]吳劭星,謝賢平,楊會明.EXCEL調(diào)用MATLAB實現(xiàn)風(fēng)機(jī)特性曲線擬合[J].有色金屬(礦山部分),2011,04:40-44.

[2]朱斌,羅剛.談風(fēng)機(jī)特性曲線在建筑通風(fēng)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2013,02:138-141.

[3]李明思,藍(lán)明菊,呂廷波.滴灌加壓泵站離心泵并聯(lián)總流量分析模型[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2012,13:72-76.