離心風機的并聯與串聯運行

熊小剛

【摘要】離心式風機是制冷空調系統中廣為使用的一種通用流體機械，它是一種借助葉輪帶動氣體旋轉時產生的離心力把能量傳遞給氣體的機械。本文將闡述離心式風機并聯與串聯運行。

【關鍵詞】離心風機 并聯 串聯 運行

實際工程中，有時只用一臺風機運行時，風壓或流量滿足不了生產的需要，此時可考慮采用兩臺或多臺風機組成串聯或并聯的方式聯合工作。與離心泵相類似，離心風機的串聯可以增加風壓，并聯可以增加流量（風量）。

一、離心風機的并聯

兩臺或兩臺以上離心風機從同一進氣管道或進氣室吸氣，并同時向一公共管道送氣的運行方式，稱為離心風機的并聯。

兩臺離心風機并聯運行時，其型號是否相同對并聯運行工作的影響是不一樣的，下面就對此進行分析。

1．兩臺同型號的離心風機并聯。兩臺同型號的離心風機并聯時，可按照離心泵并聯特性曲線獲得的方法，即按并聯后風壓不變、兩風機風量疊加的原則，通過圖解法求得風機并聯后的特性曲線，如圖1所示。圖中，“1”、“2”為兩臺單風機的特性曲線，“1+2”為兩臺風機并聯運行時的特性曲線。

如果在圖中繪制出風機管路系統特性曲線，即可得出并聯時的工況點A，此時系統總的風壓為PA、總風量為QA；而并聯時各單機的工況點為C，其風壓PC=PA、風量QC=QA/2。如果只運行l臺風機，則工況點為B，相應的風壓、風量分別為PB、QB。

由圖1可知，QA＞QB，PA＞PB，即并聯后系統中的風量和風壓均增加了。但是QB＞QC，PB＜PC，即并聯時每臺風機的送風量小于單開1臺風機時的送風量，而并聯時每臺風機的風壓卻大于單開1臺時的風壓。可見，兩臺同型號的離心風機并聯后，其總風量并非是單臺風機獨立運行時風量的2倍而是小于2倍，也就是說，并聯后風量并沒有達到多出l臺風機的風量的程度。

離心風機并聯后風量增加程度的大小，與風機管路系統特性曲線的陡峭程度有關。管路系統特性曲線越陡（阻抗越大），并聯后增加的風量就越小；反之，增加的風量就越大。所以，如果是為了增加風量而采用并聯，最好是用在管路阻力較小的系統中，否則，可能使得并聯顯得不合算。

2．兩臺不同離心風機的并聯。如果一大一小兩臺離心風機并聯，如圖2所示，曲線3為兩風機并聯運行時的特性曲線。如果管路系統的特性曲線為4，則并聯工況點為B，這時小風機1雖然也在運轉，但根本不能輸送出氣體，實際上不起作用，其中的氣體只是在風機內部往復旋轉而發熱，只有大風機2在系統中輸送氣體。

如果管路系統特性鹽線為5，則工況點在C點，雖然大、小兩臺風機都在運轉，但是系統中的實際風壓PC小于單獨一臺大風機2工作的風壓PC，風量也是QC

如果管路系統特性曲線為6，則并聯工況點為A，其風量、風壓都比單開1臺風機時要大，這時并聯才收到實效。

二、離心風機的串聯

兩臺或兩臺以上的離心風機首尾相連向一管道輸送氣體的運行方式，稱為離心風機的串聯。離心風機串聯時，通常1臺放在設備的前面（上游），另1臺放在設備的后面（下游），如圖3所示。在空調系統中，在送風管道和回風管道中分別設置風機時，就構成了這種風機的串聯系統。如果兩臺風機相同，則串聯運行時，整個系統中的風量與每臺風機的風量相等，而風壓是兩者之和。所以，其聯合運行的特性曲線可在風機特性曲線圖中，按等流量下風壓豎向疊加而獲得，如圖4所示。由圖可知，兩臺風機串聯運行時，系統中的風壓提高了，這樣每臺風機有充裕的能力把更多的氣體送入管道，造成串聯后每臺風機的風量QC大于單獨開l臺風機時的風量QB，而風壓正好相反。從提高風壓的角度考慮，離心風機的串聯最好應用在阻力較大的管道中，因為管道阻力越大，管路系統特性曲線就越陡峭，其增壓效果就越好；否則就得不到好的增壓效果。

如果是大、小不同的兩臺離心風機串聯運行，則要特別慎重。如圖6所示，圖中曲線1、2分別為大、小離心風機的特性曲線，曲線3為串聯后的特性曲線。如果工況點在A，則串聯效果較好，風量、風壓均有所增加。如果工況點在B，則風機2即使在運行也不起任何作用。如果工況點在C，由圖可知此時兩臺風機1、2單獨工作時的工況點分別為C1與C2，顯然風機2起到了反作用，即大風機1產生的風量、風壓通過小風機2時漏出去一部分，最后使兩風機串聯運行在C點。實際上，小風機2在這里已成為阻力，變成小汽輪機了。

此外，還要注意的是，大、小離心風機串聯時必須是大風機向小風機輸氣；如果反過來安裝，大風機的吸入口將出現氣流不足、氣壓過低，最終導致串聯的風機不能正常工作。

三、離心風機并聯與串聯的比較

在實際應用中，離心風機采用并聯還是串聯的關鍵在于管路系統特性曲線的類型。如圖7所示，由于管路特性曲線的陡峭程度不同，它們對離心風機的并聯、串聯的影響也不一樣。圖中，B點為并聯與串聯的分界點。如果管路系統特性曲線位于B點左側（就是水力阻力損失大的管道），串聯的流量（如C點）大于并聯；反之，如果管路系統特性曲線位于B點右側（即水力損失小的管道），其并聯流量（如D點）大于串聯流量。由此看出，并非只有并聯才能增加流量，同樣也并非只有串聯才能增加風壓（如D點的風壓就高于串聯時工況點的風壓）。因此，對于離心風機并聯、串聯的特性一定要結合具體的管路系統來進行具體分析，并在此指導下對風機的運行作出適當的調節，以使并聯或串聯能獲得最大的效果。