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风机转速越高越不安全吗

信息来源:发布时间:2021-05-07阅读:690

风机是利用电能驱动电机,进而把机械能转换成流体动能从而传送流体的机械,很明显,风机属于典型的旋转通用机械。风机是国民生产过程中必不可少的设备,应用广泛,几乎覆盖国民经济的各个行业。由于风机所起的重要作用,其选型、设计和应用得到各行业的重视。

 

风机既然是旋转机械,那么风机的转速是风机设计中的重要参数,如何合理地确定风机的转速呢?

 

□1 风机转速对风机的性能的影响

风机的转速对风机性能的影响主要根据风机比例定律来决定,风机的比例定律如下:

q1/q2=n1/n2

h1/h2=(n1/n2)2

n1/n2=(n1/n2)3

由此可见,风机的流量与转速成正比,风机的压力与转速的平方成正比,风机的轴功率与转速的立方成正比,因此,风机的转速越高,风机能提供的压力和流量越大,见下面的示意图。当转速由n1降低到n2的时候,风机提供的性能也会降低。

 

□2 确定风机转速的原则

从风机性能的角度来看,转速当然是越高越好,但从材机械设计,比如材料、结构设计的角度来看,过高的转速对材料的强度要求越高,因此转速的设计是需要综合风机的性能、风机的机械结构、材料等综合来考虑的,是一个比较负责的各个方面平衡的过程。

风机在做机械设计需要综合考虑,主要考虑以下方面:

  • 风机的性能

  • 材料的选择

  • 强度的计算

  • 结构的设计

  • 制造工艺的合理性

  • 成本是否经济

  • 客户的使用方便性

  • 风机的磨损

  • 安全可靠

但重中之重是设备运行的安全,因此设计时各个环节都会留有合适的安全系数,以上这些因素彼此影响、彼此制约,需要综合平衡,找出最合理的方案,因此任何单独强调某一个因素都是不合理的。

查阅我国风机的各行业标准,都没有对风机的转速做强制性的要求,根本原因就是上面说的转速是一个综合设计的结果,不同的制造企业,由于技术水平、制造水平参次不齐,是无法强制性要求风机遵守同一转速要求的。

 

□3转速越高越不安全吗?

目前,国内部分技术人员会认为风机转速越高越不安全,这是不合理的认识误区。如前所述,风机的设计是一个综合考虑的过程,有严格的设计标准或者是安全系数的要求,任何风机供货商的设计都会非常重视安全性的,一个新的型号设计完成之后,都要做样机,并在现场运行,总结运行的问题,并改进设计,最终完成该型号的定型设计,所以只要是投入市场的风机,其转速不论高低,都应该是安全可靠的,认为风机的转速越高越不安全,是纯粹的想当然,没有任何的科学性。

在这里,我们拿我国的火车为例,慢车的速度为70,快车的速度为120,动车的速度为250,高铁的速度为300,同样是火车,不同的技术,不同的设计,其速度当然是不一样的,不能因为高铁的速度远高于慢车,就认为高铁不安全,这个与风机的转速是一个道理。

 

□ 4风机转速与磨损的关系

如果风机输送的气体含有尘埃颗粒,那风机运行时会发生磨损现象,尤其是叶片,这会影响风机的正常使用寿命。同样的条件下,转速越高,风机的磨损越厉害,转子的寿命就会越短。

因此对于磨损大的应用场合,在确定风机转速的时候,磨损就变成一个至关重要的因素了,在满足其他条件的情况下,应尽量选用低转速的风机。风机转速越低,同样的出力的时候,风机的体积就越大,造价越高,占地也增加,与之连接的风道直径也变大,总体初始投资随之增加。

所以即使在有磨损的场合,也需要综合考虑成本,而非教条地选择转速较低的风机。

 

□5风机转速与噪音的关系

风机噪音的大小与风机的出力有直接关系,计算公式如下:

lsa=la-20lg(pq) 19.8

可见,风机的噪声取决于风压和风量,与转速根本没有关系。

那有些人会问了,同样的风机转速降低之后,噪音确实小了啊,不要忘记了,转速降低之后,风机的出力也变小了,噪音当然相应降低了,但这是风机的负荷时满足不了你的需求的。

因此,在同样的设计理念和制造水平下,风机的噪音与转速没有直接的关系。

 

□6 小结

综上可知,风机的转速最主要取决于科学技术的发展,随着计算机辅助设计的发展以及新材料的出现,风机的设计转速是越来越高,从我国的风机的发展过程来看,风机的设计转速也是一个由低转速到高转速逐渐发展的过程,这个同前面举得火车的例子是一样的。

单纯以风机转速或者线速度来衡量风机的安全是不全面的、不科学的,风机并非由于转速高而不安全,反之,也并非转速低而更安全。

因此在选择风机速度的时候,要以科学的态度和发展的眼光来做出正确的决定,这里要尊重风机设备商的方案,风机设计的时候是经过综合平衡而确定的风机转速。永远记住,你买风机需要的是风机的性能,而实现风机性能的设计是由风机设备商来做的,他们是最专业的。

 
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