離心風機的并聯(lián)與串聯(lián)運行

熊小剛

【摘要】離心式風機是制冷空調(diào)系統(tǒng)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(zhuǎn)時產(chǎn)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(lián)與串聯(lián)運行。

【關(guān)鍵詞】離心風機 并聯(lián) 串聯(lián) 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(chǎn)的需要，此時可考慮采用兩臺或多臺風機組成串聯(lián)或并聯(lián)的方式聯(lián)合工作。與離心泵相類似，離心風機的串聯(lián)可以增加風壓，并聯(lián)可以增加流量（風量）。

一、離心風機的并聯(lián)

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(lián)。

兩臺離心風機并聯(lián)運行時，其型號是否相同對并聯(lián)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(lián)。兩臺同型號的離心風機并聯(lián)時，可按照離心泵并聯(lián)特性曲線獲得的方法，即按并聯(lián)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(lián)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(lián)運行時的特性曲線。

如果在圖中繪制出風機管路系統(tǒng)特性曲線，即可得出并聯(lián)時的工況點A，此時系統(tǒng)總的風壓為PA、總風量為QA；而并聯(lián)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(wèi)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(lián)后系統(tǒng)中的風量和風壓均增加了。但是QB＞QC，PB＜PC，即并聯(lián)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(lián)時每臺風機的風壓卻大于單開1臺時的風壓?？梢?，兩臺同型號的離心風機并聯(lián)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(lián)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(lián)后風量增加程度的大小，與風機管路系統(tǒng)特性曲線的陡峭程度有關(guān)。管路系統(tǒng)特性曲線越陡（阻抗越大），并聯(lián)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(lián)，最好是用在管路阻力較小的系統(tǒng)中，否則，可能使得并聯(lián)顯得不合算。

2．兩臺不同離心風機的并聯(lián)。如果一大一小兩臺離心風機并聯(lián)，如圖2所示，曲線3為兩風機并聯(lián)運行時的特性曲線。如果管路系統(tǒng)的特性曲線為4，則并聯(lián)工況點為B，這時小風機1雖然也在運轉(zhuǎn)，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(nèi)部往復旋轉(zhuǎn)而發(fā)熱，只有大風機2在系統(tǒng)中輸送氣體。

如果管路系統(tǒng)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(zhuǎn)，但是系統(tǒng)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(tǒng)特性曲線為6，則并聯(lián)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(lián)才收到實效。

二、離心風機的串聯(lián)

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(lián)。離心風機串聯(lián)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(diào)系統(tǒng)中，在送風管道和回風管道中分別設置風機時，就構(gòu)成了這種風機的串聯(lián)系統(tǒng)。如果兩臺風機相同，則串聯(lián)運行時，整個系統(tǒng)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(lián)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(lián)運行時，系統(tǒng)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(lián)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(lián)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(tǒng)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(lián)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(lián)后的特性曲線。如果工況點在A，則串聯(lián)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(chǎn)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(lián)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(lián)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(xiàn)氣流不足、氣壓過低，最終導致串聯(lián)的風機不能正常工作。

三、離心風機并聯(lián)與串聯(lián)的比較

在實際應用中，離心風機采用并聯(lián)還是串聯(lián)的關(guān)鍵在于管路系統(tǒng)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(lián)、串聯(lián)的影響也不一樣。圖中，B點為并聯(lián)與串聯(lián)的分界點。如果管路系統(tǒng)特性曲線位于B點左側(cè)（就是水力阻力損失大的管道），串聯(lián)的流量（如C點）大于并聯(lián)；反之，如果管路系統(tǒng)特性曲線位于B點右側(cè)（即水力損失小的管道），其并聯(lián)流量（如D點）大于串聯(lián)流量。由此看出，并非只有并聯(lián)才能增加流量，同樣也并非只有串聯(lián)才能增加風壓（如D點的風壓就高于串聯(lián)時工況點的風壓）。因此，對于離心風機并聯(lián)、串聯(lián)的特性一定要結(jié)合具體的管路系統(tǒng)來進行具體分析，并在此指導下對風機的運行作出適當?shù)恼{(diào)節(jié)，以使并聯(lián)或串聯(lián)能獲得最大的效果。