熊小剛

【摘要】離心式風(fēng)機(jī)是制冷空調(diào)系統(tǒng)中廣為使用的一種通用流體機(jī)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(jī)械。本文將闡述離心式風(fēng)機(jī)并聯(lián)與串聯(lián)運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】離心風(fēng)機(jī) 并聯(lián) 串聯(lián) 運(yùn)行

實際工程中，有時只用一臺風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，風(fēng)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(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的串聯(lián)可以增加風(fēng)壓，并聯(lián)可以增加流量（風(fēng)量）。

一、離心風(fēng)機(jī)的并聯(lián)

兩臺或兩臺以上離心風(fēng)機(jī)從同一進(jìn)氣管道或進(jìn)氣室吸氣，并同時向一公共管道送氣的運(yùn)行方式，稱為離心風(fēng)機(jī)的并聯(lián)。

兩臺離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時，其型號是否相同對并聯(lián)運(yùn)行工作的影響是不一樣的，下面就對此進(jìn)行分析。

1．兩臺同型號的離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)。兩臺同型號的離心風(fēng)機(jī)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(fēng)壓不變、兩風(fēng)機(jī)風(fēng)量疊加的原則，通過圖解法求得風(fēng)機(jī)并聯(lián)后的特性曲線，如圖1所示。圖中，“1”、“2”為兩臺單風(fēng)機(jī)的特性曲線，“1+2”為兩臺風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時的特性曲線。

如果在圖中繪制出風(fēng)機(jī)管路系統(tǒng)特性曲線，即可得出并聯(lián)時的工況點(diǎn)A，此時系統(tǒng)總的風(fēng)壓為PA、總風(fēng)量為QA；而并聯(lián)時各單機(jī)的工況點(diǎn)為C，其風(fēng)壓PC=PA、風(fēng)量QC=QA/2。如果只運(yùn)行l(wèi)臺風(fēng)機(jī)，則工況點(diǎn)為B，相應(yīng)的風(fēng)壓、風(fēng)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(fēng)量和風(fēng)壓均增加了。但是QB＞QC，PB＜PC，即并聯(lián)時每臺風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量小于單開1臺風(fēng)機(jī)時的送風(fēng)量，而并聯(lián)時每臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓卻大于單開1臺時的風(fēng)壓。可見，兩臺同型號的離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)后，其總風(fēng)量并非是單臺風(fēng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行時風(fēng)量的2倍而是小于2倍，也就是說，并聯(lián)后風(fēng)量并沒有達(dá)到多出l臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的程度。

離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)后風(fēng)量增加程度的大小，與風(fēng)機(jī)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(fēng)量就越小；反之，增加的風(fēng)量就越大。所以，如果是為了增加風(fēng)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(fēng)機(jī)的并聯(lián)。如果一大一小兩臺離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)，如圖2所示，曲線3為兩風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)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(diǎn)為B，這時小風(fēng)機(jī)1雖然也在運(yùn)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(fēng)機(jī)內(nèi)部往復(fù)旋轉(zhuǎn)而發(fā)熱，只有大風(fēng)機(jī)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(diǎn)在C點(diǎn)，雖然大、小兩臺風(fēng)機(jī)都在運(yùn)轉(zhuǎn)，但是系統(tǒng)中的實際風(fēng)壓PC小于單獨(dú)一臺大風(fēng)機(jī)2工作的風(fēng)壓PC，風(fēng)量也是QC

如果管路系統(tǒng)特性曲線為6，則并聯(lián)工況點(diǎn)為A，其風(fēng)量、風(fēng)壓都比單開1臺風(fēng)機(jī)時要大，這時并聯(lián)才收到實效。

二、離心風(fēng)機(jī)的串聯(lián)

兩臺或兩臺以上的離心風(fēng)機(jī)首尾相連向一管道輸送氣體的運(yùn)行方式，稱為離心風(fēng)機(jī)的串聯(lián)。離心風(fēng)機(jī)串聯(lián)時，通常1臺放在設(shè)備的前面（上游），另1臺放在設(shè)備的后面（下游），如圖3所示。在空調(diào)系統(tǒng)中，在送風(fēng)管道和回風(fēng)管道中分別設(shè)置風(fēng)機(jī)時，就構(gòu)成了這種風(fēng)機(jī)的串聯(lián)系統(tǒng)。如果兩臺風(fēng)機(jī)相同，則串聯(lián)運(yùn)行時，整個系統(tǒng)中的風(fēng)量與每臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量相等，而風(fēng)壓是兩者之和。所以，其聯(lián)合運(yùn)行的特性曲線可在風(fēng)機(jī)特性曲線圖中，按等流量下風(fēng)壓豎向疊加而獲得，如圖4所示。由圖可知，兩臺風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行時，系統(tǒng)中的風(fēng)壓提高了，這樣每臺風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的風(fēng)量QC大于單獨(dú)開l臺風(fēng)機(jī)時的風(fēng)量QB，而風(fēng)壓正好相反。從提高風(fēng)壓的角度考慮，離心風(fēng)機(jī)的串聯(lián)最好應(yīng)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(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)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(fēng)機(jī)的特性曲線，曲線3為串聯(lián)后的特性曲線。如果工況點(diǎn)在A，則串聯(lián)效果較好，風(fēng)量、風(fēng)壓均有所增加。如果工況點(diǎn)在B，則風(fēng)機(jī)2即使在運(yùn)行也不起任何作用。如果工況點(diǎn)在C，由圖可知此時兩臺風(fēng)機(jī)1、2單獨(dú)工作時的工況點(diǎn)分別為C1與C2，顯然風(fēng)機(jī)2起到了反作用，即大風(fēng)機(jī)1產(chǎn)生的風(fēng)量、風(fēng)壓通過小風(fēng)機(jī)2時漏出去一部分，最后使兩風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行在C點(diǎn)。實際上，小風(fēng)機(jī)2在這里已成為阻力，變成小汽輪機(jī)了。

此外，還要注意的是，大、小離心風(fēng)機(jī)串聯(lián)時必須是大風(fēng)機(jī)向小風(fēng)機(jī)輸氣；如果反過來安裝，大風(fēng)機(jī)的吸入口將出現(xiàn)氣流不足、氣壓過低，最終導(dǎo)致串聯(lián)的風(fēng)機(jī)不能正常工作。

三、離心風(fēng)機(jī)并聯(lián)與串聯(lián)的比較

在實際應(yīng)用中，離心風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)的并聯(lián)、串聯(lián)的影響也不一樣。圖中，B點(diǎn)為并聯(lián)與串聯(lián)的分界點(diǎn)。如果管路系統(tǒng)特性曲線位于B點(diǎn)左側(cè)（就是水力阻力損失大的管道），串聯(lián)的流量（如C點(diǎn)）大于并聯(lián)；反之，如果管路系統(tǒng)特性曲線位于B點(diǎn)右側(cè)（即水力損失小的管道），其并聯(lián)流量（如D點(diǎn)）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(fēng)壓（如D點(diǎn)的風(fēng)壓就高于串聯(lián)時工況點(diǎn)的風(fēng)壓）。因此，對于離心風(fēng)機(jī)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(jìn)行具體分析，并在此指導(dǎo)下對風(fēng)機(jī)的運(yùn)行作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以使并聯(lián)或串聯(lián)能獲得最大的效果。