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風機汰換與節能

風機汰換與節能 2018-07-13T18:14:29+00:00

風機汰換與節電估算,不容易評估,可以從降低使用馬力數為目標。

一般想法會更換一個同馬力的高效率風機,作為風機的更換。
設備性能會大幅提升,但耗電量不會減少太多,
建議可以從風機的皮帶損失、葉輪效率差值,來推算是否可以降低電機的框號,
例如原舊風機為效率不高的30hp風機,是否可以變成為高效率的25hp風機,但風機產出的性能一樣,才有辦法達成節電的目標。

範例:
如果只是使用從一個低效率的30hp風機換成一個30hp的高效率風機,
會變成耗電差不多,系統的性能大幅提升,是無法節電太多的,僅節省了IE1到IE3的馬達效率差值。
如果原本的風機性能就堪用,就可以從降低馬力數為目標。

條件1.原本為皮帶式風機,若抽氣低於80˚C(風殼內溫度,非發生源溫度)以下,可以更換成直結式,可以減少10%的效率損耗。
條件2.當抽的是乾淨空氣,原本使用直翼葉輪,可以更換成透浦式葉輪,效率差值5%~15%

例如:抽的是乾淨空氣,原為皮帶傳動+舊型直翼葉輪,
那就可以更換為直結式+透浦式葉輪,
大致概念為,30hp*(1-10%)*(1-10%)=24.3hp,可以使用25hp的風機。

降低了5hp的消耗。

下圖為皮帶損失效率估算值(以V型皮帶為主)。

下表列為葉輪形式與效率值的說明。

透浦式葉輪(後傾+彎曲)

向後傾斜或向後彎曲的葉片型態,
9~16個葉片數,旋轉方向固定。

空氣以小於葉尖速度的速度離開葉輪,相對來說較長的葉片設計,讓空氣在葉輪內部能有效提升效率。

對於明確的作用點需求,這是效率很高的設計。
在性能曲線的中段,約1/3的範圍,都展現了高效率的特性。
高效率區域也對應於工作曲線為相當穩定的區域。
一般在壓力低風量大時,電流逐漸升高。
功率曲線一般為非超載類型。

通常僅適用於節能顯著的大型系統。
可用於中低壓和高壓系統。

廣泛用於工業應用,選用不銹鋼葉輪可以應付中低等腐蝕性氣體。

葉輪最高效率為85%

後傾+彎曲=透浦式
葉輪最高效率為85%

後傾+直版=後傾式
翼輪最高效率為78%

直翼式葉輪

風機的葉輪型式

所有離心風機中最簡單,效率也最低,但葉輪易於修理。
對於給定的工作點,該風扇需要中等速度, 6~16的葉片數,可以有葉輪頂蓋與葉輪無頂蓋的設計。
由於離開葉輪的流體速度較高,因此比上述風扇的壓力特性更高。
效率通常低於70%,
功率曲線屬於過載類型,因此在選擇電機時必須小心。

主要用於處理存在顆粒物質並傾向於粘附到葉輪葉片的氣體。
用於處理含顆粒物質的氣體時具有自清潔優勢。

直翼式
葉輪最高效率為65%

前傾式葉輪

葉輪通常以輕質且低成本的結構製造。
葉輪通常具有24至64個短葉片,入口邊緣和出口邊緣沿葉輪旋轉方向向前彎曲。
離開葉輪的空氣的速度通常高於葉輪的圓周速度。

葉輪的機械強度受到限制,通常僅用於低速應用和小尺寸。
壓力容積曲線不如後向彎曲葉輪的陡峭,並且不能使用在曲線的低風量高壓區域。
功率曲線是不斷上升的類型,因此在選擇驅動電機時必須小心。
主要用於低壓HVAC應用,如家用供暖系統和空調機組。

前傾式
葉輪最高效率為50~60%

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