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此系統架構下包含了下述四項主功能： 上述相關資料是管路設計重要依據，也關係到配 單點或少數幾點的靜壓設定來連動控制風機頻率， Q back ＝ Q max － Q operated
管資料庫建立及壓損計算功能。 但多台風機並聯下的排氣系統，其風機於相同運轉 如何確認系統上有多少容量可供製程機台擴充，
管路設計系統主要是於新廠設計階段時，依據現 頻率下之系統特性曲線必然不同，因此相對的每台
即時監控 診斷系統 其方法如下：
場機台utility matrix所需之風量來設計系統所需之風 風機效率也是不同，必然有幾台的風機效率較差， 1. 量測或讀取監測資料，包含風機頻率、風量
機容量及靜壓、風管管徑及配置是否符合現場需求及 所以如何達到高效率的運轉模式就必須監測風機與
警報系統 歷史資料 Q operated 、出入口靜壓、動壓等。
配管要求。故將依安全技術衛生中心已建立之完善 系統曲線並加以調整頻率來達到節能的目的。 2. 繪製風機性能曲線與系統特性曲線(需包含滿載
管件與壓損係數資料庫進行比對與電腦動態電腦模擬 故於風機決定容量及廠牌型號後，將風機供應商 時的運轉曲線)（50Hz或60Hz，視風機製造商
來確認此風機、主管配置及exhaust流向是否適當， 所提供之風機運轉性能曲線與系統特性曲線納入系 提供資料而定）。
INTRODUTION 並決定管路上之重要監控節點，而此節點即為Main/ 統資料庫，配合common header及風機進出口安裝 3. 由系統特性曲線與風機滿載時運轉曲線交會
功能簡介 Sub-main duct 靜壓監測點建議位置，此為系統建構 差壓計及變頻器運轉頻率監控來得知風機運轉區。 點訂出滿載時可提供風量值Q max 。
非常重要的步驟，這會影響後續系統即時監控警報及
● 風機運轉分析法 4. 將滿載風量值減去現有風量值即為風機系統
診斷系統功能之有效性。
管路設計系統 利用現有風機性能曲線與系統特性曲線來可預估 的剩餘可供風量值Q back 。
風機滿載時的最大風量Q max ，又風機現有的運轉風 圖三為分析範例參考，而根據此種分析法即可獲
排氣風機的選用主要有兩個參數，一為風量、一
風機監控系統
為壓力，由這兩個數據可計算所需的馬力。風量計算 量Q operated 已知，即可獲得該風機系統的剩餘可供風 得各個風機系統剩餘風量值。
風機監控是利用風機性能運轉曲線與系統特性曲 量Q back ：
時要將所有的製程設備需求風量加總並考量製程設備
線來進一步的分析排氣系統的運轉情形，並藉以分析
實際用量常會高於基本需求量，故須加上一安全係數
系統的備用量及風機增設的需求性等。
以符合機台試機或製程需求變化之可能。而壓力計算
則需將所有的壓損因子都納入，若設計時將系統風量 ● 風機運轉效率與系統曲線
不穩定 系統特性曲線 圖二、風機與系統曲線
低估的話，其造成的影響將極為可觀。 排氣系統運轉曲線會隨著機台的數量與生產模式 運轉區

2 較佳運轉區
排氣通風系統的技術已發展多年，相關管件之壓 有著極大的變化，如圖二所示，如果不能將系統曲 壓力差
△P 1
損係數亦有許多文獻可以參考，如ACGIH、ASHRAE 線落在好的運轉區域，則不僅造成能源的浪費，更 浪費能源
等協會組織的出版品。管件的壓損係數通常可包含肘 可能導致系統的不穩定發生。經實驗的測量分析， 運轉區
3
管(表一)、擴縮管(表二)、合流管、直管等；除上述 絕大多數風機未能達到原始的設計效率，這與風機
的管件外，還有風門等的測試資料。 操作模式有極大的關係。一般風機控制方式皆採用
風機效率 風機性能曲線
表一、90度圓形肘管壓損係數表

風量Q

肘管 圖三、風機剩餘可供風量評估圖
R/D比
Operating Point Ammonia Exhaust System No.3 Design Point
光滑肘管 五節蝦管 四節蝦管 三節蝦管 斜接肘管
Q design =20,000CMH
0.50 0.71 - - 0.90 1.20 4,000
0.75 0.33 0.46 0.50 0.54 - 3,500
1.00 0.22 0.33 0.37 0.42 - AEX-03
3,000
1.50 0.15 0.24 0.27 0.34 - Design Curve
(Pa) 2,500 Point3 33.9Hz
Loss Design Point
表二、漸擴管靜壓復得係數表 2,000 Fan 60Hz
Pressure 1,500 Fan 50Hz
A 4 D min
1,000 Fan 40Hz
D D Fan 30Hz
1 2 500

0
錐管夾角 管徑比 D 2 /D 1 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 45,000
1.25 1.50 1.75 2.00 2.50 Q (CMH)
5 0.88 0.84 0.80 0.76 0.68 Q =9,402CMH
10 0.85 0.76 0.70 0.63 0.53 back
30 0.79 0.63 0.51 0.41 0.25 Q =13,598CMH Q =23,000CMH
90 0.77 0.62 0.50 0.40 0.25 operated max

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