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Special Report 特別企劃    Tech Notes 技術專文         New Visions 新象新知        LOHAS Column 樂活園地
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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

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 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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