問：
我們這一家化學(xué)工廠*近生意特別好，產(chǎn)品總是供不應(yīng)求。面對著這么一個大好的機(jī)會，總經(jīng)理提出了「生產(chǎn)倍增」的計(jì)畫，要我們工程部門迅速達(dá)成。在我們生產(chǎn)的制程之中，本來使用一部100HP的送風(fēng)機(jī)輸送空氣進(jìn)入反應(yīng)塔中作用(事實(shí)上需要的是空氣中的氧氣) ，送風(fēng)機(jī)的性能是:風(fēng)量= 600m 3 /min ，靜壓= 400m mAq 。在產(chǎn)量需要加倍的要求下，當(dāng)然空氣量也需加倍，于是我們再增購一部性能完全一樣的送風(fēng)機(jī)，把它的出口接到原來送風(fēng)機(jī)的出口管道附近，也就是兩部送風(fēng)機(jī)并聯(lián)在一起使用，以期獲得加倍的空氣量。可是結(jié)果相當(dāng)出乎我們的意料之外，空氣量不僅不到加倍，依我們的經(jīng)驗(yàn)判斷，似乎連50%都沒增加到。請問這到底是怎么一回事呢？明明我們用了兩部100HP的送風(fēng)機(jī)，所花費(fèi)的電力也加倍了，可是送風(fēng)量卻增加不到一半。依照能量不滅定律來說，這似乎是不可能的事，能量怎么會自動消滅了呢？也有人說我們采用「并聯(lián)」的方法不對，應(yīng)該要采用「串聯(lián)」才可以，可是要增加風(fēng)量還是采用并聯(lián)才應(yīng)該吧！*后我想請教到底要怎樣才能達(dá)到「生產(chǎn)倍增」的目的呢？
答：
首先非常抱歉地告訴您，依您們現(xiàn)在所采取的方法，這「生產(chǎn)倍增」的計(jì)畫幾乎是無法達(dá)成的。即使達(dá)成了的話，也會變成毫無意義。除非您們再花上建一個新廠的投資費(fèi)，否則每單位產(chǎn)品的成本只有變得越來越高，越來越不經(jīng)濟(jì)而已，*后一噸產(chǎn)品的成本恐怕要比售價高出一大截了。 讓我們來看看您這部送風(fēng)機(jī)的「運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)」，假如送風(fēng)系
統(tǒng)的入口與出口都與大氣連通的話，那么運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)必定在圖１中的A點(diǎn)，也就是送風(fēng)機(jī)性能曲線與管路阻力曲線的交點(diǎn)�！ ∑浯危屛覀儊砜纯床⒙�(lián)(Parallel)的情形。因?yàn)檫@兩部送風(fēng)機(jī)的性能完全相同，因此并聯(lián)后的性能即如圖２中的V曲線，也就是同一靜壓下風(fēng)量加倍的曲線。而此時送風(fēng)管路以及其他反應(yīng)塔、篩檢程式等等并未改變，因此管路阻力曲線仍然相同，即如圖２中的「曲線(拋物線) ，由圖中我們可看出并聯(lián)后之運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)為B點(diǎn)，其風(fēng)量僅達(dá)
750m 3 /min ，因此您在問題中所敘述的情形完全正確，風(fēng)量根本達(dá)不到加倍的目的�！ ≈劣谟腥私ㄗh改采串聯(lián)(Series) 的情形，則如圖３所示，串聯(lián)后的性能變成W 曲線，也就是同一風(fēng)量下靜壓加倍; 此時運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)變?yōu)镃點(diǎn)，所能送出的風(fēng)量事實(shí)上與并聯(lián)的情形不相上下。至于何者風(fēng)量較大或會大多少，就要有真正的送風(fēng)機(jī)性能數(shù)值才能正確作圖求出，在這里的U 曲線只屬臆測隨手畫出而已。 還有您所提到的能量不滅定律在此并不違背，因?yàn)楣苈返淖枇p失是與流速的平方成正比增加，如果風(fēng)量真的達(dá)到加倍的話，阻力就會變成四倍了，而不是原來所預(yù)期的二倍。您所懷疑的那一部份電力都因管路的摩擦損失，轉(zhuǎn)變成熱消散掉了。能量并未無中生有或有中變無。
*后，談到要怎么辦才能達(dá)到生產(chǎn)倍增的目的。我們可由圖４中看出，在并聯(lián)的情況下，只要管路阻力曲線能降為M 曲線的話，就可達(dá)到加倍的風(fēng)量; 此時惟有把所有的管路以及反應(yīng)塔、篩檢程式等全部改制成較大的尺寸。換句話說，也就是重建一座加倍產(chǎn)量的工廠設(shè)備而舍棄目前已有的工廠。第二個辦法是，制造另一個與現(xiàn)有者相同的設(shè)備，然后合起來并聯(lián)使用，這又等于是重建另一座同規(guī)模的工廠一樣。*后一個辦法就是硬碰硬，采用性能曲線通過E 點(diǎn)的送風(fēng)機(jī)，即如圖中的K 曲線，但此時所需要的馬力變成800HP 了，這顯然是不合經(jīng)濟(jì)原則的。
綜而言之，我們可以下結(jié)論說，只靠增添送風(fēng)機(jī)或水泵等流體機(jī)械與動力機(jī)械而想達(dá)到生產(chǎn)倍增的計(jì)畫是不切實(shí)際的。頂多增產(chǎn)二、三成可能還有利潤，如果再想增加恐怕是會變成賠錢的。請您三思！
