常用的風(fēng)機參數(性能指標):
風(fēng)量:風(fēng)機每分鐘輸送的空氣立方數,SI:m3/h。
全壓:氣體所具有的全部能量,等于動(dòng)壓+靜壓,SI:Pa。
動(dòng)壓:將氣體從零速度加速至某一速度所需要的壓力,SI:Pa 。
靜壓:流體某點(diǎn)的絕對壓力與大氣壓力的差值,SI:Pa 。
風(fēng)機轉速:風(fēng)機葉輪每分鐘轉過(guò)的轉數,SI:RPM;
軸功率:電動(dòng)機除去外部損耗因素,傳遞到風(fēng)機軸上的實(shí)際功率,通常認為是風(fēng)機實(shí)際所需功率,SI:KW 。
噪音:風(fēng)機在正常運轉過(guò)程中氣動(dòng)噪音和機械噪音疊加所形成的噪音;大多數廠(chǎng)家公布A記權噪音(dBA),1.5m處。SI:dBA。
全壓效率:風(fēng)量×全壓/軸功率/1000/3600×100%
電源:380/50/3,220/50/1,220/50/3,690/50/3等等。
出口風(fēng)速:風(fēng)機出口截面積的風(fēng)速,控制出口風(fēng)速可間接控制噪音。SI:m/s
如何看懂風(fēng)機曲線(xiàn):
根據樣本選型:
風(fēng)機種類(lèi)和型號甚多,應該如何選???
風(fēng)機按照葉輪形式分類(lèi),可分為離心風(fēng)機,軸流風(fēng)機、混流風(fēng)機、貫流風(fēng)機等等;
風(fēng)機按照安裝位置或按照安裝形式可分為:屋頂風(fēng)機、邊墻風(fēng)機、管道風(fēng)機、風(fēng)機箱等等;
風(fēng)機按照用途可分為:排風(fēng)機、送風(fēng)機、過(guò)濾風(fēng)機、除塵風(fēng)機、排煙風(fēng)機等等
這些分類(lèi)還可組合,如屋頂離心排風(fēng)機,邊墻軸流排風(fēng)機、排煙混流風(fēng)機等。
最主要原則:合理組織氣流,完成所需功能。
1:盡量利用自然形成的氣流
舉例1:某熱處理車(chē)間,面積4000㎡,廠(chǎng)房高約6m,無(wú)空調,夏季車(chē)間內最高平均溫度可達50℃,為降低車(chē)間內溫度,使工作人員感覺(jué)舒適,采用機械送排風(fēng)方式引入外界冷風(fēng)。第一次,采用10臺邊墻排風(fēng)機,百葉送風(fēng)形式,但百葉安裝位置較高(4m左右)。使用后,車(chē)間地表溫度降低5℃,5.5米行車(chē)處,溫度降低10℃,工作人員對其效果不太滿(mǎn)意。后改造,原風(fēng)機位置及臺數均不變,加大送風(fēng)百葉面積,將百葉高度降低至距地面0.5m處。改造后,車(chē)間內送排風(fēng)總量基本不變,但車(chē)間內地表溫度降低9℃,工作人員認為效果有明顯改善。
原因分析:熱處理設備為該車(chē)間主要熱源,空氣加熱后向上方屋頂聚集,經(jīng)過(guò)對流循環(huán)后,整個(gè)車(chē)間內溫度升高。第一次方案中,采用機械送排風(fēng)沒(méi)有錯,但是不應將百葉安裝過(guò)高,這樣進(jìn)入室內的冷空氣迅速被熱空氣混合加熱,達不到給人員降溫的作用。第二次方案中,降低了百葉的高度,使得冷空氣先流過(guò)工作人員所在的地表,然后再混合熱空氣,降低最多的車(chē)間內地表溫度。達到了設計目的。
舉例2:某車(chē)間座北朝南,由于地形原因,常年刮東南風(fēng),導致車(chē)間內氣流多以由南向北為主。由于車(chē)間內有比較重的醋酸味,所以業(yè)主想增加機械排風(fēng),而后在南墻上安裝一排排風(fēng)機。使用后,效果非常不理想。后經(jīng)改造,將南墻上的排風(fēng)機安裝在北墻上,并在南墻原風(fēng)機位置加裝電動(dòng)百葉。改造后效果非常明顯。
原因分析:原方案機械排風(fēng)和自然風(fēng)方向相反,所以排風(fēng)效果很不理想。改造后,機械排風(fēng)與自然風(fēng)形成合力,大幅度提高了排氣效果,另外增加的百葉,也加強了自然通風(fēng)的效果。所以效果會(huì )比較明顯。
類(lèi)似的場(chǎng)合:
1.需要排熱或排熱蒸汽,應盡量?jì)?yōu)先設置屋頂排風(fēng)機;
2.需要取暖、降溫或送新風(fēng)時(shí),應盡量讓暖氣流或冷氣流流經(jīng)工作人員所在位置,所以多選用管道風(fēng)機或邊墻風(fēng)機;
3.消防排煙,應優(yōu)先采取屋頂風(fēng)機或吊裝的風(fēng)管,故多選用管道風(fēng)機;
4.盡量利用自然風(fēng)氣流(應合理設置風(fēng)機位置和形式);
2:控制氣流分層/分區域
氣流分層不僅可以使用在凈化室,也可以使用在其他許多場(chǎng)合。氣流分層僅需要考慮和控制某一空間內或某一高度范圍內的氣流。
例如:某水泥分裝車(chē)間,如果整體換氣則需要20次/小時(shí)的換氣,如果采用氣流分層技術(shù),則只需要5次/小時(shí)的折合換氣量。因此能大量節約設備成本和運行成本。
類(lèi)似場(chǎng)合:手術(shù)室、細菌培養室、面粉廠(chǎng)灌裝車(chē)間、食堂。焊接車(chē)間等。
3:局部送排風(fēng)
有些情況下,車(chē)間內整體清潔,但有個(gè)別幾處嚴重污染源(或嚴重發(fā)熱),這是就需要用到局部排風(fēng)。
有些情況下,僅需要照顧到固定崗位的工作人員的氣流,則應采取局部送新風(fēng)。
例如:某開(kāi)放空間,外界氣溫非常低(-30℃),但工作人員需要取暖。如果用整體采暖,只能是浪費能源。這種情況下,應首先考慮熱輻射采暖,或者采用局部暖風(fēng)機既可。
風(fēng)機類(lèi)型的選擇:
比轉數ns是一個(gè)無(wú)因次參數,它反映了不同類(lèi)型通風(fēng)機的流量、全壓和轉速之間的綜合特性。
比轉數主要應用于三個(gè)方面:
1.通風(fēng)機的系列化和確定通風(fēng)機的型式;
2.通風(fēng)機的分類(lèi);
3.通風(fēng)機的相似設計。
通風(fēng)機的比轉數都是指單級單吸入時(shí)的比轉數:
? 求值于最高效率點(diǎn);
? 在設計參數給定后,可計算出比轉數。根據比轉數的大小即可決定采用哪種類(lèi)型的風(fēng)機。
例:一臺通風(fēng)機,當轉n=1040rpm時(shí),其流量為1.2m3/s,全壓為700Pa,通風(fēng)機為標準進(jìn)氣狀態(tài)。選擇適合要求的通風(fēng)機型式。
所以,該通風(fēng)機可能是前彎離心通風(fēng)機,可能是后傾離心通風(fēng)機,也可能是混流風(fēng)機。
離心風(fēng)機出口設計:
離心風(fēng)機進(jìn)口設計:
進(jìn)風(fēng)條件:
進(jìn)風(fēng)渦流:
進(jìn)風(fēng)渦流:
增加導流葉片是解決進(jìn)口渦流的最好辦法。
離心風(fēng)機(無(wú)進(jìn)口風(fēng)管)進(jìn)口布置要求:
C>1.0x葉輪直徑;D>0.75x葉輪直徑。
軸流風(fēng)機出口設計:
軸流式風(fēng)機出口設計:
軸流風(fēng)機進(jìn)口設計:
進(jìn)氣箱:
風(fēng)室效應:
裝于進(jìn)氣箱內的風(fēng)機進(jìn)口與壁面對應尺寸的系統效應曲線(xiàn)。
風(fēng)室效應:
進(jìn)氣箱入口與風(fēng)機進(jìn)口不對稱(chēng):
軸流風(fēng)機的平行安裝:
有障礙出口:
好,L2>0.75D;差,L2<0.75D;
好,L1大于1.0;差,L1<1.0D。
管路支管設計:
合理的分支管路可以減少“T”形管中噪聲的產(chǎn)生。
支管,支管應遠離風(fēng)機出口。
風(fēng)機出口增加一段直管段。
進(jìn)出口障礙:
典型安裝:
典型的風(fēng)管連接:
正確的設計,可避免噪聲的疊加:
下圖說(shuō)明了,在空氣處理機組中由于管路的偏斜所產(chǎn)生的影響。
整流格柵:
AMCA 210標準整流柵:
ISO 星形整流柵:
應用范圍:
系統效應:
定義:任何置于風(fēng)機前后足以影響風(fēng)機性能之現象。
風(fēng)機系統性能不佳的三個(gè)最普遍的原因:
進(jìn)出口連接不當;進(jìn)口氣流不均;進(jìn)口處產(chǎn)生渦流。
為什么系統效應是重要的?
會(huì )降低風(fēng)機性能;會(huì )導致額外振動(dòng);會(huì )導致額外噪音;如欲達成所預期的工況點(diǎn),需要更多的能源;可能需要更多的時(shí)間去了解及決定。
風(fēng)機出風(fēng)口風(fēng)速之型態(tài):
有效管長(cháng):
有效管長(cháng)=2.5倍出風(fēng)口當量直徑。
風(fēng)速低于12.5m/s時(shí);
風(fēng)速每增加5m/s,有效管長(cháng)需增加一個(gè)當量直徑;
對方形管道而言,當量直徑相當于
實(shí)例:
已知:離心風(fēng)機;風(fēng)量:6,000m3/h,靜壓:250Pa。
風(fēng)機出風(fēng)口尺寸:330mm×330mm,有效出口面積:230mm×330mm,風(fēng)管長(cháng)度:300mm。
有效管道長(cháng)度=2.5+ 1(每額外增加5m/s),有效管道長(cháng)度=(2.5+1)×當量直徑=3.5×0.37m=1.3m,300mm管道長(cháng)度相當于有效長(cháng)度的25%。
面積比=有效面積/出口面積=230×330/330×330=0.7。
系統效應曲線(xiàn):
軸流風(fēng)機出風(fēng)管道之系統效應:
100%有效風(fēng)管長(cháng)度,在風(fēng)速低于12.5m/s以下時(shí),不得少于2.5倍的當量直徑,每增加5m/s時(shí),應再加一當量直徑的管路長(cháng)度。
系統效應曲線(xiàn):
離心風(fēng)機出風(fēng)管道之系統效應曲線(xiàn):
系統效應系數(無(wú)管路)=0.65英寸,25%有效管長(cháng)系統效應系數。
離心風(fēng)機之出口彎頭:
軸流風(fēng)機出口彎頭之系統效應曲線(xiàn):
圓形進(jìn)風(fēng)管道之系統效應:
速度超過(guò)17.5m/s時(shí),將產(chǎn)生系統效應。
彎管可改變氣流之形態(tài):
彎管與導流葉片:
工況點(diǎn):
被忽略了的系統效應:
在出風(fēng)口側,至少2.5倍當量直徑;在進(jìn)風(fēng)口側,至少5-8倍當量直徑;避免在進(jìn)風(fēng)口側形成渦流。
系統中如有任何因素無(wú)法適從上述原則時(shí),務(wù)必將這些因素考慮在系統效應之內。
壓力梯度-風(fēng)機測試時(shí):
壓力梯度-風(fēng)室效應:
壓力梯度-出風(fēng)口擴散(中斷式):
壓力梯度-排風(fēng)系統:
風(fēng)機測試的配置:
典型的商用通風(fēng)系統:
開(kāi)放式進(jìn)風(fēng),開(kāi)放式出風(fēng) (Type A):
開(kāi)放式進(jìn)風(fēng),管道式出風(fēng)(Type B)
管道式進(jìn)風(fēng),開(kāi)放式出風(fēng) (Type C)
管道式進(jìn)風(fēng),管道式出風(fēng)(TypeD)
如何降低風(fēng)機噪音:
噪音小當然好,但必須兼顧其經(jīng)濟性。要求的噪音越低,整臺設備的成本就越高。大約每降低10個(gè)分貝,風(fēng)機成本上漲1倍(經(jīng)驗值,非線(xiàn)性)。大多數風(fēng)機噪音最小不可能低于35dBA。
風(fēng)機設備所在區域為無(wú)人區,那只要考慮噪音不超過(guò)“紅線(xiàn)”即可。
風(fēng)機設備所在區域存在更高噪音的設備時(shí),可將風(fēng)機設備的噪音設定為“最高設備的噪音-6dBA”,合成后噪音最多高出1分貝,而成本最為經(jīng)濟。如果“最高設備噪音-10dBA”,合成后噪音仍為最高設備的噪音,而低的噪音已被“湮沒(méi)”。
風(fēng)機所在設備如果有隔音或吸音效果,只要考慮噪音透射產(chǎn)生的影響即可。
有時(shí)候風(fēng)機本身的噪音難以降低,為消除其有害影響,我們需要控制噪音。那么如何控制?
1.遠離衰減法:將風(fēng)機放置在距離目標較遠的位置,通過(guò)聲音的自然衰減,減小影響。下表為聲音衰減表:
2.隔音法:
將風(fēng)機設備與目標區域隔離,通過(guò)隔離屏障的反射與吸收作用來(lái)達到降低噪音的效果。
舉例:設備間/設備層;隔音箱;隔音玻璃罩。
3.物理消音法:
利用消音材料消除噪音。利用疏松多孔,表面凹凸的材料,使聲音鉆入孔內不斷反射衰減,波峰波谷疊加衰減,從而起到減小噪音的效果。
舉例:消音器;消音箱;消音罩;吸音棉。
風(fēng)管對風(fēng)機性能有什么影響?
不正確的風(fēng)管設計:
不正確的風(fēng)管設計會(huì )大大增加管道阻力,產(chǎn)生風(fēng)機風(fēng)量減小、噪音過(guò)大、風(fēng)機設備過(guò)載、縮短風(fēng)機使用壽命、風(fēng)機喘振、效率降低等危害。
正確的風(fēng)管設計:
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