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風機選型與技術應用(圖文展示)

發表時間:2020-07-04 11:06


常用的風機參數(性能指標):

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風量:風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,等于動壓+靜壓,SI:Pa。

動壓:將氣體從零速度加速至某一速度所需要的壓力,SI:Pa 。

靜壓:流體某點的絕對壓力與大氣壓力的差值,SI:Pa 。

風機轉速:風機葉輪每分鐘轉過的轉數,SI:RPM;

軸功率:電動機除去外部損耗因素,傳遞到風機軸上的實際功率,通常認為是風機實際所需功率,SI:KW 。

噪音:風機在正常運轉過程中氣動噪音和機械噪音疊加所形成的噪音;大多數廠家公布A記權噪音(dBA),1.5m處。SI:dBA。

全壓效率:風量×全壓/軸功率/1000/3600×100%

電源:380/50/3,220/50/1,220/50/3,690/50/3等等。

出口風速:風機出口截面積的風速,控制出口風速可間接控制噪音。SI:m/s

如何看懂風機曲線:

根據樣本選型:

風機種類和型號甚多,應該如何選???

風機按照葉輪形式分類,可分為離心風機,軸流風機、混流風機、貫流風機等等;

風機按照安裝位置或按照安裝形式可分為:屋頂風機、邊墻風機、管道風機、風機箱等等;

風機按照用途可分為:排風機、送風機、過濾風機、除塵風機、排煙風機等等

這些分類還可組合,如屋頂離心排風機,邊墻軸流排風機、排煙混流風機等。

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:某熱處理車間,面積4000㎡,廠房高約6m,無空調,夏季車間內最高平均溫度可達50℃,為降低車間內溫度,使工作人員感覺舒適,采用機械送排風方式引入外界冷風。第一次,采用10臺邊墻排風機,百葉送風形式,但百葉安裝位置較高(4m左右)。使用后,車間地表溫度降低5℃,5.5米行車處,溫度降低10℃,工作人員對其效果不太滿意。后改造,原風機位置及臺數均不變,加大送風百葉面積,將百葉高度降低至距地面0.5m處。改造后,車間內送排風總量基本不變,但車間內地表溫度降低9℃,工作人員認為效果有明顯改善。

原因分析:熱處理設備為該車間主要熱源,空氣加熱后向上方屋頂聚集,經過對流循環后,整個車間內溫度升高。第一次方案中,采用機械送排風沒有錯,但是不應將百葉安裝過高,這樣進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,使得冷空氣先流過工作人員所在的地表,然后再混合熱空氣,降低最多的車間內地表溫度。達到了設計目的。

舉例2:某車間座北朝南,由于地形原因,常年刮東南風,導致車間內氣流多以由南向北為主。由于車間內有比較重的醋酸味,所以業主想增加機械排風,而后在南墻上安裝一排排風機。使用后,效果非常不理想。后經改造,將南墻上的排風機安裝在北墻上,并在南墻原風機位置加裝電動百葉。改造后效果非常明顯。

原因分析:原方案機械排風和自然風方向相反,所以排風效果很不理想。改造后,機械排風與自然風形成合力,大幅度提高了排氣效果,另外增加的百葉,也加強了自然通風的效果。所以效果會比較明顯。

類似的場合:

1.需要排熱或排熱蒸汽,應盡量優先設置屋頂排風機;

2.需要取暖、降溫或送新風時,應盡量讓暖氣流或冷氣流流經工作人員所在位置,所以多選用管道風機或邊墻風機;

3.消防排煙,應優先采取屋頂風機或吊裝的風管,故多選用管道風機;

4.盡量利用自然風氣流(應合理設置風機位置和形式);

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:某水泥分裝車間,如果整體換氣則需要20次/小時的換氣,如果采用氣流分層技術,則只需要5次/小時的折合換氣量。因此能大量節約設備成本和運行成本。

類似場合:手術室、細菌培養室、面粉廠灌裝車間、食堂。焊接車間等。

3:局部送排風

有些情況下,車間內整體清潔,但有個別幾處嚴重污染源(或嚴重發熱),這是就需要用到局部排風。

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。

例如:某開放空間,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,或者采用局部暖風機既可。

風機類型的選擇:

比轉數ns是一個無因次參數,它反映了不同類型通風機的流量、全壓和轉速之間的綜合特性。

比轉數主要應用于三個方面:

1.通風機的系列化和確定通風機的型式;

2.通風機的分類;

3.通風機的相似設計。

通風機的比轉數都是指單級單吸入時的比轉數:

? 求值于最高效率點;

? 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型的風機。

例:一臺通風機,當轉n=1040rpm時,其流量為1.2m3/s,全壓為700Pa,通風機為標準進氣狀態。選擇適合要求的通風機型式。

所以,該通風機可能是前彎離心通風機,可能是后傾離心通風機,也可能是混流風機。

離心風機出口設計:

離心風機進口設計:

進風條件:

進風渦流:

進風渦流:

增加導流葉片是解決進口渦流的最好辦法。

離心風機(無進口風管)進口布置要求:

C>1.0x葉輪直徑;D>0.75x葉輪直徑。

軸流風機出口設計:

軸流式風機出口設計:

軸流風機進口設計:

進氣箱:

風室效應:

裝于進氣箱內的風機進口與壁面對應尺寸的系統效應曲線。

風室效應:

進氣箱入口與風機進口不對稱:

軸流風機的平行安裝:

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”形管中噪聲的產生。

支管,支管應遠離風機出口。

風機出口增加一段直管段。

進出口障礙:

典型安裝:

典型的風管連接:

正確的設計,可避免噪聲的疊加:

下圖說明了,在空氣處理機組中由于管路的偏斜所產生的影響。

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:任何置于風機前后足以影響風機性能之現象。

風機系統性能不佳的三個最普遍的原因:

進出口連接不當;進口氣流不均;進口處產生渦流。

為什么系統效應是重要的?

會降低風機性能;會導致額外振動;會導致額外噪音;如欲達成所預期的工況點,需要更多的能源;可能需要更多的時間去了解及決定。

風機出風口風速之型態:

有效管長:

有效管長=2.5倍出風口當量直徑。

風速低于12.5m/s時;

風速每增加5m/s,有效管長需增加一個當量直徑;

對方形管道而言,當量直徑相當于

實例:

已知:離心風機;風量:6,000m3/h,靜壓:250Pa。

風機出風口尺寸:330mm×330mm,有效出口面積:230mm×330mm,風管長度:300mm。

有效管道長度=2.5+ 1(每額外增加5m/s),有效管道長度=(2.5+1)×當量直徑=3.5×0.37m=1.3m,300mm管道長度相當于有效長度的25%。

面積比=有效面積/出口面積=230×330/330×330=0.7。

系統效應曲線:

軸流風機出風管道之系統效應:

100%有效風管長度,在風速低于12.5m/s以下時,不得少于2.5倍的當量直徑,每增加5m/s時,應再加一當量直徑的管路長度。

系統效應曲線:

離心風機出風管道之系統效應曲線:

系統效應系數(無管路)=0.65英寸,25%有效管長系統效應系數。

離心風機之出口彎頭:

軸流風機出口彎頭之系統效應曲線:

圓形進風管道之系統效應:

速度超過17.5m/s時,將產生系統效應。

彎管可改變氣流之形態:

彎管與導流葉片:

工況點:

被忽略了的系統效應:

在出風口側,至少2.5倍當量直徑;在進風口側,至少5-8倍當量直徑;避免在進風口側形成渦流。

系統中如有任何因素無法適從上述原則時,務必將這些因素考慮在系統效應之內。

壓力梯度-風機測試時:

壓力梯度-風室效應:

壓力梯度-出風口擴散(中斷式):

壓力梯度-排風系統:

風機測試的配置:

典型的商用通風系統:

開放式進風,開放式出風 (Type A):

開放式進風,管道式出風(Type B)

管道式進風,開放式出風 (Type C)

管道式進風,管道式出風(TypeD)

如何降低風機噪音:

噪音小當然好,但必須兼顧其經濟性。要求的噪音越低,整臺設備的成本就越高。大約每降低10個分貝,風機成本上漲1倍(經驗值,非線性)。大多數風機噪音最小不可能低于35dBA。

風機設備所在區域為無人區,那只要考慮噪音不超過“紅線”即可。

風機設備所在區域存在更高噪音的設備時,可將風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”。

風機所在設備如果有隔音或吸音效果,只要考慮噪音透射產生的影響即可。

有時候風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:將風機放置在距離目標較遠的位置,通過聲音的自然衰減,減小影響。下表為聲音衰減表:

2.隔音法:

將風機設備與目標區域隔離,通過隔離屏障的反射與吸收作用來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。

風管對風機性能有什么影響?

不正確的風管設計:

不正確的風管設計會大大增加管道阻力,產生風機風量減小、噪音過大、風機設備過載、縮短風機使用壽命、風機喘振、效率降低等危害。

正確的風管設計:


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