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風機選型與技術應用(圖文展示)


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:


布袋除塵系統
在布袋除塵系統里
除塵風機起到氣體輸送的重要作用。
旋風除塵系統
旋風除塵風機通常選擇
大風量離心通風機用作引風
脈沖除塵系統
脈沖除塵系統同樣離不開
除塵風機的引風作用

除塵風機系統示意圖
Picture of dust removal fan system
除塵風機圖片
除塵系統中風機應用現場
除塵風機圖片
除塵風機施工現場
除塵風機圖片
除塵風機根據不同的風壓、風量參數
應選擇合適的風機型號
除塵風機應用圖片
Application picture of dust removal fan
除塵風機圖片
除塵風機配套現場圖片
大風量低壓除塵風機
最為常見,適用于需求大風量的除塵系統
高壓除塵風機
適用于管道較長,有高壓需求的除塵系統
除塵風機圖片
Picture of dust removal fan

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