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摘要:本文介绍了全空气系统和新风系统运行中,出现风口风量偏小,风口风量分布不均等现象,所有我们在设计、选型、调试中注意风管系统的阻力平衡和实际运行中的偏差的问题,同时做好项目验收的检测工作,使空调系统更好地满足人们的热舒适性要求。
关键词:风机性能曲线;风管阻力平衡;风口风量检测
引言:
随着社会的发展,全空气空调系统在日常生活中的使用越来越广泛,它是通过送风来处理室内热负荷的空调系统。它具有送风量大,换气充分,空气污染小等优点,但风管阻力不平衡,风口送风量偏差大,是我们经常遇到的问题。
1.风管系统的设计计算步骤
1)连接各风口与机组,绘制系统轴测图,标注各段长度和风量。布置风管时,应考虑以下因素:尽量缩短管线,减少分支管线、避免复杂的局部构件、恰当的协调好空调水系统、消防水管系统以及其他管道系统的关系。
2)选择最不利环路(一般时指最长或者局部构件最多的分支管路)
3)选定流速,确定断面尺寸
4)计算各管段的局部阻力和沿程阻力,从最不利环路末端开始计算。
5)计算各管段总阻力,并检查并联管路的阻力平衡情况。风管内空气流动的总阻力为局部阻力和沿程阻力之和。其中均匀送风的措施为:
(1)送风断面积F和孔口面f0不变时,管内静压不断增大,可以根据静压的变化,在孔口上设置不同的阻体,即改变流量系数。
(2)孔口面积fO和µ值不变时,可采用锥形风管改变送风面积,使管内的静压保持不变。
(3)送风管断面积F及孔口µ值不变时,可根据管内静压变化,改变孔口面积f0。
2.风机的性能曲线
用以表示通风机的主要性能参数(如风量L、风压H、功率N及效率η)之间关系的曲线称为风机特性曲线或风机性能曲线。为了使用方便,将H—L曲线、N—L曲线、η—L曲线画在同一图上。
风机即使在转速相同时,在不同阻力的系统中它所输送的风量也可能不相同。系统的阻力小时,要求风机的风压低,输送的风量就大;反之,系统阻力大,要求的风压高,输送的风量就小。因此,用一种工况下的风量和风压,来评定风机的性能是不够的。为了全面评定风机的性能,就必须了解在各种工况下风机的风压和风量,以及功率、效率与风量的关系。这就是为什么要通过风机性能试验做出风机特性曲线的原因所在。
表示离心式风机性能的主要参数有:
1.风量L
通风机在单位时间内所输送的气体体积称为风量,又称流量。其单位是m3/h或m3/s。
通风机的风量一般用实验方法测得。在同一转数下,可以通过改变风机进(出)口阀门开度来调节。
2风压H
通风机出口空气全压与进口空气全压之差(或绝对值之和)称为风机的风压,也就是空气进入风机后所升高的压力。其单位用Pa或kPa表示。通风机的风压通常用实验方法测定。在同一转数下,当用风机进(出)口阀门调节风量时,风压就随之发生变化。
3.风管风量的平衡调试
3.1调试注意事项和要点
1)风机启动时,用电流表测量电动机的启动电流是否符合要求。运转正常后,要测试电动机的电流和电压,各相之间是否平衡。
2)在测试机组总送风量时,如果不能测试主送风管风量时,可以分别测试回风管和新风管的送风量,用两者风量之和即为送风量。
3)注意对风道进行清扫,如果出现送风量偏小,送风静压较大,各手动和电动阀门全开的情况,就可能因为有异物堵塞风道的原因。
4)测量风口风量时,如风口风速>10m/s时,风量罩不适用,需要用风速仪测量风口风量。3.2测试总风量偏差的原因:
1)测试总风量偏大。出现这种情况有以下两种原因:一是风系统实际阻力偏少,风机在比设计风压低的情况下工作,引起风量增加。另一个原因是风机选项不合适或风机的性能和产品说明的不一致,导致阻力计算合适但风量偏大。
2)测试总风量偏小。出现这种情况大致有以下3种原因:一是风系统实际阻力大于设计设计值;二是风机性能与铭牌值有偏差;三是系统漏风。如果是系统阻力偏大,应该检查是那一部分的实际阻力过大以采取对应的措施。如果在风道部分,就应适当增加阻力偏大管段的断面尺寸或改进弯头、变径等局部阻力部件;如果是风机性能的问题,需要检查是否是皮带松弛、风机装配、及过滤网清洗不符合规范引起的。
4.风口和主风管风量的检测
4.1风口风量的检测
风系统平衡度的检测应在正常运行后进行,且所有末端应处于全开状态;
检测的数量为:各风口风量的检测(按风管系统数量抽查10%,不小于一个系统),风机单位风量检测,抽检比例不少于空调机组总数20%;新风量的检测,抽样比例不小于新风系统的20%,不同风量的新风系统不少于一个。定风量系统平衡度检测,当支管小于5个时,全数检测,当支管大于5个时,按照近端2个,中间区域2个,远端2个的原则进行测量。
风口风量的实际测试值与额定风量的偏差不大于15%为合格
4.2主风管风量的检测
通风与空调系统的总风量、风压检测,按风管系统数量抽查10%,且不得小于1个系统,系统和机组正常运行,并调整到检测状态。测定截面应选在气流比较均匀稳定的地方。一般都选在局部阻力之后大于或等于4倍管径(或矩形风管大边尺寸)和局部阻力之前大于或等于1.5倍管径(或矩形风管大边尺寸)的直管段上,测定截面内测点的位置和数目,主要根据风管形状而定,对于矩形风管,应将截面划分为若干个相等的小截面,并使各小截面尽可能接近于正方形,测点位于小截面的中心处,小截面的面积不得大于0.05m2。在圆形风管内测量平均速度时,应根据管径的大小,将截面分成若干个面积相等的同心圆环,每个圆环上测量四个点,且这四个点必须位于互相垂直的两个直径上。系统总风量的实际测试值与设计值的偏差不大于10%为合格。
下面是一个简易全空气系统的例子:
风机的设计风量为3600m3/h,风口的风量为600m3/h。采用在风管风口设置阻体,因为风口的送风量由风管内的静压来控制,而风机全压=静压+动压,动压=0.5*空气密度*风速的平方,只要动压降等于系统的阻力损失,就能使每个风口的静压相等,达到均匀送风的效果。
风口四的不平衡度为:(600-502)/600=0.16>0.15,所有要进行调整,各风口总风量为645+633+626+502+527+567=3500m3/h
风口四的不平衡度为:(600-5852)/600=0.025<0.15,满足要求。各风口的总风量为:593+586+575+546+572+580=3482m3/h<3500m3/h,因为实际风机运行时由于系统的支路的风阀门开度变小和风口的阻体调节导致并联管道的总阻力增加,使整个风管系统阻力偏大,根据H—L曲线,风机的工作点向右偏离,导致风量变小。我们在设计选型时要分析风机的实际工况,使系统在最佳状态点运行。
5.结论
随着全空气系统的使用率不断提高,我们要做好系统前面的规划设计和后面检测、验收,分析风管实际运行的状况,做出合理的调整和维护,使系统可以满足不断变化的各种工况需要,已达到既节能又满足舒适性要求。
参考文献:
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[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ/T177-2009公共建筑节能检测标准[S].北京中国建筑工业出版社.2010
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