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1、风机测试分析技术及标准 (气动),主讲人:雷会玉 学号：122400074,量大面广，是我国重要耗能设备; 占电力消耗总量10.4%， 系统运行效率40-60%; 国际先进水平 70%;,引言：风机系统现状,Industrial Electric Use,40% Fans, Pumps, Blowers 风机, 泵, 鼓风机用电占40%,4% Compressors 压缩机用电占4%,26% Other Motors 其它电动机用电占26%,30% Other 30%其它,风机10.4%,工业用电,Fan Types and Applications,一、风机类型及应用,Propeller F
2、ans 单叶轮风机,Commonly used in Low pressure, Low volume applications 通常用于低压,低容量应用场合,Cooling tower Wall exhaust Roof exhaust Home window 冷却塔 墙壁排风 屋顶排风 房间窗户排风,Not very efficient Noisy Not able to generate much pressure 效率不是非常高 存在噪音 不能产生太高的压力,Axial Fans with guide vane 带导叶轴流风机,Used where large quantities o
3、f air are needed at modest pressures 用于在中压区域存在大量空气的场合,Tunnel ventilation Large building ventilation Process Air 隧道通风 大型建筑通风 工艺需要的空气 Can be very Efficient Can be Variable pitch 效率非常高 可变节距调整,Centrifugal Fans 离心风机,Can develop Relatively high pressures - 5000 Pa and higher Single or double inlet Variety
4、 of bearing and motor configuration Variety of pressure classes 能够产生相对高的压力 - 5000 Pa及更高 单进口或双进口 可以配置各种轴承和电动机 存在各种压力等级,二、常用名词,大气参数 流量 压力 推力 功率 效率 转速 无因次参数 压缩性系数 马赫数 雷诺数 运动黏度 动力粘度,大气参数,气体特指湿空气，即干空气和水蒸汽的混合物,标准大气状态,流量,单位时间内流过通风机入口的气体体积 若忽略压缩性,通风机内任一处或管道截面流量是相同的 体积流量 Qs Qm Qh 质量流量 Ms Mm Mh,压力,静压(Ps) 气体对平
5、行于气流的物体表面作用的压力 动压(Pd) 全压(Pt) t=Ps+Pd,通风机压力,风机全压 风机对给定气体的全压增加量，即风机的出口与进口之间的全压差 静压 风机的全压减去风机出口处动压,推力,仅对射流风机而言 推力,转速,叶轮每分钟的旋转速度，一般指角速度 单位：r/min,马达电源类型,交流 三相 380V/50HZ 480V/60HZ 单相 220V/50HZ / V/50HZ 110V/60HZ 直流 12V 24V 36V,电动机能量输入输出示意图,X电机效率,传动效率,空气功率,(马达特性曲线),（电动机铭牌功率）,流动效率,功率,有效功率(空气功率)e 内功率Pin 轴功率P
6、sh Pin（风机内部流动损失功率） Pme（轴承和传动装置的机械损失） Pin=Pe+ Pin Psh=Pin+ Pme sh=Pe+ Pin+ Pme,效率,全压内效率 静压内效率 全压效率 静压效率,风机系数,风机功率与效率表达式,Qs 流量 (M3/S)； P 压力(Pa)； N 功率 (Kw),Kp = 1(P 3000Pa),响度级,响度:人对声音强弱的主观量,把声压级和频率有 机统一起来. 响度级:采用1000Hz下纯音的声压级作为该频率下的响度级.单位为方(pohn) A声级:人耳对40方纯音的响度级 B声级: 对70方纯音的响度级 C声级: 对100方纯音的响度级 D声级:
7、对飞机的感觉噪声级,等响度曲线,噪声评价,噪声评价数N 评定听觉、交换、烦恼的噪声允许标准,a、b数据,中心频率（z） a(dB) b(dB) 63 35.5 0.790 125 22.0 0.870 250 12.0 0.930 500 4.8 0.974 1000 0 1.000 2000 -3.5 1.015 4000 -6.1 1.025 8000 -8.0 1.030,三、测试装置的原理,根本上讲测试装置是一个特殊的系统 无非系统在结构上具有一些特殊性，符合标准. 风机特性曲线通过调整系统管网阻力获得 风机的最大流量和喘振点采用调节手段获得 装置测量时需最大程度符合风机实际运行情况,
8、风机测试原理图解,Static Pressure 压力,Flow 流量,为变量，三种方法控制流量 风阀开度 辅助风机变频 堵片数量,Effects of Air Density 空气密度效应,Fan curve 0.61 kg/m3 风机性能曲线 0.61 kg/m3,System Curve 0.61 kg/m3 系统性能曲线 0.61 kg/m3,Fan curve 1.22 kg/m3,风机性能曲线 1.22 kg/m3,Pressure 压力,Flow 流量,四、通风机试验,气动性能试验 模型和产品 GB1236-2000 强度试验 JB/T 6445-1992 运转试验 GB/T 1
9、3275-1991 JB/T 8689-1998 噪声测定 GB/T 2888 JB/T 8690,常用类型,风管型 进气风管 出气风管 进出气风管 风室型 进气气室 出气气室,装置外形,进出口管道,出气管道,出气风室,测试对象,马达效率 传动效率(资料获取) 环境大气参数 马达参数 背景噪声 运转噪声 转速 振动 集流器静压 风室静压 进口管道静压 风室气体温度,注意事项,非专业人员，不得进入测试区域。 测试区域必须保持清洁无异物。 注意用电安全，拆、接电线时必须切断电源，并且挂上警示牌。 风机运转时，任何人不得靠近或垂直于进出风口。并且测试区域悬挂警戒线和警示牌。 进入测试区域，必须保持衣
10、物整齐，不许开襟。 技术人员或客户，必须在经得同意后，在指定区域内进行检查。,流量常用测法,进口集流器 孔板 喷嘴,压力测量和毕托管使用,静压,全压 静压,传统的测压仪表,风机测试常用仪表,微差压,电功率,叶轮风速,热球式风速,噪声分析仪,1/1频谱分析仪,频闪仪,激光转速仪,温湿度,1/3频谱分析仪,测振仪,声级计,仪表精度要求,气流损失,沿程阻力损失 直管段损失 局部损失 弯管损失 突扩损失 渐缩和扩损失,Fan Accessories 风机附件,Avoid Outlet Dampers Inlet Dampers Apply carefully VIV Inlet boxes Use i
11、f possible Diffuser 防止采用 出口调节风门 进口调节风门 小心使用 VIV 进口气室 如果可能，尽量使用 扩散体,常见系统问题,引 起 原 因,系 统 设 计：可用系统效应因子值SEF来判断 部 件 选 择：选型规格偏大或调节技术落后 安 装 质 量: 包括对管网作现场修改，造成较大的SEF值 维 护 保 养：轴承润滑油脂缺少，清洗不及时，导致叶 片、管道表面、过滤器、散热器积聚污染物,堵 塞,污染物积聚在系统某一部位，干扰气流分布，产生较大压力降； 翅片热交换器和过滤器，导致系统气量不足； 堵塞又会干扰入口导叶的操作或变节距叶片叶角的调节；影响预期节能效果和性能； 建议用
12、调速驱动,气 流 噪 声 高,风机选择不妥或风机在比必要转速偏高的转速下运行,出 力 不 够,由于未精确计算系统效应影响，导致：,风机在低效运行 系统部件高于预期压力降,通过任何一个特定部件的压力降公式是：,由于气流产生漩涡和涡流，造成不稳定的气流场，会使系统部件实际产生的损失高于对应损失系数计算的损失.,不 稳 定 运 行,原因：,在低流量工况下运行 并联运行风机相互影响，交替地移动负荷,措施：防失速（喘振）装置,“风机系统优化”项目调研提纲,工艺负荷信息：工艺稳定 ，负荷变化 ，启动负荷 ,常用负荷 , 偶尔负荷 ； 工艺升级计划：计划改造或升级的系统或工艺； 驱动类型：直联 ，皮带变速
13、，可变速驱动 ； 排气调节阀门开启度及调节方式（自控、手动、常用工况开启度）； 进气调节阀门开启度及调节方式（自控、手动、常用工况开启度）； 可调进口叶片开启度及调节方式（自控、手动、常用工况开启度）； 影响生产或维护保养的问题： 系统运行的稳定性、可靠性、动平衡、风机容量与系统适应状况、噪声、有无定期性故障; 叶轮类型（径向，前弯，后弯，机翼型）； 耗能状况 装机容量Kw，年运行时间h，风机系统年耗电量Kwh；占全厂能耗的百分比%,参照标准：,GB1236-2000通风机空气动力性能试验标准 GB10178-88 通风机现场试验标准 AMCA 203 美国通风与空调协会标准,风机的现场性能测试,测试要点,静压测量端面 开孔(2mm),焊接测压管.测量尺寸 截面积垂直气流方向 动压测量端面 测总压,注意测点分布,控制好角度 流量计算公式 压力计算公式,谢 谢！,时间仓促,准备不周,望各位老师指正,
