风机应用知识-kruger课件.ppt

1、大纲大纲1、风机的测试方式2、风机的特性曲线3、风机的运行范围（风机喘振）4、系统阻力特性曲线（系统喘振）5、风机的并联（并联不稳定）6、风机与系统（匹配和调整）需要注意需要注意什么什么如果要使一个风机能适当及准确地发挥其性能，我们必须知道1)风机是如何测试及标定?2)何种因素会影响到系统，以及它的连接方式是否会涉及到风机的性能?风机测试的配置风机测试的配置型式型式A自由进风和自由出风型式型式B自由进风，风管出风型式型式C风管进风，自由出风型式型式D风管进风,风管出风AMCA 210 标准标准?在AMCA210标准中，其测试配置都是标准化的，而非试图去复制或模拟一个在某一个安装现场之风机系统。

2、?实际的空气系统之安排和配置是千变万化的，所以在风机实验室中无法模拟一个完全相同的试验工况。风机特性曲线风机特性曲线(风机曲线风机曲线)?对于某一个气体之流量（Q，一个或多个参数均可表示在特性曲线图上。压力，P-Pa型号560风机叶轮直径为560mm静压全压功率风机静压效率风机全压效率PsPtH?s?t?气体密度(?)，风机型号和转速（N通常为不变量，必须注明。工作状况为1000rpm，密度1.2kg/m3空气体积流量，Q-CMH x 1000kW功率效率，风机定律风机定律风机性能曲线依照测试的典型曲线及风机定律推算得到运行范围（风机喘振）运行范围（风机喘振）?后弯叶片风机，re,P uPss

3、re力力P压压40%运行范围运行范围85%Flow Rate,Q流量，流量，Q运行范围（风机喘振）运行范围（风机喘振）?前弯叶片风机ure,PsPs，reP力力压压30%80%运行范围运行范围流量，流量，QFlow rate,Q运行范围（风机喘振）运行范围（风机喘振）?轴流风机，力力压压ure,PsPsreP65%运行范围运行范围95%Flow Rate,Q流量，流量，Q系统阻力曲线系统阻力曲线几种典型的系统阻力曲线空气系统空气系统?一个空气系统基本上包括一个风机与风管、空气控制调节风门、冷却盘管、加热盘管、过滤器、空气扩散器、消音器及导向叶片等。?风机在系统中是提供能源给空气系统去克服空气通

4、过所有配套附件所产生的阻力。系统阻力曲线系统阻力曲线风风管管系系统统阻阻力力百百分分比比系统设计点Pc/P=(Qc/Q)2风管系统中容积流量百分比风管系统中容积流量百分比Q系统喘振系统喘振并联产生的不稳定并联产生的不稳定并联产生的不稳定运行风机与系统风机与系统全开风量百分比全开风量百分比风风管管系系统统阻阻力力百百分分比比系统设计点风管系统容积流量百分比风管系统容积流量百分比Q风风机机无无排排出出压压力力百百分分比比风机与系统风机与系统全开风量百分比全开风量百分比风风管管系系统统阻阻力力百百分分比比系统设计点风管系统容积流量百分比风管系统容积流量百分比Q风风机机无无排排出出压压力力百百分分比比

5、风机风机/系统性能不佳的原因系统性能不佳的原因假设风机是经过测试及标定的，且其制造上是合格的，那么风机/系统性能不佳的三个最常见及主要的原因：1.风机出口连接不当2.风机出口气流不均3.风机进口处存在涡流风机风机/系统性能不佳的其它原因系统性能不佳的其它原因?实际风管系统的空气性能参数与系统设计工程师所设计的状况有所差异。?系统设计计算没有给附件和附属设备的效应（即系统附加阻力）留有足够的余量，或者风机选型时没有考虑附属设备对风机性能的影响。?过滤器、风管和盘管的阻塞程度将会增加系统阻力并因此减少空气流量。?系统的性能是由现场测量技术确定，受测量误差的影响将会得出不准确的结果。防止风机防止风机

6、/系统性能不佳的措施系统性能不佳的措施?当空间或其它因素迫使风机的进出口连接采用不良布置时，在设计计算中需考虑适当的余量。?在设计风机系统间的连接时，应尽可能在风机的进出口处提供均匀而直的气流状态。?在设计时应为附件和附属设备对系统和风机产生的阻力效应留有足够的余量。?采用适合的、准确的现场测试技术以便有效地使用在特定的系统上。系统效应阻力系统效应阻力 是一种系统结构对风机性能所产生之影响效用。系统效应阻力系数系统效应阻力系数(SEF)系统效应阻力系数是一种压力损失，它标示出风机安装在系统中时，风机进、出口阻力的效应或其它设备连接处对风机性能的影响。系统效应阻力曲线系统效应阻力曲线?系统效应阻

7、力系数应计入系统总压降。系统效应阻力系数,压力降-in.w.g.(Pa)?系统效应阻力曲线是以标准空气密度1.2kg/m3为基准,如空气密度改变,其计算公式如下:实际系统效应阻力系数实际系统效应阻力系数实际空气密度实际空气密度-=-标准系统效应阻力系数标准系统效应阻力系数标准空气密度标准空气密度空气速度-英尺/分钟x 103(米/秒)空气密度=0.075 磅/立方尺(1.204 公斤/立方米)出口系统效应阻力系数出口系统效应阻力系数?出口管路?出口扩散器?出口管路的弯管?导向叶片?风量控制风门?分流管出口管路出口管路蜗舌蜗舌通风面积通风面积出口面积出口面积出口风管出口风管离心风机离心风机轴流风

8、机轴流风机100100有效风管长度有效风管长度出口风管出口风管轴流风机轴流风机轴流风机轴流风机100100有效风管长度有效风管长度?100有效风管长度：在风速低于12.5m/s以下时,不得少于2.5倍的当量直径，每增加5m/s时，应再加一倍当量直径的管路长度。无风管管道式轴流风机-12有效风管-25%有效风管-50%有效风管-100%有效风管-导流式轴流风机UVW-出口管路出口管路离心风机离心风机离心离心风机风机蜗舌蜗舌通风面积通风面积出口面积出口面积?100有效风管长度：出口风管出口风管当出口风速在12.5m/s以下时，风管应至少延长两个半当量直径的管路长度，出口风速每增加5m/s时，应增加

9、一倍当量直径的管路长度。100100有效风管长度有效风管长度无风管静压再获得通风面积/出口面积0.40.50.60.70.80.91.0PPR-SST-UV-W-12%有效风管50%25%有效风管80%50%有效风管90%100%有效风管100%0%系统效应阻力曲线R-SR-SS-TUV-WW-X-UUU-VW-X-X-WWW-X-出口扩散器出口扩散器?出口扩散器是连接于风机出口和风管之间以使气流逐渐扩散的一个管段。?在很多系统中，考虑使用比风机出口大的一段出口风管是合适的。在这些情况下，将一些风机动压转换成静压,使用于克服系统阻力的静压得以增加。?转换效率是由扩散角度，扩散器的长度和风机的通

10、风面积与出口面积的比例而决定的。出口风管中的弯管出口风管中的弯管管道式轴流风机管道式轴流风机有效率有效率风管长度风管长度?轴流风机轴流风机导流式轴流风机导流式轴流风机有效率有效率风管长度风管长度90#弯管管道式轴流风机2或4段无风管-12%有效风管-25%有效风管-50%有效风管-100%有效风管-导流式轴流风机导流式轴流风机2段4段UWU-V-V-W-出口管路中的弯管出口管路中的弯管方向方向 C方向方向D?离心风机离心风机通风面积出口面积出口弯管方向ABCDABCDABCDABCDABCD无出口风管NM-NL-ML-MO-PN-OM-NM-NQPN-ON-OR-SQ-RPPSR-SQ-RQ-

11、R12%有效风管ONMMP-QO-PNNQ-RQOOSR-SQQS-TSRR25%有效风管P-QO-PNNRQO-PO-PSRQQTS-TR-SR-ST-UTSS50%有效风管SR-SQQTS-TR-SR-SUTSSVU-VTTWVU-VU-V100%有效风管0.40.50.70.8方向方向A?单进风风机的系统效应阻力曲线单进风风机的系统效应阻力曲线对于双进风风机，用单进风风机所用的系统效应阻力曲线。然后用下面所列的对应因数：弯管方向弯管方向弯管方向弯管方向A=dP x 1.00B=dP X 1.25C=dP x 1.00D=dP x 0.850.9ABCDABCDTSRRTS-TR-SR-S

12、T-US-TSST-UTSSU-VT-US-TS-TU-VUTTWWVVWWVV1.0无系统效应阻力方向方向B0.6导向叶片导向叶片?导向叶片通常能减少通过弯管的压力损失。?如果出风口的气流有不均匀的现象时，导向叶片会将这种不均匀的气流延续到弯管后。?这种情况会导致弯管下游的其它系统组件压损的增大。风量调节阀门风量调节阀门PARALLEL BLADED DAMPEER平行式叶片风门平行式叶片风门ILLUSTRATING DIVERTED FLOW易将气流导向一侧易将气流导向一侧OPPOSED BLADED DAMPEER对置式叶片风门对置式叶片风门ILLUSTRATING NON-DIVERT

13、ING FLOW可将气流均匀可将气流均匀通风面积通风面积/出口面积出口面积0.40.50.6静压压损系数静压压损系数7.54.83.30.7风量调风量调节阀门节阀门0.80.91.02.41.91.51.2风量调节阀门的压损系数风管支管风管支管?避免分流或支管位置靠近风机的出口。?提供一段直管使气流均匀扩散。典型典型HVAC的连接的连接软管连接软管连接等间距等间距设备设备导流式全导流式全半径弯管半径弯管软管连接软管连接等间距等间距导流式短导流式短径弯管径弯管设备设备设备设备最小的倾斜最小的倾斜软管连接软管连接好好不推荐不推荐俯视俯视不好不好可选用的软可选用的软管连接位置管连接位置推荐的软管推荐

14、的软管连接位置连接位置一般一般好好在风管出口受限制时可选用在风管出口受限制时可选用正方形风管加导流叶片的方法正方形风管加导流叶片的方法软管连接软管连接设备设备前视前视设备设备侧视侧视设备设备双风机的典型的双风机的典型的“裤型裤型”连接连接进口系统效应阻力系数进口系统效应阻力系数?进口风管?进口弯管?进口箱?进口涡流（旋流或紊流?进口导向叶片?整流器?封闭式（箱形效应?有障碍的进口进口管路进口管路理想而光滑的风管进口理想而光滑的风管进口喇叭式进口产生进入风机喇叭式进口产生进入风机的饱满气流的饱满气流进口边缘锐利，引起气流进口边缘锐利，引起气流面积减少面积减少收敛型进口进入风机或风收敛型进口进入风

15、机或风管系统管系统法兰进口进入风机或风管法兰进口进入风机或风管系统系统进口弯管进口弯管?轴流风机轴流风机管道式轴流风机管道式轴流风机风管长度风管长度导流式轴流风机导流式轴流风机风管长度风管长度H/T管道式轴流风机0.2590o弯管2 段无弯管U0.5 直径V121.0 直径W123.0 直径-管道式轴流风机管道式轴流风机导流时轴流风机导流式轴流风机0.250.350.610.614 段2 段2段4段XVQ-RW-WQ-RW-X-XS-T-T-U-进口弯管进口弯管?离心风机离心风机风管长度风管长度?三段斜接的 90o弯管（无导向叶导致风机进口产生不均匀气流。?长方形风管进口导致风机进口产生不均匀

16、气流。进口弯管进口弯管风管长度风管长度?离心风机离心风机系统效应阻力系数系统效应阻力系数无风管风管长度风管长度2D5D风管风管系统效应阻力系数系统效应阻力系数2D5D无风管风管风管a 两段 45o斜接的90o圆形弯管无导向叶系统效应阻力系数系统效应阻力系数无风管2D风管5D风管a 带进口接管的方形弯管无导向叶系统效应阻力系数系统效应阻力系数无风管2D5D风管风管风管长度风管长度风管长度风管长度b 三段斜接的90o圆形弯管无导向叶系统效应阻力系数系统效应阻力系数无风管风管长度风管长度2D风管5D风管风管长度风管长度b 带进口接管方形弯管三个长导向叶系统效应阻力系数系统效应阻力系数无风管2D5D风

17、管风管c 四段或更多段斜接的90o圆形弯管无导向叶c 带进口接管的方形弯管短导向叶D进口环直径进口环直径方形弯管的内部面积方形弯管的内部面积(HxH)等于风机进口环相接的内部面积。连接管的收敛部件最大许用角度等于风机进口环相接的内部面积。连接管的收敛部件最大许用角度为为1515。，扩散部件为，扩散部件为7 7。?各种无导叶斜接弯管的系统效应阻力系数?各种方形弯管的系统效应阻力系数进气箱进气箱?使用特殊设计的进气箱改善进口气流状况进气涡流（旋流或紊流进气涡流（旋流或紊流叶轮旋转叶轮旋转反旋紊流反旋紊流叶轮旋转叶轮旋转正旋紊流正旋紊流反旋紊流反旋紊流?强制形成进口涡流的范例?引起进口涡流的进口风管

18、联接进口导向叶片进口导向叶片导向叶片导向叶片导向叶片导向叶片导向叶片导向叶片叶轮旋转叶轮旋转消除正旋紊流消除正旋紊流消除反旋紊流消除反旋紊流叶轮旋转叶轮旋转?进口涡流的消除进口涡流的消除整流格栅整流格栅风管风管?AMCA 210标准蛋箱格栅风管风管?ISO 星形格栅风管风管风管风管进气箱进气箱?进气室和风室效应进气室和风室效应?装于进气箱内风机进口与壁面对应尺寸的系统效应阻力曲线。相等相等进进口口直直径径相等相等风机和进气室风机和进气室进口进口直径直径L 进口距墙壁的距离进口距墙壁的距离0.75 x 进口直径系统效应阻力曲线系统效应阻力曲线V-WUTS靠近墙壁的轴流风机靠近墙壁的轴流风机0.5

19、 x 进口直径0.4 x 进口直径0.3 x 进口直径进气箱进气箱?进气室和风室效应进气室和风室效应?进气箱入口与风机进口不对称分流板分流板?轴流风机的平行安装至少一至少一个直径个直径有障碍进口有障碍进口无障碍的进口面积无障碍的进口面积百分比百分比%10095进口平面进口平面系统效应阻力曲线系统效应阻力曲线无损失VU90自由进口区平面带进口环的风机自由进口区平面带进口环的风机风机侧面和进口锥形风机侧面和进口锥形接头半径的切线点接头半径的切线点85755025TSQP进口平面进口平面自由进口区平面不带进口环的风机自由进口区平面不带进口环的风机压力梯度风机测试时压力梯度风机测试时风机进口无障碍风机

20、进口无障碍5000CMH5000CMH时的摩擦损失时的摩擦损失750Pa750Pa压压力力P Pa a大气压大气压C-D 风管摩擦A无障碍进口750 Pa(管路设计)0 Pa(无系统阻力系数)B-C 带直风管的出口-所需要的静压所需要的静压0 Pa(无摩擦阻力系数)750 Pa750 Pa压力梯度风室效应压力梯度风室效应风管当量直径的风管当量直径的2.52.5倍倍胀膨损失胀膨损失5000CMH5000CMH时的时的摩擦损失摩擦损失750Pa750Pa压压力力P Pa a大气压大气压E-F 5000CMH 风管摩擦E为风室至风管的收缩损失E为风室形成E点速度所需要的静压能量D为空气速度减小所引起

21、的D点的动压损失D处风管到风室的静压不变C-D 为试验风机的出口风管-所需要的静压所需要的静压750 Pa(风管设计)50 Pa(管网部分)125 Pa(管网部分)0 Pa 0 Pa 925 Pa925 Pa压力梯度出风口扩散压力梯度出风口扩散(中断式中断式)0.60.6倍系统倍系统效应阻力效应阻力5000CMH5000CMH时的时的摩擦损失摩擦损失750Pa750Pa压压力力P Pa a大气压大气压D-E 5000CMH 时风管摩擦DD为风室至管路的收缩损失D点产生速度所需要的静压能量750 Pa(风管设计)50 Pa(管网部分)125 Pa(管网部分)150 Pa0 Pa B-C 系统效应

22、阻力B-C C点风速减小导致动压损失（也是全压损失C点风管至风室的静压不变-所需要的静压所需要的静压1075 Pa1075 Pa压力梯度排风系统压力梯度排风系统侧视侧视5000CMH5000CMH 时的时的摩擦损失摩擦损失 750Pa750Pa系统效应阻力系统效应阻力(弯管弯管)150Pa)150Pa大气压大气压系统效应阻力系统效应阻力(中断式中断式)150Pa)150Pa俯视俯视系统效应阻力系统效应阻力(障碍障碍)50Pa)50Pa所需要的所需要的 50Pa50Pa压压力力P Pa a风机进口风机进口A 锐边风管的进口阻力损失100 Pa(风管设计)A-B 5000CMH 时风管阻力损失750 Pa(风管设计)B系统效应阻力(弯管)1150 Pa C系统效应阻力(障碍)250 Pa E风机动压125 PaE系统效应阻力(中断式)3 150 Pa -所需要的风机全压所需要的风机全压1325 Pa1325 Pa风机静压风机全压风机动压风机静压=1325 Pa-125 Pa风机静压风机静压=1200 Pa=1200 Pa谢谢