(兢辉提供)风机在通风空调系统中的应用

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1、万方数据第4卷第5期204年10月制冷与空调REFRIGERATIoNANDAIR—CONDITl0NINGV01．4，No．5October2004风机在通风空调系统中的选用李洪欣戎卫国张晨李力群(山东建筑工程学院空调系)李力群(山东青州市建筑设计研究院)摘要在通风空调系统中，风机为整个系统运行提供动力。本文首先论述了风机在通风空调系统中的重要作用，同时从风机整体运行的角度出发，介绍了通风空调系统设计中风机选择时如何确定风机的出口安装角、性能曲线、比转数及应注意的问题，为工程设计提供了有益的建议。关键词风机空调系统性能曲线出口安装角比转数SELECTINGFANSINTHEHVACSYSTE

2、MDESIGNABSTRACTInthispapertheimportanceofthefaninHVACsystemisgivenatfirst．Inmanyair．conditioningandventilatingsystems，thevolumeofairhandledbythefanvaries．Thechoiceoftheproperfansforvaryingflowisanalyzed，inordertotrytogivebeneficialadvicestotheHVACsystemdesigners．KEYWORDSFanHVACsystemPerformancecurve

3、1引言在空调系统中，风机是常见设备，同时也是一重要设备。一方面，它为系统提供动力，其运行的好坏，直接影响着整个系统运行的质量；另一方面，风机又是一高耗能设备。有资料显示，在全年空调的现代化旅游饭店、高级宾馆以及办公大楼中，风机和水泵设备的用电量占整个建筑用电量的30％～40％，可见，风机在空调系统中起着举足轻重的作用，其选择也就非常关键。高效，低噪音，可靠性好，是进行风机选择的原则。所谓高效，即选择的风机的运行工作点应处在风机的高效区内。在现在暖通空调的设计中，常有人只简单地按风量、全压选用风机，这样做很难保证风机处于高效区内。风机的工作点不仅与风机的特性有关，还和管路的特性有关。同时，如传统

4、设计只按设计工况进行设计，则是一种静态设计，而系统在运行过程中，80％的时间内处于部分负荷下，负荷是不断变化的，即空调系统实际上是动态的，因此设计中对风机的选择时必须予以注意。由于技术、运行等各方面原因，定风量空调系统仍占主流，本文以下仅对定风量系统中风机的设计选择进行了分析和探讨。2合理确定空调系统所需风量与风压在空调系统的设计中，有时设计人员过于保守，确定风量偏大，全压过高，会造成巨大浪费和不稳定运行。根据相似定律，在通风空调系统中，当系统的风量变化时，风机的风压和功率按下式变化：爰=㈢Pi=㈡了(1)一=I—I=I—IIJQ2＼2／＼N2／”7式中：Q一风机的风量(m3,Is)；P一风机

5、的风压(Pa)；N一风机的功率(kW)。从上式可以看出，风机的风量与功率是1／3次方的关系。如风量增大2倍，风机的功率将增大8倍。另外，如果风机选择全压过高，剩余压头过大，万方数据第5期李洪欣等：风机在通风空调系统中的选用不但易使系统风量偏大，偏离设计工况，风机能耗增加，还易使风机电机过载。从图1可见，A点为设计工作点，全压为HA，而实际系统所需全压为HB，所以风机工作点由A偏离到B点，电机功率呈3次方剧增，有过载烧毁的危险。所以设计风机的运行点最好位于其最大效率点的左侧，这样运行点偏移时其流量不会超出这点流量的上25％。因此，对通风空调系统要进行精确设计，不能片面追求大风量、高全压。由此不仅

6、会造成烧毁隐患，且造成的能源浪费是巨大的，应引起设计管理部门的高度重视。H^HaqTAqmm图1风机性能曲线图3风机出口安装角的选择由风机的叶轮理论可知，风机都有一定的高效区。厂家样本给出的推荐风量，即处于高效区内。按此风量选择的风机，在设计工况下，理应处于高效区。但在定流量系统中，当系统处于部分负荷下，是靠增大节流损失来调节，此时，风机的工作点要发生偏离，其偏离情况首先取决于风机的出口安装角。根据叶轮理论，我们可写出风机的能量欧拉方程式：HT。。=专(“2口2。。一“1口1。。)m(2)5式中，“=等乎，为叶轮出口圆周速度，m／s；口为轴面速度，m／s由叶轮出口速度三角形得：口2。。=U2～

7、V2。。。COtfl2。。。(3)将(3)式代人(2)式，得：HT。。=寺“2(U2一V2。。。COtfl2。。。)(4)分析(4)式可知，当风机外径D2、流量q。和转速竹不变时，圆周速度U2不变，风机全压HT。。仅与风机叶片出V1安装角卢2。。。。根据机叶片出El安装角的大小，风机叶片型式有以下三种：p2。。。<90。(后弯式叶片)；82。。。=90。(径向式叶片)；p2。。。>90。(前弯式叶