无蜗壳离心通风机特性及其在空调领域的应用

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1、墨；錾盔三翌雯苎!丝塑墨笾差丝丝塑堡一—————丝DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2013．02．123无蜗壳离心通风机特性及其在空调领域的应用廖明仕1，卢隼2(1．中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041；2．贵州省机场集团有限公司，贵州贵阳550012)摘要：无蜗壳风机作为一种新形式的风机技术，在组合式空调机组中的应用日趋广泛。特别是大风量的组合式空调机组采用多台无蜗壳风机并联工作，通过控制风机开启台数以调节风量。具有很大的节能优势。关键词：无蜗壳风机；风机并联；空调机组中图分类号：TH43文献标志码：B文章

2、编号：1672—4011(2013)02—0261—031无蜗壳离心风机介绍风机作为常用的机械设备，广泛应用于国民经济的各个领域，例如：电厂锅炉、建筑物通风、空调系统等，也是社会生活中耗能量大的流体机械之一，根据1998年全国工业普查统计资料显示：我国的风机装机总功率已达到o．49亿kW，但设备平均效率仅为75％，比国外产品低10％，系统实际运行效率更低，仅为30—40％，节约潜力巨大⋯。无蜗壳风机在国外运用得较多，有比较成熟的经验。随着国外技术的引进，国内部分工程项目中的空调机组尝试采用了这种新形式风机，取代传统的蜗壳式离心通风机。无蜗壳离心风机(

3、Unhoused／Plug／PlenumFan)，常用于组合式空调机组与四面出风卡式风机盘管机组，由集流器、离心叶轮、电动机和电机支撑架组成，比常规蜗壳式离心风机相比少了蜗壳，国外无蜗壳离心风机产品如图l所示。无蜗壳风机的特殊构造使之与传统蜗壳式风机相比具有如下优势。(1)无“喘振”现象。在特性曲线左侧没有轴流风机所具有的马鞍形工作区，所以在小流量区域工作时不会出现“喘振”现象。21一集流器；2一离心叶轮；3一电动机；4一电机支撑架图1无蜗壳离心风机【2】(2)效率高。电机采用直联形式，传动效率高；在风作者简介：gt明仕(1984一)，男，研究生，助

4、理工程师。主要从事建筑设计工作。机出口动压占全压比例小，静压效率高，可获得好的气流条件，风机出口不需设置均流装置¨1。(3)静音优势。没有蜗舌，避免叶轮与蜗舌相互作用带来的噪声。(4)体积优势。相同规格和额定风量下，在额定风量大的区域，平均外形尺寸要小10％左右，平均体积小26％，从而节约大量的安装空间，有利于空调机组的小型化、集约化卜-。(5)出口方向任意。没有蜗壳安装更为灵活，内置在空调设备中，可将空调设备的外壳视为风机的外壳，系统的入口和出口即为风机的人口和出口，出风方向可以灵活布置，满足各种空调机组的需求。在空间受到限制的地方及风机改造项目中

5、，相比传统风机优势更为明显b1。图2—3为此种风机两种送风形式。(6)没有蜗壳、皮带和皮带轮。避免了皮带磨损、皮带的紧固及更换维护工作，可省去出口末级过滤器，同时避免蜗壳积存污染物，更加干净卫生。口磷毯匿II一肜／＼／＼／＼／＼／_一图2两种风机实际运用6径向送风图3无蜗壳离心风机送风形式【72无蜗壳离心风机的研究现状Charles⋯比较了有蜗壳和无蜗壳风机的应用特点，提出无蜗壳风机设计的基本要点，以便制造商、设计师和业主能够根据相似的产品得到相似的性能曲线。同时研究了其在径向送风和轴向送风形式下的风机性能变化。径向送风时，平均损失系数可降低36％；

6、轴向送风时，风管轴心偏离风机轴心可以导致平均损失系数提高63％。Shan”1在《空调制冷手册》中指出：无蜗壳离心风机的总效率最高为58—63％，选择合适的风机型号和采用恰当的消声工艺，可以得到较低的声功率。ASHRAEHandbook一1指出在空调设备中使用无蜗壳风机时，空调设备的外壳应留给无蜗壳风机适当的空间，以免气流直接冲击管道增大冲击引起的噪声，避免在风机入口、盘管和过滤器区域造成气流的阻塞。意大利NICOTRAGebhardt风机¨叫在《Centrifugalfansbelt—drivenandplugfans}手册中指出，当离心风机叶轮放人

7、方壳中运行时，外部方壳带来压力损失。为了保证原有风机的性能，风机转速和功率需要在原有数据上乘以修正系数蝙>1)，即：风机转速n=n。×^，功率N=No×矗，如图4，5所示。1．201．15r01．00《卜蹲寸冷J芒，^／1．2c，{l，心＼q_币l1．21．41．61．822．2A，D—————+圈4转速和功率修正系数【10】富，6LE3一一L陡凸]吟、臣耄———jc§E匕一≥0．5xD≥lxD≥0．3xD≥o．2xD≥03xD≥0,3x1)≥1．6xI)≥1．6xDRLMDRLW0WUWLWRHB图5方壳截面宽高推荐值[10]为了便于与叶轮外径比较

8、，引入当量尺寸A(A=／日×日)，B和日分别为方壳截面宽和高，D为叶轮外径，当A／D<1．4时，随着比值的降