摘 要： 本文主要通過(guò)簡(jiǎn)易測(cè)量?jī)x器FC-B-30WL便攜式風(fēng)速儀對(duì)風(fēng)機(jī)的全壓及風(fēng)量測(cè)試，詳細(xì)說(shuō)明了全壓及風(fēng)量的測(cè)試方法，并對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)和分析。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)全壓,風(fēng)量,FC-B-30WL便攜式風(fēng)速儀,簡(jiǎn)易測(cè)量方法

　　1. 前言

　　由于風(fēng)機(jī)的制造與安裝質(zhì)量的原因，工業(yè)廠房風(fēng)機(jī)(普遍的風(fēng)壓范圍200~1500Pa，風(fēng)量范圍500~10000m³/h)的全壓與風(fēng)量可能與風(fēng)機(jī)廠商銘牌的參數(shù)有一定出入，而廠房生產(chǎn)工藝對(duì)風(fēng)壓及風(fēng)量的要求越來(lái)高，特別是風(fēng)機(jī)與設(shè)備連接的排風(fēng)系統(tǒng)，因此新安裝的風(fēng)機(jī)投入使用前或安裝后進(jìn)行檢驗(yàn)，以確認(rèn)風(fēng)機(jī)的性能(主要是風(fēng)量與風(fēng)壓)是否符合設(shè)計(jì)的要求。

　　2.理論分析

　　全壓——指由風(fēng)機(jī)所給定的全壓增加量，即風(fēng)機(jī)的出口和進(jìn)口之間的全壓之差。

　　靜壓——氣體給予與氣流平行的物體表面的壓力，稱靜壓力。通風(fēng)機(jī)的靜壓定義為“通風(fēng)機(jī)的全壓減去通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓”。

　　風(fēng)機(jī)安裝大體可以分為3種形式：風(fēng)機(jī)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)管沒(méi)出風(fēng)風(fēng)管;風(fēng)機(jī)有出風(fēng)風(fēng)管沒(méi)進(jìn)風(fēng)風(fēng)管;風(fēng)機(jī)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)管也有出風(fēng)風(fēng)管。在此對(duì)這3種安裝形式的風(fēng)機(jī)就全壓進(jìn)行理論分析：

　　2.1在使用狀態(tài)下，風(fēng)機(jī)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)管沒(méi)有出風(fēng)管管，即出口朝大氣開放時(shí)，風(fēng)機(jī)出口處的相對(duì)靜壓為零，風(fēng)機(jī)的出口全壓就等于風(fēng)機(jī)的出口動(dòng)壓。此時(shí)，風(fēng)機(jī)全壓就等于風(fēng)機(jī)的出口動(dòng)壓與進(jìn)口全壓之差，而進(jìn)口全壓就等于風(fēng)機(jī)進(jìn)口處所測(cè)得的靜壓(負(fù)值)與此處的動(dòng)壓之和。如果風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口面積相等的話，可以認(rèn)為風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口動(dòng)壓相等(連續(xù)方程)，此時(shí)，風(fēng)機(jī)的全壓可以認(rèn)為就等于風(fēng)機(jī)進(jìn)口處測(cè)得的靜壓的絕對(duì)值。進(jìn)出口面積一致的離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)可以用該種辦法進(jìn)行測(cè)定。此時(shí)風(fēng)機(jī)全壓：

　　P全壓=︱ P進(jìn)口靜壓︱

　　連續(xù)性方程解析：在中低壓風(fēng)機(jī)的情況，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)的氣流可近似認(rèn)是恒定不可壓縮氣流。設(shè)恒定總流，以過(guò)流斷面1-1(風(fēng)機(jī)進(jìn)口處)、2-2(風(fēng)機(jī)出口處)及風(fēng)機(jī)外殼圍成的固定空間為控制體，總流進(jìn)、出口過(guò)流斷面面積分別為A1、A2，斷面平均流速為ν1、ν2，進(jìn)出口過(guò)流斷面流量為Q。則恒定不可壓縮總流的連續(xù)性方程如下：ν1*A1= ν2*A2=Q它表明，總流的體積流量沿程不變，對(duì)于任意兩過(guò)等面積斷面，其斷面平均流速v與過(guò)流斷面面積A成反比。則P=0.5*ρ*v2 ，A相等而V相等，則P相等。

　　2.2在使用狀態(tài)下，僅有出風(fēng)風(fēng)管沒(méi)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)管，進(jìn)口朝大氣開放時(shí)，可以認(rèn)為風(fēng)機(jī)的進(jìn)口的相對(duì)全壓為零。此時(shí)風(fēng)機(jī)的全壓為出口靜壓與出口動(dòng)壓之和。但一般離心式風(fēng)機(jī)出口氣流不均勻，并且出口接風(fēng)管，較難在風(fēng)機(jī)出口處準(zhǔn)確測(cè)量動(dòng)壓。此時(shí)風(fēng)機(jī)全壓為：

　　P全壓=P出口靜壓+P出口動(dòng)壓

　　2.3在使用狀態(tài)下，在帶有進(jìn)出風(fēng)管的風(fēng)機(jī)中，風(fēng)機(jī)的進(jìn)口全壓等于風(fēng)機(jī)進(jìn)口處測(cè)得的靜壓與此處的動(dòng)壓之和。風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口全壓等于風(fēng)管出口動(dòng)壓與出口靜壓之和。風(fēng)機(jī)的全壓就等于風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口截面的全壓與風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的全壓之差。如果風(fēng)機(jī)進(jìn)口處與風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口截面面積相等，風(fēng)機(jī)的全壓就等于風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口處的靜壓與進(jìn)口處的靜壓之差。如果風(fēng)機(jī)進(jìn)口處與風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口截面面積不相等，風(fēng)機(jī)的全壓就等于風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口截面的全壓與風(fēng)機(jī)進(jìn)口處全壓之差。此時(shí)風(fēng)機(jī)全壓

　　P全壓=(P出口動(dòng)壓 +P出口靜壓) –(P進(jìn)口靜壓 + P進(jìn)口動(dòng)壓 )

　　2.4.根據(jù)以上分析，最方便并且最為準(zhǔn)確的測(cè)量辦法是1.3所描述的形式，即有進(jìn)風(fēng)風(fēng)管也有出風(fēng)風(fēng)管的形式。離心風(fēng)機(jī)進(jìn)出口面積往往是不一致的。根據(jù)廠房普通排風(fēng)和工藝排風(fēng)系統(tǒng)普遍采用風(fēng)機(jī)有進(jìn)氣管而沒(méi)出風(fēng)管或風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管僅有一節(jié)防雨彎頭的情況，增加一段臨時(shí)使用約3米長(zhǎng)的出風(fēng)直管(或者也有出風(fēng)出風(fēng)管或，但是為了測(cè)定風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口處的動(dòng)壓，可以把出風(fēng)風(fēng)管臨時(shí)拆除1~2節(jié)，保留出風(fēng)風(fēng)管3米左右)，造就一個(gè)有進(jìn)風(fēng)風(fēng)管又出風(fēng)風(fēng)管的形式。測(cè)量風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的全壓、風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管3米位置截面的全壓，按照2.3的理論，計(jì)算出風(fēng)機(jī)的全壓。具體形式如下圖：

　　3. 測(cè)試方案

　　3.1測(cè)試位置

　　工況調(diào)節(jié)地點(diǎn)選在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管前的閥門上。在風(fēng)機(jī)進(jìn)口I-I截面(盡量靠近風(fēng)機(jī)氣流進(jìn)口處)風(fēng)管的上平面等距離用風(fēng)鉆開三個(gè)測(cè)試孔(直徑大概12mm)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管II-II截面根據(jù)出風(fēng)口大小用細(xì)小鐵絲橫向分為7格，標(biāo)記為ABCDEFG，縱向分為7格，標(biāo)記為1234567，那么每一小格標(biāo)記為A1、A2、A3、A7、B1、B2……G7，測(cè)試的點(diǎn)(根據(jù)風(fēng)管出口大小選擇幾等分)越多，數(shù)值越準(zhǔn)確。測(cè)試采用2.4的的理論進(jìn)行，主要是離心風(fēng)機(jī)出口氣流極不均勻。如圖所示，靠近風(fēng)機(jī)出口處上部風(fēng)速最大，越往下，風(fēng)速越小，到下端，可能存在風(fēng)速為0m/S甚至倒流的情況。所以采用2.4的的方法進(jìn)行，風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管后3米處的風(fēng)速，從風(fēng)管上部到下部的風(fēng)速相對(duì)來(lái)說(shuō)比較均勻，風(fēng)速差異較1.1的形式小。

　　3.2 測(cè)試前的準(zhǔn)備工作

　　根據(jù)測(cè)定方案的需要，準(zhǔn)備好 FC-B-30WL便攜式風(fēng)速儀。該儀器測(cè)量風(fēng)速在0.1～30米/秒, 引線3米，測(cè)桿0.62米，測(cè)桿直徑φ11毫米，靜壓量程為±6kPa (基本功能有測(cè)風(fēng)速，并可測(cè)靜壓、測(cè)溫度濕度等);測(cè)鉗型電流互感器等儀表。

　　3.3 風(fēng)機(jī)性能測(cè)定

　　待一切準(zhǔn)備工作就緒后即可啟動(dòng)排風(fēng)機(jī)進(jìn)行測(cè)量。工況調(diào)節(jié)從最小流量開始，開啟閥門開度直至電流達(dá)到額定電流(用鉗型電流互感器測(cè)量電流)，此時(shí)，風(fēng)機(jī)全壓應(yīng)為銘牌上的全壓數(shù)值。

　　3.3.1風(fēng)機(jī)進(jìn)氣端的動(dòng)壓測(cè)定

　　將靜壓測(cè)量?jī)x器調(diào)檔位到靜壓檔位，將測(cè)桿探頭伸進(jìn)I-I截面上的每個(gè)測(cè)試孔，伸進(jìn)管道的1/4、1/2、3/4、的高度上，接受風(fēng)速，記錄9組讀數(shù)，代入公式P=0.5*ρ*v2，平均值即風(fēng)機(jī)進(jìn)口動(dòng)壓P進(jìn)口動(dòng)壓。

　　3.3.2風(fēng)機(jī)進(jìn)氣端的靜壓測(cè)定

　　將測(cè)量?jī)x器調(diào)檔位到靜壓檔位，把測(cè)桿探頭伸進(jìn)I-I處任意一個(gè)測(cè)試孔內(nèi)，所測(cè)得的值即風(fēng)機(jī)進(jìn)口靜壓P進(jìn)口靜壓(同一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管內(nèi)，靜壓一致)。

　　I-I截面測(cè)試完成后用密封帶臨時(shí)把該處測(cè)試孔封閉。

　　3.3.3風(fēng)機(jī)出口處動(dòng)壓的測(cè)定

　　將測(cè)量?jī)x器調(diào)檔位到風(fēng)速檔位，根據(jù)圖(1)所示，測(cè)試出風(fēng)管出風(fēng)口每一小格中心的風(fēng)速，記錄為VA1、VA2、VA3…… VG7。根據(jù)公式可得風(fēng)機(jī)出風(fēng)管出口處動(dòng)壓為：每小格位置的動(dòng)壓為P=0.5*ρ*v2。計(jì)算該處平均動(dòng)壓P出口動(dòng)壓。

　　由于測(cè)量數(shù)據(jù)較多，可以借用EXCEL軟件快速計(jì)算以上兩步的結(jié)果。

　　3.3.4風(fēng)機(jī)出口處?kù)o壓的測(cè)定

　　將測(cè)量?jī)x器調(diào)檔位到靜壓檔位，把測(cè)桿探頭伸進(jìn)II-II截面風(fēng)管內(nèi)，此時(shí)測(cè)量?jī)x器讀數(shù)為風(fēng)機(jī)出風(fēng)風(fēng)管出口處?kù)o壓P出口靜壓。

　　3.3.5風(fēng)機(jī)全壓

　　根據(jù)以上4步的測(cè)試及計(jì)算結(jié)果，可以得到風(fēng)機(jī)全壓

　　P全壓=(P出口靜壓+ P出口動(dòng)壓) –(P進(jìn)口靜壓 + P進(jìn)口動(dòng)壓 )

　　3.3.6風(fēng)機(jī)風(fēng)量的測(cè)定

　　根據(jù)3.3.3步驟記錄下來(lái)的風(fēng)速VA1、VA2、VA3…… VG7，計(jì)算的平均風(fēng)速V平均，則風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q=3600*V平均*S風(fēng)管出口截面面積

　　4. 結(jié) 論

　　4.1該風(fēng)機(jī)全壓及風(fēng)量的測(cè)試方法重點(diǎn)是選擇一種科學(xué)可操作的形式進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)已安裝完成的風(fēng)機(jī)沒(méi)這條件，需要稍作改造，或者在風(fēng)機(jī)安裝前在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。

　　4.2風(fēng)機(jī)性能參數(shù)中，功率、轉(zhuǎn)速、效率等也是很重要的功能參數(shù)，測(cè)定及計(jì)算較為簡(jiǎn)單。在此僅進(jìn)行排風(fēng)最重要的風(fēng)量與風(fēng)壓的測(cè)定，因?yàn)槠渌�的參�?shù)都是為滿足風(fēng)量與風(fēng)機(jī)全壓所需的必備條件。

　　4.2運(yùn)用FC-B-30WL便攜式風(fēng)速儀，使測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單易行，雖測(cè)點(diǎn)較多，但是可以有序的進(jìn)行測(cè)試，測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確.

　　4.3風(fēng)機(jī)測(cè)試過(guò)程組織要科學(xué)，測(cè)試前準(zhǔn)備好相關(guān)方案，對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行培訓(xùn)及安排崗位，并制定相應(yīng)的安全技術(shù)措施。

　　參 考 文 獻(xiàn):

　　[1] 王國(guó)超，中小型離心式主要通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確測(cè)試方法探討.煤炭工程師.1998

　　[2] 高偉，彭?yè)?dān)任，李世明.通風(fēng)機(jī)裝置性能測(cè)試綜述.風(fēng)機(jī)技術(shù).2006.

　　[3]工業(yè)通風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)GB T 10178-2006