風機性能測試教材

1、上海德惠特種風機有限公司通風機測試學習資料2010年5月通風機測試技術(shù)由于通風機內(nèi)氣體流通的復雜性。目前還很難用單純理論計算方法十分準確地求得同流部分的各種損失的數(shù)據(jù)。所以尚不能以理論計算方法獲得全部特性曲線。這樣試驗的方法開展通風機的研究或?qū)σ延挟a(chǎn)品求得其真實性能就尤其顯得重要。 通風機性能試驗工作，一般包括空氣動力性能試驗和機械性能試驗等，這些試驗是在通風機作了機械運轉(zhuǎn)考核后進行的。通風機性能試驗的目的，在于通過測試與計算，求得通風機在給定轉(zhuǎn)速下的流量、壓力、所消耗功率、效率、噪音等是否達到設(shè)計規(guī)定的要求及其相互關(guān)系，并繪制其特性曲線。因此，通風機性能試驗是保證通風機質(zhì)量和獲得通風機性能特

2、性的一項重要工作。通風機性能試驗概述1. 產(chǎn)品性能試驗（驗證試驗）通風機制造廠對試制或改進后的新產(chǎn)品必須進行性能試驗。試驗的內(nèi)容為機械運轉(zhuǎn)考核、空氣動力性能試驗及噪聲性能試驗。其目的在于詳細地測出通風機的空氣動力性能及噪聲性能參數(shù)。獲得其特性曲線。并檢查這些參數(shù)是否符合設(shè)計要求。同時也考核了機械運轉(zhuǎn)的可靠性。2. 產(chǎn)品出廠檢驗試驗產(chǎn)品出廠檢驗試驗（簡稱出廠試驗），是對每臺通風機出廠前的檢查，其試驗內(nèi)容：對每臺通風機進行機械運轉(zhuǎn)考核。以及進行空氣動力性能和噪聲性能測定。對于生產(chǎn)質(zhì)量已經(jīng)穩(wěn)定的產(chǎn)品，除了對每臺進行機械運轉(zhuǎn)考核外，可以對每批同型號機號的通風機只進行空氣動力的抽試，以及按照對通風機噪聲

3、性能的要求來確定噪聲性能的抽試。3. 通風機現(xiàn)場試驗通風機現(xiàn)場試驗，是指在實際使用場所上進行的通風機性能試驗，這種試驗盡管受到使用條件和測量條件的限制，常常不容易獲得通風機整個工況范圍的性能和精確的測量參數(shù)。但是特別是對于大型通風機以及特殊用途的通風機來說，制造廠常常缺乏試驗條件，在這種情況下，通風機現(xiàn)場試驗是十分必要的，此外，現(xiàn)場試驗對于了解通風機的實際使用情況，合理選用風機和進行風機改造都有較大意義。4. 通風機研究實驗為了研制高效率的新產(chǎn)品或特種用途的通風機，常常需要通過風機模型或?qū)嵨锏拇罅吭囼灩ぷ鳌慝@得合理的風機結(jié)構(gòu)參數(shù)及空氣動力參數(shù)。在這種試驗中將根據(jù)研究工作的需要，可以對整機的空

4、氣動力性能、噪聲性能和機械運轉(zhuǎn)情況作專門的測定。亦可以對一些通流部件的氣動性能進行專門的測定。有時對主要零部件，如葉輪等進行強度方面的試驗。一、 定義1. 管道的截面積Ax管路截面的面積2. 通風機進口面積A1通常，取機殼進口平面的總面積作為進口的面積3. 通風機出口面積A2通常，取機殼出口平面的總面積作為出口的面積4. 干球溫度td干球溫度是試驗環(huán)境中，靠近通風機進口和風道進口的干熱敏元件測得空氣溫度。5. 濕球溫度tw 濕球溫度是吸濕線覆蓋且露在空氣中的濕熱敏元件測得的空氣濕度。6. 大氣壓力pa 通風機的自由大氣的絕對壓力。7. 通風機全壓pF通風機的靜壓和通風機的動壓之和值。8. 通風

5、機動壓pd 通風機出口的平均動壓，由質(zhì)量流量、出口平均氣體密度和通風機出口面積進行計算。pd=1/2V2通風機出口處氣體密度Kg/ m3V通風機出口處氣流速度m/s9. 的通風機靜壓psF通常規(guī)定為通風機全壓減去通風機動壓。10. 電機輸入功率Pe電機驅(qū)動裝置端子上供給的電功率。11. 通風機軸功率Pa供給通風機軸的機械功率。二、 常用符號和單位符號術(shù)語單位Ax管路截面x的面積m2D風管直徑mDr葉輪外徑mg重力加速度（9.807）m/ s2n葉輪轉(zhuǎn)速r/minpa通風機的大氣壓PapF通風機全壓PapsF通風機靜壓Papd通風機動壓Pa N風機軸功率WPe電機輸入功率Wta環(huán)境溫度td干球溫

6、度計溫度tw濕球溫度計溫度v某一點的氣體速度m/s氣體密度Kg/ m3LAA聲級dB(A)三、 測試裝置的類型及其特性標準化風管下試驗的工作流體應(yīng)是大氣，其壓力的溫度應(yīng)在正常大氣范圍內(nèi)。有兩大類型測試裝置1. 風管式試驗裝置進氣試驗裝置：在通風機進氣口端面連接測試風管，而出氣端開向大氣。出氣試驗裝置：進氣口開向大氣，出氣口端面與測試風管相連接。進出氣試驗裝置：通風機進氣口和出風口連接測試風管。2、風室式試驗裝置進氣風室試驗裝置：通風機進氣口端與風室的腔室出口相連接。四、測試儀器、儀表使用方法及注意事項通風機性能測試整個流程中，應(yīng)用許多的測量儀器、儀表。例如：噪音計、振動儀、轉(zhuǎn)速表、空盒壓力表、

7、鉗形表、電流表、瓦特表、皮托管、多量程傾斜式微壓計、U形壓力管等等。1. 噪音計（圖1）dB 使用方法 把海綿球套在麥克風上。 打開（OFF）,檔位范圍35100、65130和A聲級、C聲級。我們現(xiàn)用A聲級。 測量進行，離開風機出口或者進口按噪聲國家標準的位置進行讀數(shù)。（圖1） 注意事項 請勿長期存放高溫、高濕的地方。 麥克風頭請勿敲擊并保持干燥。 長時間不使用，請取出電池。 在室外測量噪音的場合，可在麥克風頭裝上海綿球，避免麥克風直接被風吹到而測到無關(guān)系的雜音。2. 測振儀（圖2） 使用方法 未開啟電源前用傳感器電纜線將壓電傳感器與儀器頂端的輸入插座連接。 選擇好傳感器在振動體上的安放形式（

8、可選擇手持式探針，磁性吸座或用M5螺栓連接。 根據(jù)測量要求選擇被測的風機，并將撥動開關(guān)撥到相應(yīng)的位置。 開啟電源，按照振動國家標準的位置進行測量，測得過程中可任意選擇振動儀的檔位，在顯示窗口得到要測量的振動值。 振動儀有三檔：加速度（m/ s2 ）、速度（mm/s）、位移（mm）。（圖2） 注意事項 儀器不應(yīng)在強電磁場干擾或腐蝕性氣體的環(huán)境中使用。 儀器應(yīng)避免強烈的振動和沖擊。 測量時應(yīng)合理放置傳感器電纜線。以免電纜線晃動，造成讀數(shù)不穩(wěn)定。 儀器靈敏度是按照所配傳感器的靈敏度在出廠時調(diào)準，調(diào)換傳感器時，一般應(yīng)對儀器重新校對。 儀器長時間不使用，應(yīng)取出電池，以免腐蝕機件。 儀器每次測量完畢，務(wù)必

9、及時關(guān)斷電源，以延長電池的使用壽命。3. 多量程傾斜式微壓計（圖3）mmH2O 使用操作步驟 從包裝箱里取出微壓計，放在平整的工作臺上。使多向閥上“+”對齊1號接咀。 調(diào)水平：調(diào)節(jié)底座下前面兩個調(diào)節(jié)螺釘，使水準器的氣泡位于中心位置。調(diào)零位：轉(zhuǎn)動零位調(diào)節(jié)器旋轉(zhuǎn)，觀察工作液體的零位，反復幾次加、減工作介質(zhì)，零位保持穩(wěn)定，則調(diào)零位達到要求。 根據(jù)被側(cè)壓力的大小，將測量管于置在相應(yīng)的傾斜常數(shù)上。才可進行壓力測量。（圖3） 注意事項 搬動微壓計時，應(yīng)握住底座。切勿提拿弧形支架或測量管支架。 為保證壓力準確，一定使用為無水乙醇（酒精）。 儀表應(yīng)保持清潔，并且將微壓計放入包裝箱內(nèi)。4. 空盒氣壓表（圖4）P

10、a 使用方法 使用時請將空盒氣壓表水平放置。 讀數(shù)前用手指輕輕扣敲儀器外殼或表面玻璃，以消除傳動機構(gòu)中的摩擦。 觀察時指針與鏡面指針相重疊，此時指針所指數(shù)值即為氣壓表示值，讀數(shù)精確到小數(shù)一位。（圖4） 注意事項 儀器工作時必須水平放置、以防止傾斜造成的讀數(shù)誤差。 儀器應(yīng)存放在干燥、空氣流通、無腐蝕氣體和劇烈震動的地方。5. 鉗形表（圖5）電流表（圖6）A （圖5） （圖6）(一) 鉗形表在機械運轉(zhuǎn)時用的比較多，也就是說出廠試驗。首先把量程旋鈕旋至所需的量程上，然后按下扳手打開鉗口鉗住導線，把導線放置在儀器鉗口中央，松開扳手使鉗口充分合上，看顯示器上的電流值。(二) 電流表運用在形式試驗中比較多

11、，例如我們的通風機性能試驗，利用導線穿過電流互感器，經(jīng)過電器箱進行讀數(shù)。6. U型壓力管（圖7）mmH2OU型壓力管是根據(jù)兩根玻璃管，使其一根連接通風機的壓力，看其它們之間差距，讀取壓力數(shù)值。讀數(shù)時要垂直擺放，以免傾斜讀數(shù)有誤差，而且移動時要小心輕放，避免儀器受到強烈震動。（圖7）7. 瓦特表（圖8）W使用時儀表應(yīng)放置水平位置，盡可能遠離強電流導線和強磁性場質(zhì)，以免儀表真加誤差。儀表指針如不在零位時，可以利用表蓋上的調(diào)節(jié)器調(diào)整。根據(jù)所需測量范圍將儀表接入電路，在通電前，必須對線路中的電流或電有所估計，避免超載，使儀表遭到損壞。（圖8）8. 皮托管（圖9）Pa正確接入風管利用托架把皮托管托好，皮

12、托管頭部迎著氣流方向、水平放置，與氣流方向成垂直。尾部兩頭分別是測量靜壓和全壓。（圖9）9. 轉(zhuǎn)速表 r/min 轉(zhuǎn)速表有測量的方式有手持式和崗位式兩種，在風機靜止不動時，剪下一塊反射貼紙，貼好反射紙后開啟風機，正常運轉(zhuǎn)后用轉(zhuǎn)速表，使紅色光束與被測目標成一條直線，開始測量。測量時注意反射貼紙面積不能太小，如果是手持式的轉(zhuǎn)速表時，手臂盡量不要抖動以免測量誤差。五、測試的基本項目及方法1. 通風機在試驗中就是要通過一定的測量方法，獲取其性能的基本參數(shù)，為了便于分析各種參數(shù)的測量方法。所謂測量就是用實驗的方法來決定被測物理量與所采用的測量單位之間的數(shù)值關(guān)系。根據(jù)得到測量結(jié)果的方式，測量可分直接測量和

13、間接測量法。2. 測試的基本項目大氣壓力（Pa）可利用圖1中的儀表進行測量，試驗空間的大氣壓力應(yīng)在通風機進口和出口段中心之間的平均高度上的確定，其誤差應(yīng)不應(yīng)該超過±0.2%。直接儀表讀出讀數(shù)并且記錄。溫度和濕度（） 溫度可以利用干濕度計可以記錄風道進氣條件的位置進行測量。測試時每個點都要記錄，測試好后溫度和濕度都取平均值并且記錄，以便換算。進口壓力、出口壓力（Pa）壓力的測量，進氣風管裝置時測進口壓力，出口風管裝置時測出口壓力。用皮托管（圖9）在圓形的風道在一定的截面上均勻取點，進行測量壓力，進行平均計算。流量壓差（Pa）流量的測定：流動實際上應(yīng)無渦流。在這種放寬的條件下，允許采用兩

14、種基本的流量測量方法：使用管理內(nèi)流量計或橫動法。我們所采用的是橫動法，因為橫動法比較方便，制造成本比較低，所以現(xiàn)在風機單位此方法也比較多。風機轉(zhuǎn)速 (r/min)通風機軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)在每一測試點的試驗期間，定期進行測量以保證平均軸轉(zhuǎn)速的誤差。轉(zhuǎn)速的測量方法有：測量期間轉(zhuǎn)速的數(shù)字計數(shù)器、轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器、直接指示的機械或電氣轉(zhuǎn)速表、閃光測頻法、頻率計。我們所用的是閃光測頻法。功率（W）電測法：可用電氣儀表可以測量，現(xiàn)我們使用鉗形表（圖5）和電流表（圖6）測得電流，經(jīng)過電流可以換算出風機所消耗的功率,可以直接用瓦特表（圖8）根據(jù)所需測量范圍將儀表接入電路，直接測量風機所消耗的功率。扭矩法：采用扭矩測量儀和平

15、衡電機測量。噪音 (dB(A)噪聲測點到聲源點的距離，測量風機進、出氣口噪聲時，當葉輪直徑小于或等于1m時，取標準長度為1m；當葉輪直徑大于1m時，取標準長度等于葉輪直徑。噪聲計的計權(quán)檔使用A檔，測量地點應(yīng)避免背景噪音影響，背景A聲級與被測聲源至少低于10db。六、 尺寸測量及面積確定 尺寸測量：測量風機的進出口尺寸算出截面積，應(yīng)與風管的參考橫截面基本相同，公差在±5%以內(nèi)。以便確定標準化風道和其他輪廓清晰地規(guī)則段內(nèi)的橫截面積，測試風管的選擇根據(jù)尺寸測量截面積確定后，可以和用戶的安裝形式中選擇最接近其應(yīng)用的形式來選擇測試風管裝置的形式。形式最主要有以上四種常見的測試裝置。七、 皮托管

16、截面取點的方法皮托管測點（每個直徑上8個）應(yīng)該位于距該風道的內(nèi)壁一側(cè)的距離為下面給出的極限之內(nèi)，最小位置公差是±1mm除外。 0.021D±0.0006D 0.655D±0.005D 0.117D±0.0035D 0.816D±0.005D0.184D±0.005D 0.883D±0.0035D0.345D±0.005D 0.979D±0.0006D八、 風管動壓和靜壓測點位置的確定我們公司現(xiàn)有進氣風管和出氣風管，風管測點根據(jù)各類測量裝置，按照GB/T1235-2000測試標準：出氣風管按出風口連接件起到

17、測動壓和靜壓點是大于8.5倍的風管直徑。進氣風管按進氣口連接件起到測動壓和靜壓點大于1.5倍的風管直徑。九、 測試結(jié)果的計算1. 動壓 Pa用多量程傾斜壓力計測得讀數(shù)是mmH2O要換算成Pa pd=讀數(shù)*傾斜系數(shù)*9.8072. 靜壓 Pa用多量程傾斜壓力計和U型管測得讀數(shù)mmH2O要換算成Pa 多量程傾斜壓力計：psF= 讀數(shù)*傾斜系數(shù)*9.807 U形管 ：psF= 讀數(shù)*9.8073. 功率用瓦特表算功率N=格數(shù)*KN功率（Kw）K系數(shù)0.2、0.6、1.2K系數(shù)的取值K=I*U/格數(shù)/1000I量程電流 (A)U量程電壓（F）用電流表算功率Pe功率(Kw)I電流（A）U電壓（F）COS

18、功率因素4. 噪音LA= LSA+10Log(QP2 )-19.8LAA聲級（dB)Q流量(m3/min) P壓力（Pa）風機型式前向多葉后向板型后向機翼徑向軸流LSA<27<30<25<25<385. 流量 Q=V*3600*Ax Q流量m3/h V風管內(nèi)風速m/s Ax風管的截面積m2十、 性能測點換算根據(jù)額定風量、風壓和風管來確定風機測試的性能點的換算公式：毫米水柱（mmH2O）=（Q/66.643*60*D2）2*1.2/9.807例如：有一臺風機DHF-TH-500C,銘牌額定風量8750m3/h、全壓1740Pa，轉(zhuǎn)速2100r/min，風管直徑0.5m。解：毫米水柱（mmH2O）=（Q/66.643*60*D2）2*1.2/9.807 =（8750/66.643*60*0.52）2*1.2/9.8079.37 mmH2O十一、 測試時安全事項1. 非專業(yè)人員，不得進入測試區(qū)域。2. 測試區(qū)域必須保持清潔無異物。3. 注意用電安全，拆、接電線時必須切斷電源，并且掛上警示牌。4. 風機運轉(zhuǎn)時，任何人不得靠近或垂直于進出風口。并且測試區(qū)域懸掛警戒線和警示牌。5. 進入測試區(qū)域，必須保持衣物整齊，不許開襟。6. 技術(shù)人員或客戶，必須在經(jīng)得同意后，在指定區(qū)域內(nèi)進行檢查。十二