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厂房降温通风空调安装质量控制要点大型动叶可调轴流通风机性能计
关键词：通风空调 安装质量关键 要点
通风空调安装工程是建筑工程中一个重要的分部工程，通风空调安装应严格按规范和验评标准要求，采用必要的技术手段和安装工艺，对各分项、工程进行安装和调试，经过试运行考核是否能满足预期的功能需要。本人结合多年的施工经验，提出以下几点建议，仅供参考。
1. 作好各项施工准备，严把五关。即:图纸会审关、技术交底关、严格按图施工关、材料进场检验关、施工人员素质关
1.1 施工前工长、技术人员、质检人员首先必须组织有关人员对图纸进行认真会审，掌握图纸的设计意图，同时要做到发现图纸的错、漏、不合理问题，及时解决问题，这是确保质量和施工进度的一个重要因素。
1.2 根据施工合同，严格按设计图纸施工，不要随意更改设计，如不能随意将射流风口改为球形喷口而影响使用效果；有问题及时与设计人员沟通并办理变更洽商手续。
1.3 作业前做好细致的施工方案和技术交底，明确各工序的施工准备、施工工艺、质量标准、成品保护、应注意的质量等问题;关键部位和特殊做法要绘出精细的大样图，作好样板引路，实行安装样板制。
1.4 选用具有良好素质的劳务施工队，自身具有很好的管理水平施工技能和同类施工经验，做到操作人员持证上岗。
1.5 设备材料的采购必须依据设计图纸的规格，由预算员提出材料计划，由材料员统一购买。做到货比三家、质优价廉。所采购的设备及材料必须有出厂合格证和检验试验报告，不合格的产品不许采购，任何材料及设备经检验或试验合格并报验监理批准后方可使用。
2. 切实作好工序交接的三检制
狠抓企业自检。施工企业应认真做好工序交接的自检、互检、交接检检查。加强班组互相检查和交接检。应认真履行工程质量控制职能，做好施工阶段事前、事中、事后的各项质量检查、监督工作。特别要注意认真检查施工单位的质量自我保证体系是否健全和完善，并严格监督、检查其执行情况。
3. 加强五要素(人、料、机、法、环)控制
3.1 对实施关键技术的操作人员的技能技术检查、评价、指导、调整，对不适应的人员及时纠正或调换。
3.2 对机具进行能力检查、鉴定、控制，并对施工机具的使用、维护、保养进行检查控制。
3.3 控制材料的出厂资料、进场验收、使用标记和必要的追朔等活动。
3.4 主要控制关键技术采用的方法、工艺的分析确定、评价、试验、改进、实施、检查等活动。
3.5 对施工环境、储存环境、作业环境实施控制。
4. 主要分项工程质，控制关键点
4.1 管道预洞或预埋套管的施工
4.1.1 地下室管道穿防水外墙，应随结构预埋刚性或柔性防水套管。
4.1.2 管道穿墙处、穿楼板处、穿屋面处应随结构预留洞，待结构施工完毕后再进行套管埋设，穿墙预留套管时两端一定要用胶布等密封好。
4.1.3 穿越人防楼板、人防墙体及人防扩散室处的管道及测压管应随结构预埋密闭套管。
4.1.4 排烟阀(口)及手控装置(包括预埋套管)的位置应符合设计要求。预埋套管不得有死弯及瘪陷。
4.1.5 住宅工程中空调冷凝水管及室外机连接管一定要提前预埋，做法参照88J2-4-W17。
4.1.6 风管预留的孔洞一般按比风管实际截面每边尺寸大100 mm。
4.2 风管制作及安装
4.2.1 风管加工的划线方法可用直角线法。展开方法采用平行线法。根据大样图风管不同的几何形状和规格，分别划线展开，并进行剪切。下料后在轧口之前，板材必须倒角。
4.2.2 风管外观质量应达到折角平直，圆弧均匀，两端面平行，无翘角，表面凹凸不大于5 mm；风管与法兰连接牢固，翻边平整，宽度不小于6 mm，紧贴法兰；风管法兰孔距应符合设计要求和施工规范的规定，焊接应牢固，焊缝处不设置螺孔，螺孔具备互换性；矩形风管边长大于630 mm保温风管大于800 mm时应有加固措施，角钢加固筋应排列整齐、均匀对称固定牢固。
4.2.3 风管直角弯头或边长大于500 mm时应在弯头处增加导流片，使气流能够顺利通过，降低风阻。
4.2.4 先按设计图纸提前放好安装线，支、吊架的标高必须正确，支、吊架膨胀螺栓埋人部分不得油漆，并应去除油污。支、吊架不得安装在风口、阀门、检查孔等处。吊架不得直接吊在法兰上。
4.2.5 风管与部件和设备的连接主要用软管连接，材质应为不燃或阻燃材料。风管安装视施工现场而定，可整体吊装也可以分节吊装;一般安装顺序是先干管后支管，竖风管的安装一般由下至上进行。
4.2.6 防火阀的安装方向、位置应正确。防火阀直径或长边尺寸大于等于630 mm时，宜设独立支、吊架。防火分区隔墙两侧安装的防火阀，检视孔能便于观测、检修、拆卸，距墙表面不应大于200 mm.
4.2.7 在风管穿过防火墙体或楼板时，应设预埋管或防护套管，其钢板厚度不应小于1. 6 mm,风管与防护套管之间，应用不燃且对人体无危害的柔性材料封堵。
4.3 竖井内管道的安装
空调冷冻和空调热水向高层供水的立管主要集中于几个管道竖井内，因此施工前应进行认真图纸纸面放样，进行调整，以便于安装各工序的完成(管线防腐、管线试验又管线保温等工序)，也为将来业主进行维护管理创造条件。因竖井内管道较多，其配管安装工作比一般竖井内管道的安装要复杂，安装前应认真做好纸面放样和实地放线排列工序，以确保安装工作的顺利进行。竖井内立管安装应在井口设型钢支架，上下统一吊线安装卡架，暗装支管应画线定位，并将预制好的支管敷设在预定位置，找正位置后用勾钉固定。管道的支架应进行核算和重新设计，并在土建专业支模时将预埋件埋设就绪。由于空调冷冻水等的立管长度较长，虽然温差不太大，但管道直线长度较长，为保证工程运行安全，按设计要求在管道竖井中设置伸缩节和固定支架。
4.4 风机盘管等设备的安装
4.4.1 风机盘管进场前应进行进场验收，做单机三速试运转及水压试验。试验压力为工程工作压力的1.5倍，不漏为合格。卧式机组应由支吊架固定，并应便于拆卸和维修；排水管坡度要符合设计要求，冷凝水应畅通地流到设计指定位置，供回水阀及水过虑器(宜设置以防堵塞)应靠近风机盘管机组安装。风机盘管与管道的连接宜采用弹性接管或软接管(金属或非金属软管)连接，其耐压值应高于1.5倍的工作压力，软管连接应牢靠、不应有强扭或瘪管。设备出厂前翅片的残油应清理干净，否则容易造成冷凝水不能顺畅的排人积水盘而产生“冒烟”现象。
4.4.2 空调(新风)机组新风人口应设电动风阀并与风机连锁，以防止冬天因温度太低而冻坏换热器，机组进、出水管道前(尤其有电动阀时)应设旁通支路以便运行使用前冲洗管路及维修管路用;积水盘必须严密不漏水；换热器应律意要设有冻坏后可检修的空间。
4.4.3 两台冷却塔并联时集水盘中间最好设一根均压管，管径与进水管相同，中间设阀门。水泵的供、回水之间最好也设一根连通管，中间设止回阀。否则容易出现两塔运行时出现一塔溢水一塔不停补水的现象。
4.4.4 主机等设备的减震基础一定要做好，并保证水平度等在允许偏差之内。否则容易出现机组运行时震动或噪音过大的现象。
4.5 管道的冲洗试验
空调水管道按规定坡度安装好后，使用前的冲洗应以工程最大的流量进行，要求冲洗的出水口水质透明度与进水口一致。冲水前应将管道安装好的流量孔板、过滤网等拆除，各机组人口前设旁通管路直接连通，待冲洗合格后再安装好。不得用试压水排放做冲洗试验，冲洗应分工程、分段进行。机组冲洗干净后应打开顶部放气阀把水全部泄净以防冬季存水冻裂换热器。冲洗试验是压力管道和设备为试运行前的防止堵塞保证水质、保证功能和使用安全的前提条件，必须认真执行，否则容易出现冷水机组、表冷器、全程水处理器等存有一定的焊渣等杂质从而对设备的正常运行造成一定的影响。
4.6 风管检测
风管工程安装完毕后，应按工程类别进行严密性检验，风管的强度应能满足在1.5倍工作压力下接缝处无开裂。矩形风管的允许漏风量应符合规范要求。低压工程风管的严密性检验在加工工艺得到保证的前提下，采用漏光法检测。检测不合格时，应按规定的抽检率作漏风量测试;中压工程风管的严密性检验在漏光检验合格后，选用专用漏风测试仪做漏风量抽检;高压工程风管的严密性检验均需做漏风量试验。
4.7 通风空调工程调试
4.7.1 风管工程的风量平衡
工程各部位的风量均应调整到设计要求的数值，可用调节阀改变风量进行调整。调试时可从工程的末端开始，即由距风机最远的分支管开始，逐步调整到风机，使各分支管的实际风量达到或接近设计风量。最后当将风机的风量调整到设计值时，工程各部分的风量仍能满足要求。即工程风量调平衡后，应达到：①风口的风量、新风量、通风量、回风量的实测值与设计风量的偏差不大于10%；②风量与回风量之和应近似等于总的送风量或各送风量之和；③总的送风量应略大于回风量与通风量之和。通风工程的连续运转不应少于2 h。
4.7.2 负压通风系统的测试
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大型动叶可调轴流通风机性能计算
李景银／西安交通大学流体机械研究所
武兴民／西安电力高等专科学校动力系
摘要:采用流线曲率法,计算完全径向平衡方程 ,求出轴流通风机轴向间隙的气流分布。利用叶栅法计算风机的损失和气流角,得出了动叶可调轴流通风机的性能。采用两种方法预测该风机的失速流量, 与试验结果一致。
关键词: 轴流式通风机 动叶可调 性能计算
Abstract : Using the streamline curvature method and the full radial equilibrium equations , the duct flow cal 2culations of an axial-flow fan are presented in this paper. Based on the cascade correlations about the cascade losses and deviation angles , the performances ofthe fan at different stagger angles of the rotor are pre dicted , moreover , the stall margins are also obtainedby means of two semi-experimental methods. All the computational results are in good agreement with theexperiments.
Key words :Axial flow fans Rotatable rotor Performance prediction
1 引言
动叶可调轴流通风机随着动叶的转动,可以适应风机流量的变化,同时,由于风机的动叶运行效率高,所以,动叶可调轴流通风机可以在较广泛的风量和风压工作范围内保持高效运行,具有较大的高效节能优势。本文受某单位委托,对沈阳鼓风机厂引进的丹麦诺文科公司技术的大型轴流通风机专有技术制造的动叶可调通风机的性能进行了计算,以便为其分析叶片的动静强度提供数据。
２ 风机几何参数的处理和分析
该风机的结构参数以鼓风机制造厂提供的图样为准。该风机的型号为ASN-2070/900可调轴流通风机,技术参数:
标态下,设计流量Q=148. 8m3/s,设计全压p=4903Pa,工作转速n = 1490r/min,内效率为81% 。
风机的叶轮直径Dt=2.07m,轮毂直径Dh=0.9m,轮毂比为0.43。
该大型风机具有进气箱,为了满足设计所要求的气流流型设计规律,进气箱内设置有沿周向不同的单圆板叶片作为进口导叶,叶栅稠度大,目的是使风机进口流场周向均匀且能满足设计流型的要求。因此,在分析计算时,选择导叶弦长和弯角居中的叶片作为代表,按周向均匀分布计算进口导叶的出口流场。其次,该风机的出口导叶周向均匀分布,也是单圆板成型,叶栅稠度也大,是典型的单圆板叶栅设计方法[1] 。因此,出口导叶的计算必须按照叶栅计算方法计算。该风机的动叶各截面是翼型 , 制造厂只提供了动叶片各截面的几何坐标以及各个截面安装角的相对扭转角ΔβA,并未提供动叶的安装角是以哪个截面为基准。为了对风机的动叶流场进行计算,首先必须了解动叶的一些关键参数,如各截面叶片几何安装角、进出口几何安装角、叶片弦长、叶片的最大厚度、最大弯角等,因此,首先对动叶的各个截面作分析,得出其基本的叶型几何参数。叶片的基本几何参数的物理意义见图1,其分析结果见表1。从表1可以清楚地分析出,该动叶叶型都是采用同一个翼型,叶片各个截面的主要几何参数,如叶型前缘与弦线的夹角β1,叶型后缘与弦线的夹角β2,叶型最大相对厚度d 等都基本上是一个值,这清楚地表明了动叶是采用某种翼型设计,而且, 动叶的叶栅稠度小,所以,通过分析可以得出结论说明动叶的设计是采用孤立翼型设计法设计的。但是 , 该动叶叶型不是常用的孤立叶型,因此,其升阻力性能曲线是未知的。图1中, 进出气边小圆的圆心与 X 轴的交角约为0.665 °。
表 1 叶型几何特性计算结果
3 性能计算方法与模型
3.1 流动控制方程
计算轴流通风机轴向间隙的气流速度分布采用的是完全径向平衡方程,共设置了6个计算站 ,即进口导叶前两个,动叶进口一个,动叶出口一个,出口导叶出口两个。采用以下方程计算出了各个计算站上的流场沿半径的分布,具体公式如下:
其中,γ是径向计算站与径向的夹角,本次计算为 0°,σ为流线方向与转动轴的夹角,由计算得出。公式的具体计算方法和推导过程可以见文献[2,3] 。
3.2 流动损失的计算
从前面的分析可知 , 进口导叶和出口导叶都是按叶栅成型的,因此,进出口导叶的损失计算完全可以按照文献[2]综合的方法计算。首先,动叶是按照孤立翼型设计方法设计的,而且,该风机采用了一种不太熟悉的孤立翼型,其升阻力曲线未知。可是,仔细分析轴流通风机孤立翼型设计方法的理论基础后得知,轴流通风机内的动叶绕流,其本质是叶栅流动而不是孤立翼型流动,在叶栅稠度小于1的时候,用孤立翼型的吹风试验数据具有足够的准确性; 而叶栅的试验数据主要是为了解决孤立翼型试验数据在大压力、稠度较大情况下不能使用的问题,其试验数据在相当大的范围内覆盖了孤立翼型设计法的适用范围,而且具有更高的准确度。因此,本文决定采用在叶栅设计方法中广泛使用的扩压因子来计算该风机的导叶和动叶的损失,具体如下 :
式中,D为扩压因子,ω为总压损失系数,W1、W2为叶栅进口和出口速度 ,ΔWU 为进出口速度在圆周方向上的差,τ为叶栅稠度。Ki、Ks、K Re 分别为冲角、二次流和雷诺数修正系数,其中,i ΔA 、A 、b 、l 分别为叶栅冲角、叶片环端面间隙面积、流道面积、平均半径弦长和叶片高度。
３.３ 叶栅落后角的计算
叶栅落后角的大小对轴流通风机做功能力的影响十分关键,文献[2]在总结文献[4]大量的试验数据和数据拟合方法的基础上,提出一套可以考虑叶栅变工况和大冲角情况下的落后角计算模型 ,具体如下:
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