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廠房降溫通風空調安裝質量控制要點大型動葉可調軸流通風機性能計

摘要:通風空調安裝工程是建筑工程中一個關系到使用功能的重要的分部工程,在安裝過程中一定要按設計和規范施工,要嚴把五關,堅持三檢制度,作好五要素的管理,同時要控制好各關鍵技術點。
關鍵詞:通風空調 安裝質量關鍵 要點

  通風空調安裝工程是建筑工程中一個重要的分部工程,通風空調安裝應嚴格按規范和驗評標準要求,采用必要的技術手段和安裝工藝,對各分項、工程進行安裝和調試,經過試運行考核是否能滿足預期的功能需要。本人結合多年的施工經驗,提出以下幾點建議,僅供參考。

  1. 作好各項施工準備,嚴把五關。即:圖紙會審關、技術交底關、嚴格按圖施工關、材料進場檢驗關、施工人員素質關

  1.1 施工前工長、技術人員、質檢人員首先必須組織有關人員對圖紙進行認真會審,掌握圖紙的設計意圖,同時要做到發現圖紙的錯、漏、不合理問題,及時解決問題,這是確保質量和施工進度的一個重要因素。

  1.2 根據施工合同,嚴格按設計圖紙施工,不要隨意更改設計,如不能隨意將射流風口改為球形噴口而影響使用效果;有問題及時與設計人員溝通并辦理變更洽商手續。

  1.3 作業前做好細致的施工方案和技術交底,明確各工序的施工準備、施工工藝、質量標準、成品保護、應注意的質量等問題;關鍵部位和特殊做法要繪出精細的大樣圖,作好樣板引路,實行安裝樣板制。

  1.4 選用具有良好素質的勞務施工隊,自身具有很好的管理水平施工技能和同類施工經驗,做到操作人員持證上崗。

  1.5 設備材料的采購必須依據設計圖紙的規格,由預算員提出材料計劃,由材料員統一購買。做到貨比三家、質優價廉。所采購的設備及材料必須有出廠合格證和檢驗試驗報告,不合格的產品不許采購,任何材料及設備經檢驗或試驗合格并報驗監理批準后方可使用。

  2. 切實作好工序交接的三檢制

  狠抓企業自檢。施工企業應認真做好工序交接的自檢、互檢、交接檢檢查。加強班組互相檢查和交接檢。應認真履行工程質量控制職能,做好施工階段事前、事中、事后的各項質量檢查、監督工作。特別要注意認真檢查施工單位的質量自我保證體系是否健全和完善,并嚴格監督、檢查其執行情況。

  3. 加強五要素(人、料、機、法、環)控制

  3.1 對實施關鍵技術的操作人員的技能技術檢查、評價、指導、調整,對不適應的人員及時糾正或調換。

  3.2 對機具進行能力檢查、鑒定、控制,并對施工機具的使用、維護、保養進行檢查控制。

  3.3 控制材料的出廠資料、進場驗收、使用標記和必要的追朔等活動。

  3.4 主要控制關鍵技術采用的方法、工藝的分析確定、評價、試驗、改進、實施、檢查等活動。

  3.5 對施工環境、儲存環境、作業環境實施控制。

  4. 主要分項工程質,控制關鍵點

  4.1 管道預洞或預埋套管的施工

  4.1.1 地下室管道穿防水外墻,應隨結構預埋剛性或柔性防水套管。

  4.1.2 管道穿墻處、穿樓板處、穿屋面處應隨結構預留洞,待結構施工完畢后再進行套管埋設,穿墻預留套管時兩端一定要用膠布等密封好。

  4.1.3 穿越人防樓板、人防墻體及人防擴散室處的管道及測壓管應隨結構預埋密閉套管。

  4.1.4 排煙閥(口)及手控裝置(包括預埋套管)的位置應符合設計要求。預埋套管不得有死彎及癟陷。

  4.1.5 住宅工程中空調冷凝水管及室外機連接管一定要提前預埋,做法參照88J2-4-W17。

  4.1.6 風管預留的孔洞一般按比風管實際截面每邊尺寸大100 mm。

  4.2 風管制作及安裝

  4.2.1 風管加工的劃線方法可用直角線法。展開方法采用平行線法。根據大樣圖風管不同的幾何形狀和規格,分別劃線展開,并進行剪切。下料后在軋口之前,板材必須倒角。

  4.2.2 風管外觀質量應達到折角平直,圓弧均勻,兩端面平行,無翹角,表面凹凸不大于5 mm;風管與法蘭連接牢固,翻邊平整,寬度不小于6 mm,緊貼法蘭;風管法蘭孔距應符合設計要求和施工規范的規定,焊接應牢固,焊縫處不設置螺孔,螺孔具備互換性;矩形風管邊長大于630 mm保溫風管大于800 mm時應有加固措施,角鋼加固筋應排列整齊、均勻對稱固定牢固。

  4.2.3 風管直角彎頭或邊長大于500 mm時應在彎頭處增加導流片,使氣流能夠順利通過,降低風阻。

  4.2.4 先按設計圖紙提前放好安裝線,支、吊架的標高必須正確,支、吊架膨脹螺栓埋人部分不得油漆,并應去除油污。支、吊架不得安裝在風口、閥門、檢查孔等處。吊架不得直接吊在法蘭上。

  4.2.5 風管與部件和設備的連接主要用軟管連接,材質應為不燃或阻燃材料。風管安裝視施工現場而定,可整體吊裝也可以分節吊裝;一般安裝順序是先干管后支管,豎風管的安裝一般由下至上進行。

  4.2.6 防火閥的安裝方向、位置應正確。防火閥直徑或長邊尺寸大于等于630 mm時,宜設獨立支、吊架。防火分區隔墻兩側安裝的防火閥,檢視孔能便于觀測、檢修、拆卸,距墻表面不應大于200 mm.

  4.2.7 在風管穿過防火墻體或樓板時,應設預埋管或防護套管,其鋼板厚度不應小于1. 6 mm,風管與防護套管之間,應用不燃且對人體無危害的柔性材料封堵。

  4.3 豎井內管道的安裝

  空調冷凍和空調熱水向高層供水的立管主要集中于幾個管道豎井內,因此施工前應進行認真圖紙紙面放樣,進行調整,以便于安裝各工序的完成(管線防腐、管線試驗又管線保溫等工序),也為將來業主進行維護管理創造條件。因豎井內管道較多,其配管安裝工作比一般豎井內管道的安裝要復雜,安裝前應認真做好紙面放樣和實地放線排列工序,以確保安裝工作的順利進行。豎井內立管安裝應在井口設型鋼支架,上下統一吊線安裝卡架,暗裝支管應畫線定位,并將預制好的支管敷設在預定位置,找正位置后用勾釘固定。管道的支架應進行核算和重新設計,并在土建專業支模時將預埋件埋設就緒。由于空調冷凍水等的立管長度較長,雖然溫差不太大,但管道直線長度較長,為保證工程運行安全,按設計要求在管道豎井中設置伸縮節和固定支架。

  4.4 風機盤管等設備的安裝

  4.4.1 風機盤管進場前應進行進場驗收,做單機三速試運轉及水壓試驗。試驗壓力為工程工作壓力的1.5倍,不漏為合格。臥式機組應由支吊架固定,并應便于拆卸和維修;排水管坡度要符合設計要求,冷凝水應暢通地流到設計指定位置,供回水閥及水過慮器(宜設置以防堵塞)應靠近風機盤管機組安裝。風機盤管與管道的連接宜采用彈性接管或軟接管(金屬或非金屬軟管)連接,其耐壓值應高于1.5倍的工作壓力,軟管連接應牢靠、不應有強扭或癟管。設備出廠前翅片的殘油應清理干凈,否則容易造成冷凝水不能順暢的排人積水盤而產生“冒煙”現象。

  4.4.2 空調(新風)機組新風人口應設電動風閥并與風機連鎖,以防止冬天因溫度太低而凍壞換熱器,機組進、出水管道前(尤其有電動閥時)應設旁通支路以便運行使用前沖洗管路及維修管路用;積水盤必須嚴密不漏水;換熱器應律意要設有凍壞后可檢修的空間。

  4.4.3 兩臺冷卻塔并聯時集水盤中間最好設一根均壓管,管徑與進水管相同,中間設閥門。水泵的供、回水之間最好也設一根連通管,中間設止回閥。否則容易出現兩塔運行時出現一塔溢水一塔不停補水的現象。

  4.4.4 主機等設備的減震基礎一定要做好,并保證水平度等在允許偏差之內。否則容易出現機組運行時震動或噪音過大的現象。

  4.5 管道的沖洗試驗

  空調水管道按規定坡度安裝好后,使用前的沖洗應以工程最大的流量進行,要求沖洗的出水口水質透明度與進水口一致。沖水前應將管道安裝好的流量孔板、過濾網等拆除,各機組人口前設旁通管路直接連通,待沖洗合格后再安裝好。不得用試壓水排放做沖洗試驗,沖洗應分工程、分段進行。機組沖洗干凈后應打開頂部放氣閥把水全部泄凈以防冬季存水凍裂換熱器。沖洗試驗是壓力管道和設備為試運行前的防止堵塞保證水質、保證功能和使用安全的前提條件,必須認真執行,否則容易出現冷水機組、表冷器、全程水處理器等存有一定的焊渣等雜質從而對設備的正常運行造成一定的影響。

  4.6 風管檢測

  風管工程安裝完畢后,應按工程類別進行嚴密性檢驗,風管的強度應能滿足在1.5倍工作壓力下接縫處無開裂。矩形風管的允許漏風量應符合規范要求。低壓工程風管的嚴密性檢驗在加工工藝得到保證的前提下,采用漏光法檢測。檢測不合格時,應按規定的抽檢率作漏風量測試;中壓工程風管的嚴密性檢驗在漏光檢驗合格后,選用專用漏風測試儀做漏風量抽檢;高壓工程風管的嚴密性檢驗均需做漏風量試驗。

  4.7 通風空調工程調試

  4.7.1 風管工程的風量平衡

  工程各部位的風量均應調整到設計要求的數值,可用調節閥改變風量進行調整。調試時可從工程的末端開始,即由距風機最遠的分支管開始,逐步調整到風機,使各分支管的實際風量達到或接近設計風量。最后當將風機的風量調整到設計值時,工程各部分的風量仍能滿足要求。即工程風量調平衡后,應達到:①風口的風量、新風量、通風量、回風量的實測值與設計風量的偏差不大于10%;②風量與回風量之和應近似等于總的送風量或各送風量之和;③總的送風量應略大于回風量與通風量之和。通風工程的連續運轉不應少于2 h。

  4.7.2 負壓通風系統的測試
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大型動葉可調軸流通風機性能計算

李景銀/西安交通大學流體機械研究所
武興民/西安電力高等?茖W校動力系

摘要:采用流線曲率法,計算完全徑向平衡方程 ,求出軸流通風機軸向間隙的氣流分布。利用葉柵法計算風機的損失和氣流角,得出了動葉可調軸流通風機的性能。采用兩種方法預測該風機的失速流量, 與試驗結果一致。
關鍵詞: 軸流式通風機 動葉可調 性能計算
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

  動葉可調軸流通風機隨著動葉的轉動,可以適應風機流量的變化,同時,由于風機的動葉運行效率高,所以,動葉可調軸流通風機可以在較廣泛的風量和風壓工作范圍內保持高效運行,具有較大的高效節能優勢。本文受某單位委托,對沈陽鼓風機廠引進的丹麥諾文科公司技術的大型軸流通風機專有技術制造的動葉可調通風機的性能進行了計算,以便為其分析葉片的動靜強度提供數據。

2  風機幾何參數的處理和分析

  該風機的結構參數以鼓風機制造廠提供的圖樣為準。該風機的型號為ASN-2070/900可調軸流通風機,技術參數:
  標態下,設計流量Q=148. 8m3/s,設計全壓p=4903Pa,工作轉速n = 1490r/min,內效率為81% 。
  風機的葉輪直徑Dt=2.07m,輪轂直徑Dh=0.9m,輪轂比為0.43。

該大型風機具有進氣箱,為了滿足設計所要求的氣流流型設計規律,進氣箱內設置有沿周向不同的單圓板葉片作為進口導葉,葉柵稠度大,目的是使風機進口流場周向均勻且能滿足設計流型的要求。因此,在分析計算時,選擇導葉弦長和彎角居中的葉片作為代表,按周向均勻分布計算進口導葉的出口流場。其次,該風機的出口導葉周向均勻分布,也是單圓板成型,葉柵稠度也大,是典型的單圓板葉柵設計方法[1] 。因此,出口導葉的計算必須按照葉柵計算方法計算。該風機的動葉各截面是翼型 , 制造廠只提供了動葉片各截面的幾何坐標以及各個截面安裝角的相對扭轉角ΔβA,并未提供動葉的安裝角是以哪個截面為基準。為了對風機的動葉流場進行計算,首先必須了解動葉的一些關鍵參數,如各截面葉片幾何安裝角、進出口幾何安裝角、葉片弦長、葉片的最大厚度、最大彎角等,因此,首先對動葉的各個截面作分析,得出其基本的葉型幾何參數。葉片的基本幾何參數的物理意義見圖1,其分析結果見表1。從表1可以清楚地分析出,該動葉葉型都是采用同一個翼型,葉片各個截面的主要幾何參數,如葉型前緣與弦線的夾角β1,葉型后緣與弦線的夾角β2,葉型最大相對厚度d 等都基本上是一個值,這清楚地表明了動葉是采用某種翼型設計,而且, 動葉的葉柵稠度小,所以,通過分析可以得出結論說明動葉的設計是采用孤立翼型設計法設計的。但是 , 該動葉葉型不是常用的孤立葉型,因此,其升阻力性能曲線是未知的。圖1中, 進出氣邊小圓的圓心與 X 軸的交角約為0.665 °。

表 1  葉型幾何特性計算結果

3  性能計算方法與模型

3.1   流動控制方程
   計算軸流通風機軸向間隙的氣流速度分布采用的是完全徑向平衡方程,共設置了6個計算站 ,即進口導葉前兩個,動葉進口一個,動葉出口一個,出口導葉出口兩個。采用以下方程計算出了各個計算站上的流場沿半徑的分布,具體公式如下:

其中,γ是徑向計算站與徑向的夾角,本次計算為 0°,σ為流線方向與轉動軸的夾角,由計算得出。公式的具體計算方法和推導過程可以見文獻[2,3] 。

3.2 流動損失的計算
   從前面的分析可知 , 進口導葉和出口導葉都是按葉柵成型的,因此,進出口導葉的損失計算完全可以按照文獻[2]綜合的方法計算。首先,動葉是按照孤立翼型設計方法設計的,而且,該風機采用了一種不太熟悉的孤立翼型,其升阻力曲線未知?墒,仔細分析軸流通風機孤立翼型設計方法的理論基礎后得知,軸流通風機內的動葉繞流,其本質是葉柵流動而不是孤立翼型流動,在葉柵稠度小于1的時候,用孤立翼型的吹風試驗數據具有足夠的準確性; 而葉柵的試驗數據主要是為了解決孤立翼型試驗數據在大壓力、稠度較大情況下不能使用的問題,其試驗數據在相當大的范圍內覆蓋了孤立翼型設計法的適用范圍,而且具有更高的準確度。因此,本文決定采用在葉柵設計方法中廣泛使用的擴壓因子來計算該風機的導葉和動葉的損失,具體如下 :

  式中,D為擴壓因子,ω為總壓損失系數,W1、W2為葉柵進口和出口速度 ,ΔWU 為進出口速度在圓周方向上的差,τ為葉柵稠度。Ki、Ks、K Re 分別為沖角、二次流和雷諾數修正系數,其中,i ΔA 、A 、b 、l 分別為葉柵沖角、葉片環端面間隙面積、流道面積、平均半徑弦長和葉片高度。

3.3  葉柵落后角的計算
葉柵落后角的大小對軸流通風機做功能力的影響十分關鍵,文獻[2]在總結文獻[4]大量的試驗數據和數據擬合方法的基礎上,提出一套可以考慮葉柵變工況和大沖角情況下的落后角計算模型 ,具體如下:


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