第一節(jié)主題與內(nèi)容與適用范圍
1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)機(jī)機(jī)組與管網(wǎng)工程能源利用狀況的監(jiān)測(cè)內(nèi)容、監(jiān)測(cè)方法和合格指標(biāo)。
風(fēng)機(jī)機(jī)組與管網(wǎng)工程節(jié)能監(jiān)測(cè)測(cè)試體系包括電動(dòng)機(jī)(指三相異步電動(dòng)機(jī))或同步電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(指皮帶傳動(dòng)或聯(lián)軸器)、管網(wǎng)及附屬設(shè)備(金屬送風(fēng)管道或非金屬送風(fēng)管道)和空氣調(diào)節(jié)工程的空氣分布器等。按本標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)試的風(fēng)機(jī)機(jī)組用電，不包括調(diào)速裝置和輔助設(shè)備用電。
2.標(biāo)準(zhǔn)適用于11千瓦以上的由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式、軸流式通風(fēng)機(jī)及鼓風(fēng)機(jī)機(jī)組與管網(wǎng)工程。
國(guó)產(chǎn)軸流式風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)容量從0.12kW到1000kW；離心式風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量從0.6kW到12000kW，甚至超過12000kW，對(duì)其全部測(cè)試不僅是不可能的，也是不必要的。本標(biāo)準(zhǔn)把監(jiān)測(cè)范圍定在11kW及以上的以通風(fēng)、鼓風(fēng)、引風(fēng)為目的的風(fēng)相機(jī)組成管網(wǎng)工程。由于這些風(fēng)機(jī)數(shù)量較多，耗電量較大，加強(qiáng)對(duì)這些風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)和管理，將會(huì)對(duì)節(jié)電產(chǎn)生較大的影響。
3.標(biāo)準(zhǔn)不適用于輸送物料的風(fēng)機(jī)機(jī)組及工程。
第二節(jié)節(jié)能監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
1.檢測(cè)檢查項(xiàng)目
1.1風(fēng)機(jī)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)正常,工程配置合理。
1.1.1查看風(fēng)機(jī)本體，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，連接器等是否完好、清潔；
1.1.2運(yùn)行中有無異常雜音，是否超過噪聲標(biāo)準(zhǔn)；
1.1.3支承部份潤(rùn)滑脂是否正常，各部位軸承溫度是否符合溫升標(biāo)準(zhǔn)；
1.1.4平皮帶與三角帶松緊度是否符合要求；平皮帶壓輪壓力是否符合要求；三角帶是否配齊，是否全部工作正常；
1.1.5是否是國(guó)家明令的淘汰產(chǎn)品。
1.2管網(wǎng)布向合理，布置應(yīng)符合基本流體力學(xué)原理，減少阻力損失。
一般送、通風(fēng)工程設(shè)計(jì)漏損率不超過10%，除塵工程不超過15%。在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常保持設(shè)計(jì)狀態(tài)，這是減少管網(wǎng)工程漏風(fēng)、節(jié)約電能的重要措施。為此，要對(duì)管網(wǎng)工程作如下檢查。
1.2.1通過聽聲、手感、制肥皂沫等辦法，判斷漏風(fēng)位置和漏風(fēng)程度；
1.2.2對(duì)于自身循環(huán)的空氣調(diào)節(jié)工程，要檢查是否在設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行。
1.3聯(lián)接部位無明顯泄漏。
2.監(jiān)測(cè)測(cè)試項(xiàng)目
2.1風(fēng)機(jī)機(jī)組電能利用率
風(fēng)機(jī)效率實(shí)際上是指風(fēng)機(jī)本體的運(yùn)行效率,對(duì)于風(fēng)機(jī)本體的運(yùn)行效率，應(yīng)該是指風(fēng)機(jī)輸出功率與輸入軸功率之比。一般測(cè)定時(shí)，最基本而且最容易測(cè)定的參數(shù)是電動(dòng)機(jī)輸入功率，要測(cè)算風(fēng)機(jī)輸入軸功率，必須通過測(cè)定電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率和傳動(dòng)效率求得。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率隨負(fù)荷率和電源電壓而變化，只能計(jì)算得來，傳動(dòng)效率就更難以測(cè)定。因此，測(cè)算風(fēng)機(jī)本體的運(yùn)行效率不僅難度大，而且通過計(jì)算得來的數(shù)值也不一定可靠。
GB3485提出：測(cè)定風(fēng)機(jī)效率的目的，在于提高電能利用率。因此，本監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)確定直接以風(fēng)機(jī)機(jī)組的電能利用率為監(jiān)測(cè)目標(biāo)，這樣不僅簡(jiǎn)單易行，而且完全符合GB3485的要求。
2.2電動(dòng)機(jī)負(fù)載率
第三節(jié)監(jiān)測(cè)要求
1.監(jiān)測(cè)應(yīng)在風(fēng)機(jī)機(jī)組正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。
這是指生產(chǎn)工藝流程的實(shí)際運(yùn)行工況。風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期在穩(wěn)定的負(fù)荷下運(yùn)行，則將該工況視為運(yùn)行狀態(tài)；風(fēng)機(jī)負(fù)荷在一定范圍內(nèi)變化，應(yīng)將是經(jīng)常出現(xiàn)的負(fù)荷工況視為正常運(yùn)行狀態(tài)。
2.連續(xù)測(cè)試時(shí)間不少于30分鐘，每一被測(cè)參數(shù)的測(cè)量次數(shù)不少于3次，每10分鐘記錄一次讀數(shù)，以各組讀數(shù)的算術(shù)平均值作為計(jì)算值。
3.測(cè)點(diǎn)截面應(yīng)選在距風(fēng)機(jī)出口不少于前5倍后10倍管徑（當(dāng)量管徑）的直管段上。
4.在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)截面不能滿足要求時(shí)，如風(fēng)機(jī)無進(jìn)口管路，出口管道又沒有平直長(zhǎng)管段時(shí)，可在風(fēng)機(jī)進(jìn)口安裝一段直管進(jìn)行測(cè)量。
5.若動(dòng)壓測(cè)量截面與靜壓測(cè)量截面不在同一截面時(shí)，動(dòng)壓測(cè)量值必須按靜壓測(cè)量截面的條件進(jìn)行折算。
6.測(cè)點(diǎn)位置及數(shù)量
6.1對(duì)于矩形管道應(yīng)將測(cè)點(diǎn)截面劃分為若干相等的小截面，再在每個(gè)小截面的中心測(cè)量，每一小截面的面積不得大于0.05平方米，每個(gè)測(cè)量截面所劃分的小截面不得少于9個(gè)，對(duì)于矩形管道，當(dāng)量管徑D=，其中，L，H為矩形管道的邊長(zhǎng)。
6.2對(duì)于園型管道，可將管道截面劃分為若干個(gè)等面積的同心環(huán)，再分別在園環(huán)與管道水平軸、垂直軸的交點(diǎn)上測(cè)量。
管道的測(cè)點(diǎn)按公式（1）計(jì)算：
ri=r·………………（1）
式中：ri——管道的測(cè)點(diǎn)位置，mm；
r—管道半徑，mm；
i—由園心算起同心環(huán)序數(shù)；
n—根據(jù)管道直徑D，由表1提供的劃分環(huán)數(shù)。
表1園型管道測(cè)點(diǎn)劃分環(huán)數(shù)表

管道直徑mm 劃分的環(huán)數(shù) ≤200 3 >200—≤400 4 >400—≤600 5 >600—≤800 6 >800—≤1000 8 >1000 10
7.監(jiān)測(cè)儀表及要求
各種測(cè)量?jī)x表都必須完好，并應(yīng)在檢定合格周期內(nèi)，測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度應(yīng)符合GB10178和GB8916的規(guī)定。
風(fēng)機(jī)機(jī)組電能利用率和電動(dòng)機(jī)負(fù)載率監(jiān)測(cè)儀器表主要有下述幾種：
1.U型管壓差計(jì)，最小刻度為1mm，長(zhǎng)度500—1000mm；
2.傾斜式微壓計(jì)，如y－61型微壓計(jì)；
3.標(biāo)準(zhǔn)型畢托管，按GB1236或ISO3966制作；
4.大氣壓力計(jì)，如DYM1型水銀氣壓計(jì)或空盒式氣壓計(jì)；
5.鉗式電力測(cè)試儀，可測(cè)單相與三相功率、電壓、電流、功率因數(shù)等電氣參數(shù)；
6.熱球式風(fēng)速儀，如QDF－2型，V＝1—10m/s或0—30m/s；
7.微風(fēng)速表，如DFA－2型，V＝0—10m/s；
8.水銀溫度計(jì)，最小刻度1℃，量程按被測(cè)介質(zhì)溫度高低選用；
9.秒表；
10.轉(zhuǎn)數(shù)表；
11.皮尺與卷尺。
允許使用新型電子微壓差計(jì)代替上述傳統(tǒng)的風(fēng)壓、風(fēng)速測(cè)量?jī)x表。
第四節(jié)監(jiān)測(cè)方法
1.風(fēng)機(jī)機(jī)組電能利用
1.1風(fēng)機(jī)全壓的測(cè)算
測(cè)點(diǎn)處平均動(dòng)靜壓可按要求，用畢托管測(cè)量，靜壓取算術(shù)平均值，動(dòng)壓均方根平均值。
P=（ΔP2+P2p）—（ΔP1+P1p）……………………………（2）
式中：P—風(fēng)機(jī)全壓，Pa；
ΔP2—風(fēng)機(jī)出口平均動(dòng)壓，Pa；
P2p—風(fēng)機(jī)出口平均靜壓，Pa；
ΔP1—風(fēng)機(jī)入口平均動(dòng)壓，Pa；
P1p—風(fēng)機(jī)入口平均靜壓，Pa；
1.2風(fēng)機(jī)流量的測(cè)算
式中：Q—風(fēng)機(jī)實(shí)際流量，m3/s；
—測(cè)點(diǎn)處平均風(fēng)速，m/s；
A—測(cè)點(diǎn)處風(fēng)道截面積，m2。
風(fēng)速可用符合準(zhǔn)確度要求的風(fēng)速儀直接測(cè)量，其測(cè)點(diǎn)布置按5.1.6進(jìn)行，測(cè)試結(jié)果取3次記錄算術(shù)平均值，也可以按下式測(cè)算：
=μ·………………………………………………（4）

式中：μ—畢托管測(cè)壓修正值，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)畢托管μ=1；
ΔP—測(cè)點(diǎn)截面積平均動(dòng)壓，Pa；
ρ—流量測(cè)點(diǎn)處氣體密度，kg/m3
其中：ρ=ρ0·…………………………………（5）
其中：ρ0—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體密度，kg/m3（煙氣取1.30，空氣取1.29，其它介質(zhì)查表）；
t—測(cè)點(diǎn)截面處的氣體溫度，℃；
Pa—測(cè)量時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮�，Pa；
Pp—測(cè)點(diǎn)截面靜壓值，Pa；
風(fēng)道截面積可用米尺直接測(cè)量。
1.3風(fēng)機(jī)機(jī)組電能利用率的測(cè)算
電動(dòng)機(jī)輸入功率的測(cè)量按GB8916的規(guī)定測(cè)量。
風(fēng)機(jī)機(jī)組電能利用率為：
Hj=×100%……………………………………………(6)
 

摘要：對(duì)紡織用多級(jí)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)性能尚有提高余量。選取與工作點(diǎn)接近的最高效率點(diǎn)進(jìn)行氣動(dòng)校核。氣體經(jīng)過每一級(jí)都提高壓力、升高溫度，因此必須分別對(duì)各級(jí)計(jì)算，把該級(jí)出口參數(shù)作為下一級(jí)進(jìn)口參數(shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果畫出各級(jí)出口溫度、密度和吸力的變化曲線圖，分析該風(fēng)機(jī)存在的問題。葉輪氣流出口與回流器進(jìn)口角接近30°，對(duì)氣流有較大的沖角損失。而回流器出口角度為30°，對(duì)后一級(jí)產(chǎn)生較大預(yù)旋，使第二級(jí)以后壓力降低。針對(duì)這些問題，提出可行性改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞：多級(jí)；離心風(fēng)機(jī)；氣動(dòng)計(jì)算
　　紡紗機(jī)紡紗過程中，經(jīng)常出現(xiàn)紗線斷頭無法繼續(xù)工作的情況，需要吸絲風(fēng)機(jī)把斷頭吸入，使紡紗機(jī)高效連續(xù)的工作。因此，吸絲風(fēng)機(jī)的吸力必須足夠大才能滿足要求。
1多級(jí)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)分析
　　由于對(duì)風(fēng)機(jī)壓力要求大，單級(jí)風(fēng)機(jī)很難滿足要求，原風(fēng)機(jī)采用的是多級(jí)離心式風(fēng)機(jī)，但是由于設(shè)計(jì)制造方面的原因，風(fēng)機(jī)的壓力和效率都有待提高。原風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1。


　　該風(fēng)機(jī)由轉(zhuǎn)子和靜子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子包括主軸以及套在軸上的葉輪等，靜子元件包括機(jī)殼、回流器、蝸室、間隔環(huán)等。整機(jī)流道部分由7個(gè)回流器和8個(gè)葉輪組成。紡機(jī)用多級(jí)離心風(fēng)機(jī)與常規(guī)多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)不同的是，由于受徑向和軸向尺寸的限制，該風(fēng)機(jī)省掉了擴(kuò)壓器和彎道。
　　紡機(jī)用多級(jí)離心風(fēng)機(jī)葉輪和導(dǎo)流器的葉片均采用同樣型線的模具制造，葉片型式為圓弧形后彎平板葉片，葉片的進(jìn)出口寬度相同。葉輪有7個(gè)葉片，回流器有6個(gè)葉片，見圖2和圖3。


2校核工作點(diǎn)選取
　　為了獲得原風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能，用進(jìn)氣風(fēng)管裝置按照風(fēng)機(jī)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試其性能。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，原多級(jí)離心風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)大約在流量為480m3/h，最高效率46%，壓力為24000Pa，功率6100W，配用功率7500W尚有余量。
　　風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)性能參數(shù)接近實(shí)際工作點(diǎn)，所以選用流量為480m3/s為校核工作點(diǎn)，該點(diǎn)轉(zhuǎn)速6783r/min，功率6420W。
3氣動(dòng)性能校核
　　由于氣體經(jīng)過每一級(jí)都提高壓力，升高溫度，氣動(dòng)參數(shù)有所不同，需要分別對(duì)每一級(jí)進(jìn)行氣動(dòng)計(jì)算。本文給出第一二級(jí)計(jì)算原始數(shù)據(jù)，其他各級(jí)依此類推。
3.1第一級(jí)氣動(dòng)性能校核計(jì)算原始參數(shù)
3.1.1根據(jù)樣機(jī)測(cè)繪及性能試驗(yàn)已知計(jì)算參數(shù)
　　葉輪進(jìn)口直徑D1’=126mm
　　葉片進(jìn)口直徑D1=130mm
　　葉輪出口直徑D2’=275mm
　　葉片出口直徑D2=271mm
　　葉片數(shù)z=7
　　葉片厚度δ1＝δ2＝1.5mm
　　進(jìn)出口寬b1=b2=15.7mm
　　R0=100.6mm，Rk=150mm
　　回流器進(jìn)口直徑D5’=275mm
　　葉片進(jìn)口直徑D5=271mm
　　回流器出口直徑D6’=126mm
　　葉片出口直徑D6=130mm
　　葉片數(shù)z=6
　　葉片厚度δ1＝δ2＝1mm
　　R0=100.6mm，Rk=150mm
3.1.2風(fēng)機(jī)性能參數(shù)
　　風(fēng)機(jī)容積流量Q=480m3/h
　　近似認(rèn)為流經(jīng)每一級(jí)葉輪氣體的質(zhì)量流量相同，但由于每一級(jí)的氣體密度不同，所以體積流量有所不同。
　　單級(jí)最高效率點(diǎn)質(zhì)量流量

　　　　

　　轉(zhuǎn)速n=6783r/min
3.2第二級(jí)氣動(dòng)性能復(fù)算原始數(shù)據(jù)
　　　　

　　由于葉輪葉片進(jìn)口和回流器葉片出口直徑相同，所以葉片進(jìn)口預(yù)旋速度即等于上一級(jí)導(dǎo)流板葉片出口周向速度。
　　葉片進(jìn)口預(yù)旋速度
　　　　　　　　C1u=C出口u=34.82m/s
　　依此類推可以計(jì)算其他各級(jí)葉輪主要?dú)鈩?dòng)性能參數(shù)。
3.3氣動(dòng)計(jì)算結(jié)果
　　各級(jí)出口溫度、密度和吸力的變化曲線見圖4、圖5和圖6。



　　

4　結(jié)論
　　從氣動(dòng)計(jì)算結(jié)果可以得出：
　　1）葉輪氣流出口角接近10°，而回流器進(jìn)口葉片角40.87°，沖角接近30°，對(duì)氣流有較大的沖角損失。
　　2）回流器出口葉片角接近30°，與回流器最佳出口角90°有很大偏差，由此對(duì)后一級(jí)葉輪產(chǎn)生強(qiáng)制預(yù)旋。
　　3）由于存在正預(yù)旋使第二級(jí)以后的葉輪進(jìn)口沖角達(dá)-30°，產(chǎn)生較大的沖角損失。
　　4）由于產(chǎn)生了較大的正預(yù)旋，由歐拉方程可以得出，第二級(jí)以后的葉輪壓力降低。
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