浅析通风系统存在的问题及改造方案

浅析通风系统存在的问题及改造方案

发表时间：2018-10-10T11:17:09.620Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第13期作者：郑岩

[导读] PC-2排风系统主要承担通风柜的排风，通风柜共计22台，同时使用系数为0.3。

中国原子能科学研究院北京 102413

摘要：本文对通风空调工程调试所暴露出关于设计、施工、安装等环节的问题进行探讨，针对通风空调工程系统在设计及施工过程中存在的管道阻力偏大、管道漏风以及设备运行工况不能满足设计要求等问题进行分析并提出了相应的改进措施。

关键词：通风空调工程系统；管道漏风；管道阻力

1．调试中存在的问题

PC-2排风系统主要承担通风柜的排风，通风柜共计22台，同时使用系数为0.3。系统总排风量按通风柜开启数量N（0～7）确定，

L=N*1800m3/h，最大排风量L=12600m3/h，通过调试发现未能满足设计要求。

2．调试问题分析

针对调试结果，可以从设备性能未能满足设计要求、系统漏风率较大、系统管网阻力较大，三点因素进行逐一排除。

2.1设备性能问题

⑴风机性能问题

通过风量轴功率（L-N）曲线对风机性能进行判定。通过测量裸机工况下轴功率、风量，判断其是否遵循风量轴功率（L-N）曲线趋势，以确定风机性能。风量14274 m3/h，轴功率3.511 KW。测量结果满足风机特性曲线风量轴功率（L-N）曲线。

⑵电机性能的问题

功率的减少与转速减少的三次方成正比：。当电机转速达不到设计要求时，必然造成功率的降低，风量的减小。通过转速表测量风机运行时的转速为1446r/min，符合电机参数1440r/min，电机性能满足设计要求。

通过从风机特性曲线、电机转速两方面的分析，可排除设备性能对风量的影响。

2.2系统漏风

同时开启7台通风柜，用热球风速仪测量通风机出口断面各点风速，计算平均风速、出口平均风量；同时测量7台通风柜总排风量，此系统排风口有效排风量Qr8161m3/h，通风机出口的流量Qt平均值为8730m3/h，漏风率为6.5%，并非造成风量偏小的主要原因。

2.3系统管网阻力较大

《供暖通风设计手册》通风管道计算表及局部阻力系数表的适应条件为紊流界面，压力P0=101.3kPa、温度t0=20℃、空气密度

ρ0=1.204kg/m3、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管。实际使用条件与上述条件不相符时，应进行修正：

⑴该系统实测环境中压力、温度、空气密度各项数值与计算表使用参数偏差较小，可忽略压力、温度、空气密度的影响。

⑵该系统管道材料为薄钢板，粗糙度为0.15～0.17mm，可忽略管道粗糙度的影响。

⑶对于矩形风管沿程阻力的计算，需先将矩形风管断面尺寸折算为当量直径。等流速当量直径：

通风系统中最不利环路所有串联管段阻力（局部阻力、摩擦阻力）之和，即为管网系统的总阻力PL，同时开启该系统最末端7台通风柜，选取该系统最不利环路，按流量及断面变化划分管段并进行编号，同一条管段内的流量及管段断面不变，该系统最不利环路及各管段选取如下图所示：

根据设计要求及上述分析：同时开启1层5个通风柜及2层最末端2个通风柜，每个通风柜的设计风量为1800m3/h，总风量为

12600m3/h，计算满足设计要求风量时，管道阻力。增加通风柜、消音器等阻力，PC-2排风系统的管网阻力为989.3Pa，大于风机所能提供的全压847Pa，即系统阻力偏大造成实测排风量小于设计值。

3．改造方案

（1）矩形风管与圆形风管的不合理衔接，造成当空气流经该管段时，边界急剧改变出现涡流区和速度的分布，从而使流动阻力大大增加。将8～9、13～14管段采用渐扩管衔接，由于该管段即要转90°，又要扩大断面，采用先扩后弯的衔接方式，可有效降低局部阻力。

改造后8～9管段的产生局部阻力的管件包括渐扩管、阀门、弯管，该管段局部阻力为：73.77 Pa，局部阻力损失减少了91.7Pa。

改造后13～14管段的产生局部阻力的管件包括渐扩管、阀门、弯管，该管段局部阻力为：82.12Pa，局部阻力损失减少了108.03Pa。由于三通管件对主管也会造成阻力损失，当改为渐扩管衔接时，9～10、12～13管段的三通主管阻力损失消除，可减少损失24.42Pa 改为渐扩管，局部阻力减少224.15Pa。

⑵在该系统矩形弯管内增加小型机翼型导流片，以减小漩涡区的产生，降低弯管的阻力系数，考虑到内漩涡阻力较大，所以，越接近

内测，导流片的布置越密集。改造的管段为8～9、11～12、13～14管段。

增加小型机翼型导流片，局部阻力减小61.21Pa.

原计算系统阻力为989.3Pa，改造设计方案局部阻力减小285.36Pa，改造设计方案系统阻力为703.94Pa。风机提供的全压能克服系统阻力。

4、总结

通风空调系统的调试是对整个系统在正式运行前进行全面的检验和验证，并且模拟各种工况对系统进行考验，以充分验证系统的技术参数、逻辑控制、连锁保护，设备的性能及安装质量是否符合设计要求。