离心风机风量之现场测量

离心风机风量之现场测量

新型干法水泥生产线中，生料的悬浮、分解、煤炭燃烧、熟料的冷却全部与风机运行相关。

进入分解炉与窑的空气量只能通过两者的阻力大小来调节。窑内阻力的变化导致进入分解炉三次风量的变化，导致煤的用量与助燃空气量的比例常处于非最佳状态中。

高温风机风量很难精确

悬浮预热器为保证生料在管道中的正常分散、换热需要各部分需要达到一定的风速。

当投料量变化时，相应的风量应该相应变化。但实际生产过程中，中控室控制画面上能看到的参数只是高温风机电机的电流、转速以及各级筒出口的压力与温度。用风是否合适，很难说清。

篦式冷却机用风量未知数

同样的原因中控室只能读出每台风机的压力、风机电机的电流、阀门开度或者风机转速。风量不同，二、三次风温度也不同，对燃料的燃烧影响很大。

一次风风量不精确

由于窑内火焰形状需要经常调节。一般仅仅知道内风、外风的压力，且常常没有进中控室显示。煤风的风量就更没有风量数据了。

某水泥厂三条带余热发电锅炉的新型干法水泥生产线。其中两条线余热发电量偏低。由于三条线所配主机设备完全一致，仅仅篦冷机风机型号略有不同。遂怀疑余热发电抽取热风热量不足，笔者对几台风机风量进行了测试，却发现从风机出口现场测定，完全测不准。

一．毕托管动压断面平均风速

目前对风机流量标定常用的方法是动压法，即利用毕托管测量出气管段截面的平均动压，再通过该计算公式得出风机的流量：

Q=A×3600 ，其中ρ=1.293×(P0+Pa)×273/[(273+t) ×101325]，A为风机出气管段所测截面面积m2，P为毕托管感测动压pa，ρ为出风口空气的密度Kg/ m3, P0为当地大气压，Pa为静压，t为气温。

各风机出风口段呈现以下几种情况：

1、渐扩管，且变化幅度较大；

2、弯管及多管交汇；

3、出风管较短，测量点只能选在离风机出风口较近的直管段；

4、仅少数风机有较长直管段，但较高，测量时不方便且不安全；

图1 不同的风机出风管布置、形状

这就使得动压测量点的选择变的非常困难，在标定水泥厂风机风量时，不少测量人员当用手握住毕托管测量时，很多时候都会有气流搅动的感觉。这一般是由于实际情况所限，所选测量点处在涡流区，显然难以将风机流量标定准确。水泥厂一风机标定数据为例：该风机相关信息：

我们测定的断面为562mm×395mm，因此确定在该截面测量9个点的动压及静压，测量点选择如右图所示：

最终测定数据（U型管的水面差）为：

图2 出风管压力测量点

从数据明显可以看出，所测动压波动很大。再根据所测得的气体温度22.5OC，当地大气压95Kpa，

动压Pi=ρ0gΔhi

=（+ +… ）/9；

截面平均流速u= ×,其中，ρ=1.293×(P0+Pa)×273/[(273+t) ×101325]

=55.4m/s；

ρ为出风口空气的密度Kg/ m3,

P0为当地大气压

Pa为静压

t为气温

该风机的流量为Q=A×3600×u=44233.7 m3/h，将该工况风量换算成标况风量为Q=3 9467.2 m3/h，该数字较该风机铭牌上流量（32760m3/h）数字大得多，显然是不正确的，因此该测量方法不可行。

二．进口集流器流量测定

流量Q的测量风机的流量比较大，又易受温度和压力的影响，因此可用进口集流器静压值测量。

在通风机的进风口连接一圆形风筒。风筒的直径应尽可能与通风机进口尺寸相同，其长度应不小于风简直径的六倍。整个风筒可以分段连接，各接头处不漏风，内壁面应平整光滑，不得有凹凸不平现象。

图3 通风机风量测量装置

风筒的进口端做成锥形，称为锥形集流器，它能使气流比较平稳均匀地流入风筒。集流器的具体规格风图4。

图4 风机锥形集流器

在风筒进口端和截面1处的风筒壁上，分别沿圆周均匀分布钻孔3～4个，孔径～3毫米。贺孔应垂直于风壁，周转围要平整无毛刺。每个贺孔上焊接一个内径为6~10毫米的短管，并用胶管互相连通，再分别接以压力计上，以测量风筒进口静压H静进和截面I处的静压H静1。测量H静进的压力计最好要用斜管微压计，测量H静1则用一般U型压力计。

三．计算举例

现将6—23No7离心通风机试验结果列表并计算如下。

1. 空气工况密度大气压修正（ kg/m3）

2．空气工况温度修正（kg/m3）

3．风量（m3/s）

4．静压

（mmH2O）5．动压

（mmH2O）6．全压

（mmH2O）7．全压有效功率

由于

=1.02＜1.03

所以取 =1.0,于是：

（KW）将各参数换算成给定转速下标准进气状态的数值，其风量Q、压力H、功率N、效率η流量，不仅可以计算出风机流量而且还能画出风机特性曲线。

实际上，噪音较高的离心风机进风口均加装消声器，消声器出口均有静压测量环。生产厂家应该有流量与静压关系的流量系数值（或者经过一次标定）。但现在水泥厂大多只测定了风机出口静压，实在是遗憾的事。