6.8 设备选型与配置

条文说明
 

6.8.2 本条是关于选择通风设备时性能参数确定的规定。
    1 在工业通风系统运行过程中，由于风管和设备的漏风会导致送风口和排风口处的风量达不到设计值，甚至会导致室内参数(其中包括温度、相对湿度、风速和有害物浓度等)达不到设计和卫生标准的要求。为了弥补系统漏风可能产生的不利影响，选择通风机时，应根据系统的类别(低压、中压或高压系统)、风管内的工作压力、设备布置情况以及系统特点等因素，附加系统的漏风量。由于管道积尘、过滤器积灰、除尘器积尘等因素，通风系统的阻力会有增加，因此通风机压力也应附加。
    2 通常通风机性能图表是按标定状态下的空气参数编制的(大部分标定状态是指温度20℃，大气压力为1.01×0 ⁵Pa，相对湿度50％，密度为1.2kg／m3的标准状态)。从流体力学原理可知，当输送的空气密度改变时，通风系统的通风机特性和风管特性曲线也随之改变。对于离心式和轴流式风机，容积风量保持不变，而风压和电动机轴功率与空气密度成正比变化。当计算工况与风机样本标定状态相差较大时，风机选型应按式(8)、式(9)将风机样本标定状态下的数值换算成风机选型计算工况的风量和全压，据此选择通风机。风机配套电机应按式(10)计算出轴功率配套选型。
    通风系统计算工况容积风量与标准状态下的通风系统的容积风量关系如下：

    式中：L——计算工况下的通风系统的容积风量(m³／h)；

                L ₀——标定状态下的通风系统的容积风量(m³／h)。
    通风系统计算工况压力损失与标准状态下的通风系统的压力损失关系如下：

    式中：P——计算工况下通风系统的实际工况压力损失(Pa)；
               P ₀——标定状态下的通风系统压力损失(Pa)；
               P _b——当地大气压力(Pa)；
               P _b0——标定状态的大气压力(Pa)；
               t——计算工况下风管中的空气温度(℃)；
               t ₀——标定状态下风管中的空气温度(℃)。
    电动的轴功率应按下面公式进行计算，其式如下：

    式中：N _z——计算工况下电动机的轴功率(kW)；

              L——计算工况下通风机的风量(m³／h)；
              P——计算工况下系统的压力损失(Pa)；
              η ₁——通风机的效率；
              η ₂——通风机的传动效率。
    3 当系统的设计风量和计算阻力确定以后，选择通风机时，应考虑的主要问题之一是通风机的效率。在满足给定的风量和风压要求的条件下，通风机在最高效率点工作时，其轴功率最小。在具体选用中由于通风机的规格所限，不可能在任何情况下都能保证通风机在最高效率点工作，因此条文中规定通风机的设计工况效率不应低于最高效率的90％。一般认为在最高效率的90％以上范围内均属于通风机的高效率区。根据我国目前通风机的生产及供应情况来看，做到这一点是不难的。通常风机在最高效率点附近运行时的噪声最小，越远离最高效率点，噪声越大。
    4 输送非标准状态空气的通风系统，尤其是输送介质温度较高时，按照高温参数选配的电动机在冷态运行时可能产生电机过载现象，因此需对通风机电机功率进行复核。
    另外，需要提醒的是，通风机选择中要避免重复多次附加造成选型偏差。
6.8.3 本条是关于通风机联合工作的规定。
    通风机的并联与串联安装均属于通风机联合工作。采用通风机联合工作的场合主要有两种：一是系统的风量或阻力过大，无法选到合适的单台通风机；二是系统的风量或阻力变化较大，选用单台通风机无法适应系统工况的变化或运行不经济。并联工作的目的是在同一风压下获得较大的风量，串联工作的目的是在同一风量下获得较大的风压。在系统阻力即通风机风压一定的情况下，并联后的风量等于各台并联通风机的风量之和。当并联的通风机不同时运行时，系统阻力变小，每台运行的通风机之风量比同时工作时的相应风量大；每台运行的通风机之风压则比同时运行的相应风压小。通风机并联或串联工作时，布置是否得当是至关重要的。有时由于布置和使用不当，并联工作不但不能增加风量，而且适得其反，会比一台通风机的风量还小；串联工作也会出现类似的情况，不但不能增加风压，而且会比单台通风机的风压小，这是必须避免的。
    由于通风机并联或串联工作比较复杂，尤其是对具有峰值特性的不稳定区在多台通风机并联工作时易受到扰动而恶化其工作性能；因此设计时必须慎重对待，否则不但达不到预期目的，还会无谓地增加能量消耗。为简化设计和便于运行管理，条文中规定，在通风机联合工作的情况下，应尽量选用相同型号、相同性能的通风机并联，风量相同的通风机串联。当通风机并联或串联安装时，应根据通风机和系统的风管特性曲线，确定联合工况下的风量和风压。
6.8.4 本条规定了双速或变频调速风机的适用条件，为新增条文。
    随着工艺需求和气候等因素的变化，建筑对通风量的要求也随之改变。系统风量的变化会引起系统阻力更大的变化。对于运行时间较长且运行工况(风量、风压)有较大变化的系统，为节省系统运行费用，宜考虑采用双速或变频调速风机。通常对于要求不高的系统，为节省投资，可采用双速风机，但要对双速风机的工况与系统的工况变化进行校核。对于要求较高的系统，宜采用变频调速风机。采用变频调速风机的系统节能性更加显著。采用变频调速风机的通风系统应配备合理的控制。
6.8.5 本条是关于为防毒而设置的通风机设置的规定。
    本条是从保证安全的角度制订的。用于排除有毒物质的排风设备，不应与其他系统的通风设备布置在同一通风机室内。排除不同浓度同类有毒物质的排风设备可以布置在同一通风机室内。
6.8.6 本条规定了通风设备的检修条件和吊装设施，为新增条文。
6.8.7 本条规定了安全措施，为新增条文。
    为防止由于风机对人的意外伤害，本条对通风机转动件的外露部分和敞口作了强制的保护性措施规定。
6.8.8 本条规定了通风设备和风管的保温、防冻要求。
    通风设备和风管的保温、防冻具有一定的技术经济意义，有时还是系统安全运行的必要条件。例如，某些降温用的局部送风系统和兼作热风供暖的送风系统，如果通风机和风管不保温，不仅冷、热耗量大，不经济，而且会因冷热损失使系统内所输送的空气温度显著升高或降低，从而达不到既定的室内参数要求。又如，苯蒸气或锅炉烟气等可能被冷却而形成凝结物堵塞或腐蚀风管。位于严寒地区和寒冷地区的湿式除尘器，如果不采取保温、防冻措施，冬季就可能冻结而不能发挥应有的作用。此外，某些高温风管如不采取保温的办法加以防护，也有烫伤人体的危险。
6.8.9 本条规定了对通风设备隔振的要求，为新增条文。
    与通风机及其他振动设备连接的风管，其荷载应由风管的支、吊架承担。一般情况下，风管和振动设备间应装设挠性接头，目的是保证其荷载不传到通风机等设备上，使其呈非刚性连接。这样既便于通风机等振动设备安装隔振器，有利于风管伸缩，又可防止因振动产生固定噪声，对通风机等的维护、检修也有好处。
6.8.10 本条规定了离心通风机的供电要求，为新增条文。
    高压供电可以减少电能输配损失，因此规定电机功率大于300kW的大型离心式通风机宜采用高压供电方式。
6.8.11 本条是关于风机入口阀的规定。
    风机入口阀可起到调节系统风量的作用，一般情况下宜设。有时候为了降载启动，就需要风机入口阀，本条第1款～第3款说明了什么情况下设风机入口阀及风机入口阀的配置要求。
    一般情况下，电动机的直接启动与供电系统的电源和线路有直接的关系。电动机的启动电流约为正常运行电流的6倍～7倍，这样的电流波动对大型变电站影响不大，对负荷小的变电站有时会造成一定的影响。如供电变压器的容量为180kV·A时，允许直接启动的鼠笼型异步电动机的最大功率为40kW(启动时允许电压降为10％)和55kW(启动时允许电压降为15％)。一台75kW的电动机，需要具有320kV·A的变压器方可直接启动，对于大、中型工厂来说，这当然是没有问题的。由于我国在城市供电设计上要求较高，电压降允许值一般为5％～6％，其他如供电线路的长短、启动方式等均与供电设计有密切关系，因此本条规定了“供电条件允许”这样的前提。
6.8.12 采用循环水冷却方式是工程建设节水的需要，本条为新增条文。
6.8.13 本条规定了通风机排除凝结水的措施，为新增条文。
    排除含有蒸汽的通风系统，风管内表面有时会因其温度低于露点温度而产生凝结水。为防止在系统内积水腐蚀设备，影响通风机的正常运行，规定在通风机的底部排除凝结水。因通风机运行时机壳内为负压，故应设置水封排液口。