空气流量控制装置：风扇性能的优化指南

///'空气流量控制装置。流量控制装置包括箱体上的进气阻尼器、风扇进气口处的进气叶片和风扇出口处的出气阻尼器。进气箱阻尼器通常是平行叶片阻尼器。进气叶片通过两种主要方式调整风扇输出：一种是在气流中创建涡流，影响空气击打风扇叶片的方式，另一种是完全限制空气，限制进入风扇的空气量。进气叶片和阻尼器必须设计成适合正确的风扇旋转，并且安装时必须与风扇旋转方向相同。空气的预旋转或涡流有助于减少风扇的制动马力。如果进气箱上的进气阻尼器距离风扇进气口太远，预旋转的效果可能会丧失或减少，节省的马力可能微不足道。//n出气阻尼器在控制气流时，通常采用对开叶片设计，以获得更好的风扇出口侧流量分布。如果出气阻尼器用于开启/关闭服务或隔离风扇，则可使用平行叶片出气阻尼器。通常，带有进气叶片的风扇在部分负载条件下比带有进气箱阻尼器的风扇提供更好的节能效果。与其他阻尼器相比，进气叶片提供更好的可控性和最佳节能效果。出气阻尼器调整气流阻力并沿着风扇性能曲线移动工作点。由于它们不改变空气进入条件，出气阻尼器除了将工作点沿着风扇马力曲线移动外，不提供节能效果。//n阻尼器可以用于控制进入或离开风扇的气流，并在系统的分支或送风点控制气流。阻尼器通过改变气流中的阻力来控制气流。增加阻力会在阻尼器上产生更大的压力降，并消散一些气流能量，而减小阻力则减少压力差，允许更多的气流通过。从系统的角度来看，合理使用阻尼器可以提高传统系统设计的能源效率，特别是在暖通空调系统中。在变风量（VAV）系统中，阻尼器可以有效地重新定向气流并控制送到特定工作区的空气量。由于VAV系统比其前身（恒风量或双供应系统）更节能，因此可以使用阻尼器降低系统运行成本。//n然而，在许多应用中，阻尼器可能会降低风扇效率。阻尼器通过增加背压来降低总风扇输出，这会使风扇的工作点向左移动，沿着其性能曲线移动。通常，随着风扇工作点沿着曲线向左移动，其效率降低，在某些情况下可能不稳定。不稳定的风扇运行是由于风扇叶片上的气流不足所导致的气动现象。气流速率来回波动，导致效率低下、噪音特性令人讨厌和风扇传动系统的加速磨损。//n轴流风扇应用中可采用的另一种气流控制方法是可变叶片角度的使用。可变叶片的风扇通过调整与进气气流的夹角来控制风扇输出。这使得风扇能够根据系统需求增加或减少负载。实际上，这种方法类似于进气叶片提供的方法，进气叶片通过在气流模式中创建涡流来调整进气气流的夹角。可变叶片风扇提供了一种高效的方式来使风扇输出与系统需求匹配。//n另一种气流控制方法是调节风扇转速。根据风扇定律，转速与气流呈线性关系，与压力呈二次关系，与功率呈三次关系。通过减慢或加快风扇转速，可以调整其输出以匹配系统需求。一般来说，调节风扇转速是最有效的气流控制方法。//n有两种主要的转速控制选项：多速度电动机和变频驱动器（ASD）。多速度电动机具有“高速”、“中速”和“低速”等离散速度。虽然这些电动机的效率稍低于单速电动机，但它们提供了简单性、操作灵活性、相对紧凑的空间尺寸和用于具有高度可变负载的风扇系统的显著节能效果。 ASD包括几种不同类型的机械和电气设备。最常见的ASD类型是变频器。变频器控制供电到电动机的频率以确定其工作速度。与以离散速度运行的多速度电动机不同，变频器允许电动机在连续范围内运行。这种灵活性可实现风扇输出与系统流量和压力要求的准确匹配。有关更多信息，请参阅第43页上标题为“控制具有可变负载的风扇”的信息单。//n空调和工艺设备（过滤器、热交换器等）。空气流动系统中常见的其他设备包括用于调节气流以获得特定性能的装置。热交换器用于加热或冷却气流以达到特定温度或去除湿气。过滤器用于去除不需要的颗粒物或气体。调节设备通过提供流阻力，并在某些情况下通过改变空气密度来影响风扇性能。过滤器，包括旋风式或网格式过滤器，固有地产生压力降，这通常是整个系统压力降的重要组成部分。网格式过滤器随着颗粒物的积累会产生越来越大的压力降。在许多系统中，性能不佳直接是由于对过滤器清洁度不够重视所导致的。//n旋风式过滤器通过迅速改变气流方向来去除颗粒物，使无法迅速改变方向的重质颗粒物被困住。虽然旋风式过滤器比网格式过滤器效果差，但它们往往需要较少的维护，并具有更稳定的压力降特性。//n加热和冷却线圈对风扇系统性能的影响主要取决于热交换器的位置、气流温度变化的程度以及热交换器的结构。在气流温度发生较大变化的地方，随着空气密度的变化，风扇性能可能会发生变化。间距较小的热交换器翅片可能会积累颗粒物和湿气，不仅影响传热性能，还增加压力损失。///