通风系统,顾名思义就是为了实现通风这一功能,包括进风口、排风口、送风管道、风机、降温及采暖、过滤器、控制系统等设备在内的一整套复杂装置。通风系统广泛应用于工业建筑通风、地下空间、安全通风、农业领域等。
通风系统所包含的设备很多,比如空调、风机、管道、换气扇等,本文主要对其中最常见的通风管道、换气扇、通风机进行介绍。
1. 通风管道
1.1 什么是通风管道?
通风管道,简称风管,是工业与民用建筑的通风与空调工程用金属或复合管道,是为了使空气流通,降低有害气体浓度的一种市政基础设施。
1.2 通风管道分类
按照用途分类,可以分为:净化系统送回风管、中央空调风管、工业送排风通风管、环保系统吸排风管、矿用抽放瓦斯管、矿用涂胶布风筒等;
按照形状进行分类,有:圆形、矩形、螺旋形等;
按照加工工艺,可分为:角铁法兰风管、共板法兰风管;
按照国家建筑材料行业标准规定,可分为:整体普通型风管、整体保温型风管和组合保温型风管三种类型。
1.3 材质与结构
通风管道有很多不同的材质,按照不同材质分类,一般有:钢板风管(普通钢板)、镀锌板(白铁皮)风管、不锈钢通风管、玻璃钢通风管、塑料通风管、复合材料通风管、彩钢夹心保温板通风管、双面铝箔保温通风管、单面彩钢保温风管、涂胶布通风管、矿用塑料通风管等。
通风管道除了主体通风管外,还应包含一些弯头连接件,比如90°弯头、异径三通弯头、T型三通弯头、Y型三通弯头等。
1.4 安装方法
1.4.1 风管组装:风管较短可以一次性在地面组装,风管较长可依据安装场地情况分段组装。组装时应尽量调整风道的中心度和水平度,避免风管扭曲或上下起波,左右摆龙,每段风道不宜超过10m。组装时,垫片应垫平,法兰螺栓应均匀拧紧,螺母帽均朝向同一方向。
1.4.2 风管就位:先检查全部支架的水乎度、标高、牢固程度。风管就位一般使用直接和吊具两种方式。如果风管断面较小位置又很低的可采用人工就位方法,只需搭设简易脚手架即可。当风管断面较大且管段较长时,可采用滑轮、倒链、大绳等方法吊装。为了便于风道就位,一般多采用将风道吊在脚手架上,然后再将其抬放在风道支架上的方法。脚手架应沿其风道长度方向搭设,高度和位置应适合施工操作,吊装顺序应先干管后支、立管。
1.4.3 风管调直:就位在支架上的风道,应拨正位置,调整风道横平竖直,然后再按图集要求固定。
1.5 主要品牌
通风管道因产品差异化小,小厂品牌非常多,导致龙头品牌市占率其实并不高,排名较为靠前的品牌主要有:伟星新材、联塑、公元、宏岳、保利管道、公牛管业、日丰等。
1.6 使用注意
1.6.1 当风管与风机连接时,应在进出风口处加软接头,其软接头的断面尺寸应与风机进出风口一致。软管接头一般可采用帆布、人造革等材料,软管长度不宜小于200,松紧度应适宜,柔性软管可缓冲风机的振动。
1.6.2 当风道与除尘设备、加热设备等连接前,应待设备安装完毕后,按实际测绘的图纸进行预制和安装。
1.6.3 风道安装时,进、出风口应在风道预制时开出洞口,如需在安装完毕的风道上现开风口,其接口处应严密。
1.6.4 当输送含凝结水或含湿量较大的气体时,其水平管道宜设有坡度,并在低点处接排水管,安装时风道底部不宜出现纵向接缝,对底部有接缝处应进行密封处理。
1.6.5 对输送易燃、易爆气体的钢板风道,在风道连接法兰处应安装跨接线,并与静电接地网连接。
2. 换气扇
2.1 什么是换气扇?
换气扇,又称为通风扇,由电机带动扇叶旋转,驱使气流流动,使室内空气进行交换,从而去除室内的污浊空气,同时还能起到调节温度、湿度的效果,说白了换气扇相当于电风扇的变形。
2.2 换气扇分类
2.2.1 按照进排气口分类:《中国换气扇行业分析及投资前景预测报告》换气扇按进排气口分为隔墙型(隔墙孔的两侧都是自由空间,从隔墙的一侧向另一侧换气)、导管排气型(一侧从自由空间进气,而另一侧通过导管排气)、导管进气型(一侧通过导管进气,而另一侧向自由空间排气)、全导管型(换气扇两侧均安置导管,通过导管进气和排气)。
2.2.2 按气流形式分类:分为离心式(空气由平行于转动轴的方向进入,垂直于轴的方向排出)、轴流式(空气由平行于转动轴的方向进入,仍平行于轴的方向排出)和横流式(空气的进入和排出均垂直于轴的方向)。
2.3 材质与结构
换气扇的结构都大同小异,一般由框架、支架、电机、叶轮,及电源等附属件组成组成,其中百叶窗式换气扇还包括最外层的百叶窗。
2.4 工作原理
换气扇的换气方式主要有三种,分别为:排出式、吸入式、并用式。
2.4.1 排出式:室内风从排气扇被排出到室外,室内形成负压,室外空气从自然风口进入室内,空气得以循环流动,负压风机就是典型的排出式换气扇(通风扇);
2.4.2 吸入式:通过换气扇将室外空气吸入,室内空气通过自然风口排出,空气得以循环流动,类似于管道风机都可被认为是吸入式类的;
2.4.3 并用式:并用式就是进风口和出风口均由换气扇来完成,并用式的换气效率是最高的。
2.5 安装方法
2.5.1 尺寸选择
换气扇购买和安装时要注意其面板尺寸、开孔尺寸和风管尺寸:面板尺寸指的是换气扇的体积尺寸;因为换气扇最外面的面板比实际的扇叶要大,且安装时的开孔里仅放入后面的扇叶网罩,所以开孔尺寸一般要小于面板尺寸,开孔尺寸即把设备埋进去的尺寸,安装时的实际开孔要大于开孔尺寸,小于面板尺寸;风管尺寸指的是部分需要连通风管的换气扇,其适用风管的尺寸。
如下图所示。
2.5.2 安装步骤
1. 确定安装尺寸和位置:选好换气扇安装位置,把换气扇对准排风口,用标记比妙处固定支架要安装螺丝孔位的位置;
2. 安装固定支架:把标记的空位用冲击钻打孔,然后在孔内埋入埋置木块,用砂浆嵌实,嵌实后即可安装换气扇,用螺丝固定;
3. 固定换气扇:用钢凿或手提式冲击钻在确定好的位置上钻孔,后再钻螺纹,用螺丝固定;
4. 测试:安装完后,查看换气扇内部是否有遗留下的东西和杂物,用手或杠杆波动扇叶,查看是否有国金或擦碰表象,有误阻碍转动的物品或反常现象,后进行测试工作。
2.6 主要品牌
国内换气扇品牌比较知名的有:正野、钻石、远东、美的、长城、日彩、红星、舒乐、欧瑞达等。
2.7 使用注意
1. 换气扇仅安装于墙壁使用,距离地面2.3米高的地方,及必须避免气体从敞开的地方回流一面发生危险;
2. 使用前必须何对铭牌上的电压和频率是否与当地供电相符,一面烧毁电机,黄绿双色线必须接地;
3. 不要安装于火焰附近或高温,或烟雾水汽过多的地方,不可用于有酸、碱、爆炸性气体的地方;
4. 安装时,必须注意避免气体从敞开的气道或其他明火设备回流到室内;
5. 使用前用手拨动风叶,应无风叶碰撞框架现象,风叶与轴应紧固;
6. 换气扇在使用过程中,如发现风叶震动或出现杂音、异味时,必须停机检查,确保使用安全;
7. 当利用插座供电时,应在换气扇的电源引线上配接符合国家标准要求的插头,当利用换气扇的电源引线直接与供电电路连接时,供电线路中应安装电源两极开关,该开关断电时所有触电开距至少为3mm。
3. 通风机
3.1 什么是通风机?
通风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。排气压力低于1.5×10^4帕。现代通风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却,锅炉和工业炉窑的通风和引风,空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风,谷物的烘干和选送,风洞风源和气垫船的充气和推进等。
通风机在工业领域使用广泛,比如工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却;锅炉和工业炉窖的通风和引风等。
通风机的性能参数主要有流量、压力、功率,效率和转速。另外,噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。流量也称风量,以单位时间内流经通风机的气体体积表示;压力也称风压,是指气体在通风机内压力升高值,有静压、动压和全压之分;功率是指通风机的输入功率,即轴功率。通风机有效功率与轴功率之比称为效率。通风机全压效率可达90%。
3.2 通风机分类
通风机分类方式多样,最常用的是按照气流方向进行分类,可分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。
1. 离心式通风机:动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转,空气经吸气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的动力作用,气体压力和速度得以提高,并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳,从排气口排出。因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内,故又称径流通风机。流量效率低,产生的压力大。
2. 轴流式通风机:动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转,气体从集流器进入,通过叶轮获得能量,提高压力和速度,然后沿轴向排出。轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种,小型的叶轮直径只有100毫米左右,大型的可达20米以上。流量效率高,产生的压力较小。
3. 斜流式通风机:又称为混流式通风机,气体以与轴线成某一角度的方向进入叶轮,在叶道中获得能量,并沿倾斜方向流出。通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。这种通风机兼有离心式和轴流式的特点,流量范围和效率均介于两者之间。
4. 横流式通风机:又称为贯流风机,挂壁式空调中就是用的这种风机,横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。气体从转子外缘的一侧进入叶轮,然后穿过叶轮内部从另一侧排出,气体在叶轮内两次受到叶片的力的作用。在相同性能的条件下,它的尺寸小、转速低。与其他类型低速通风机相比,横流通风机具有较高的效率。它的轴向宽度可任意选择,而不影响气体的流动状态,气体在整个转子宽度上仍保持流动均匀。它的出口截面窄而长,适宜于安装在各种扁平形的设备中用来冷却或通风。
除了以上根据气体流动方向分类之外,还有根据压力、用途进行分类的,因为用的较少,不做过多赘述。
3.3 材质与结构
3.3.1 风机材质
通风机最常用的材质是铸铁,普通的风机都是属于这类铁壳风机,除了铸铁之外,还包括碳钢板材等。
3.3.2 风机结构
风机一般结构包括:进风口、出风口、内部气流通道(传动装置)、叶轮等,除此之外,岗位式风机还包括支架等,下图是涡流风机的构造图。
3.4 原理
通风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只是由于气体流速较低,压力变化不大,一般不需要考虑气体比容的变化,即把气体作为不可压缩流体处理。
通风机与风机的关系:风机是我国对气体压缩和气体传输机械的习惯简称,通常所说的风机包括通风机,鼓风机,压缩机以及罗茨鼓风机,但是不包括活塞压缩机等容积式鼓风机和压缩机。通风机是风机的一种产品类型,但人们通常把通风机筒叫为风机,即通风机是风机的另外一种叫法。
3.5 安装方法
1.整体风机的安装 应直接放置在基础上用成对斜垫铁找平。现场组装的风机,底座上的切削加工面应妥善保护,不应锈蚀。底座放置在基础上时,应用成对斜垫铁找平。轴承座与底座应紧密接合,位置正确;
2.机壳组装时 应以转子轴心线为基准找正机壳的位置,并将叶轮进气口与机壳进气口间的轴向和径向间隙调整至设备技术文件规定的范围内,同时检查地脚螺栓是否紧固。其间隙值如设备技术文件无规定时,一般轴向间隙应为叶轮外径的1/100,径向间隙应均匀分布,其数值应为叶轮外径的1.5/1000~3/1000(外径小者取大值)。调整时力求间隙值小一些,以提高风机效率;
3.离心通风机找正时 径向位移不应超过0.025mm,倾斜不应超过0.2/1000。装配滚动轴承的风机,两轴承架上轴承孔的同轴度,可待转子装好后,以转动灵活为准。主轴和轴瓦组装时,应按设备技术文件的规定进行检查,轴承盖与轴瓦间应保持0.03~0.04mm的过盈(测量轴瓦的外径和轴承座的内径)。
3.6 主要品牌
风机主要品牌包括:艾吉森、松下、霍尼韦尔、霍尔新风、兰舍、爱迪士、百朗、东兴岳等,因为通风机小厂品牌较多,所以市场上缺乏市占率很高的龙头企业。
4. 通风系统其他部件
除了以上介绍到的通风管道、换气扇和通风机外,通风系统常见的商品还包括:通风口、无动力风帽、风幕机、鼓风机、空气净化器等。