风机防护网孔大小对风量的影响

/uploadfile/201304/27/811266689.zip     1  /   3    关于风机防护网加密对冷却塔的影响  风机防护网一般起防止异物落入塔内，造成风机损坏或者堵塞出水过滤网的作用。为了使防护网造成的阻力损失减少到最小，防护网孔大小一般都较大。  防护网的阻力损失，按沿程阻力分析计算，可以得出阻力值，以下是推导公式：  （1） ………… 沿程阻力计算公式，λ：摩擦系数，l ：管道长度，d：水力直径，v：流体速度。  （2）    ………… 对于层流来说的摩擦系数计算公式，Re：雷诺数。  （3）Re=ρ vL/μ    ………..雷诺数的计算公式，ρ ：流体密度，v：流体速度，L ：特征长度，在这里计算的时候可等于水力直径，μ ：动力粘度。 把公式2和3代入公式 1 则得单个孔的沿程阻力： （4）݄݂ൌ ଺ସ ቀ ಙ౬L µ ቁ כ ୪ ୢ כ ୴ మ ଶ୥ ൌ ଷଶµ୪୴ ஡Lୢ୥ 在对风机防护网计算时，取特征长度 L=d，则变为： （5）݄݂ൌ ଷଶµ୪୴ ஡Lୢ୥ ൌ ଷଶµ୪୴ ஡ୢ మ ୥ 由上公式可知，单个孔的沿程阻力 hf 与流体速度成正比，与水力直径的平方成反比。 下面以航空发动机修理中心建设项目 YHA-350C×3 为例进行说明： 一、 图1为风机防护网布置图，防护网外部圆钢直径10mm，内部圆钢直径6mm，孔大小为 200mm×200mm,则 d=200mm，按每个防护网 132 个孔。 图1 内部圆钢直径 ? 6 外部圆钢直径? 10      2  /   3    二、 已知常温下空气动力粘度：μ＝17.9×10 -6 Pa·s，空气密度ρ ＝1.2kg/m 3 ， l=0.006m，风机风量 Q＝185000m 3 /h，风筒直径 2544mm。  则防护网圆钢所占的面积为 S1=49*0.006+5.2*0.01＝0.346m 2 。 净进风面积 S2=2.544*2.544*3.14*0.25-S1=4.73m2。 则空气流速 v=Q/S2=10.86m/s。 三、 将以上数据代入公式 5 可得，hf1＝ ଷଶµ୪୴ ஡ୢ మ ୥ ＝ ((32*17.9*0.006*10.86)/(1.2*(0.2-0.006)*(0.2-0.006)*9.8)) × 10 -6 =8.4×10 -5 pa。 总阻力损失 hf2=132*hf1=1.1×10 -2 pa。 四、 若将孔大小变为 33mm×33mm,则 d=(33-0.006)=32.994mm，每个防护网 4752 个孔。 防护网圆钢所占的面积为 S3＝S1+132*0.2*6*2*0.006=2.27m 2 净进风面积 S4=2.544*2.544*3.14*0.25-S3=2.81m 2 则空气流速 v=Q/S4=18.26m/s 将 以 上 数 据 代 入 公 式 5 ， 则 可 得 ， hf3= ＝ ଷଶµ୪୴ ஡ୢ మ ୥ ＝ ((32*17.9*0.006*16.31)/(1.2*(0.033-0.006)* (0.033-0.006)*9.8)) × 10 -6 =7.3×10 -3 pa。 总阻力损失 hf4=4752*hf3=35.5pa。 若将中间圆钢直径换为 0.004m，则总阻力损失 hf5=16.2pa(省去计算过程)。 五、 由以上计算可知，孔大小为 200mm×200mm 时阻力损失可以忽略不计，变为 33mm×33mm 后，Δhf=hf4-hf3=35.5pa。 六、 该项目风机直径 2500mm，风机全压 110pa，风量 185000m3/h，配备电机功率 11KW,风机防护网加密为 33mm×33mm 后，风机全压增大 32%，至 145.5 pa,根据风机性能曲线，风量下降 28%，根据赵振国在《冷却塔》一书中的描述，风量对冷却塔性能所占的影响约为 40%，则冷却塔性能将下降 11.2%。如若将中间圆钢直径换为 0.004m，则冷却塔性能将下降 5.2%。(省去计算过程)。 七、 另附其它孔形增加的阻力损失（内圆钢 6mm）： 孔径大小 40mm×40mm 50mm×50mm 66mm×66mm 阻力损失值 13.6pa 4.7pa 1.33pa 风量减少值 10.4% 3.2% 0.9% 冷效下降值 4.2% 1.3% 0.4% 八、 冷却塔大部分放置于楼顶，也有部分放置于地面。当放置于地面时，一般选择较空旷的地方，防止靠近建筑物或树木，以防热空气回流和进风受阻、树叶吸入、噪音影响。也会出现冷却塔放置于树底下，树叶落入冷却塔的情况。当采用加密风机防护网时，必须考虑风机的全压值的增加对风机风量的      3  /   3    影响，从而通过增加风机数量、减小风机直径（一般小于 2000mm），增大风机转速（500rpm 以上），加大电机功率，从而加大风机的全压值，使风机风量达到设计值。但这样必然造成风机效率低，功耗大，噪音大。 我司选型的风机为低转速（295rpm）、低噪音、大风量机翼型风机，配备的电机为 11KW，风机全压为 110pa，对于这类型风机，全压对风机风量的影响很大。不适合在冷却塔的进风口、出风口增加较密的防护网。 可以采用增加导向风筒，将出风口背向树叶一边，防止树叶从出风口落入。也可以在冷却塔上部靠近树叶一边（不在风筒上部），增加防护网，阻挡树叶。也可以通过牺牲冷却效果，直接在风筒上增加密网。 技术部 2012.10.23