空调系统风量测定与调整
摘 要 本文介绍了通风系统风量调整的基本原理，以及通过调节通风管路中阀门的开启度来改变通风管路阻力特性，使各风管各支路风量达到设计要求。基于风量调整理论及结合工程实际，指出经过通风系统调整后通风系统运行的合理性。
关键词 管路阻力特性；风量测定；风量调整；风量平衡
中图分类号 TU文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2012)031-0120-02
1 空调通风系统概况
新材料创业大厦位于北京市中关村永丰路产业基地，建筑面积45 832m2，地下一层，地上十一层。采用风机盘管加新风的空调系统。北楼首层为办公区，由一台空调处理机组往各个房间送入新风。本文简介的就是针对这一区域空调通风系统的测定和调整方法。
2 调试原理和测定方法
1）系统风量调整原理。空调系统风量调整实质上是通过改变管路阻力特性，使通风系统风量分配满足设计要求。根据流体力学中管内流动的一般规律可知，风道的阻力损失是近似的与风量的平方成正比，即：ΔH≌S·L2，式中：ΔH：风道的阻力损失；S：风道阻力特性系数，取决于管道的几何尺寸和结构状况；L：通过风道的风量。
先分析下个简单系统，如图1。
A：风机 B：总风阀 C：三通调节阀
图1
启动风机，打开总风阀，将三通调节阀置于中间位置。这时分别测出两支管（或风口）的风量为L1和L2。风道阻力ΔH1=ΔH2，故SC1·L12=SC2·L22，转换为SC1/ SC2=（L1/L2）2。由该公式可知，只要不改变量支管管路上的阻力特性，则各支管（或风口）风量比值不变。由此可知，若设计的风量是LS1/LS2=C，则通过调节三通阀使L1/L2=C，再由总风阀将整个系统风量调到总风量值或使L1= LS1或L2= LS2，则风量调整完毕。
2）风量调整方法。风量调整方法有风量等比分配调整法及基准风口调整法。流量等比分配法必须在每一个管段上打测孔测风速，增加辅助工作量，固此限制了该方法的普遍使用。基准风口法用风速仪测风量，提高调试速度，固本文采用此方法。
图2
基准风口调整法：各风口设计风量为LS，初次测试风量为LC，将LS和第一次测试的LC数值记录到风量记录表中，并且计算每个风口LC与LS的比值。选择各支干管上比值最小的风口作为基准风口，或选各支干管上最远的风口作为基准风口，如图2，在系统中Ⅰ号支干管上，以1号为基准风口，用两套仪器同时测风口1和2的风量，调节三通阀C，使1、2风口风量近似满足：LC1/LS1=LC2/LS2。1号风口风速仪不动，将另一套仪器移至3号风口，调三通阀B，使1、2、3号风口风量近似满足：
LC1/LS1=LC2/LS2 = LC3/LS3，用同样的方法可以调整4、5、6号风口，在Ⅰ、Ⅱ两支干管上各选一个基准风口，调整三通阀A使两风口实测风量与设计风量比值近似相等，最后将总干管的风量调整到设计风量值，由于管路中各三通调节阀位置不再改变，各支干管和各风口的风量将会同时达到设计风量。
3 实际调试和测定过程
新材料创业大厦北楼首层为办公区，空调通风系统简图如图3。
图3
1）系统调整前准备工作。风量调整前将系统中各三通调节阀置于中间位置，总阀门置于某实际运行位置，系统中其他阀门则置于全开位置。
2）测新风送风口风量，选择各支干管基准风口。启动空气处理机组，用风速仪初测全部风口风量，设计风量与初测风量见表1。
选择各支干管上比值最小的风口做基准风口，Ⅰ号支干管基准风口为1，Ⅱ号为7，Ⅲ号为13。
3）各支干管风口风量调平衡。从最不利支管开始调节。①Ⅰ号支干管各风口风量调平衡：1号风口为基准风口，使用两套风速仪同时测量1号风口和2号风口风量，调节2号风口处调节阀，使1号风口和2号风口实测风量与设计风量比值百分数近似相等，此时测得qv1c=178 m3/h，qv2c=179 m3/h，1、2风口风量基本达到平衡，保持2号风口处调节阀开度不变，将2号风口处风速仪移到3号风口，调节3号风口处调节阀，使3号、1号风口实测风量与设计风量比值百分数近似相等，此时测得qv3c=202 m3/h，qv1c=201 m3/h，1、3号风口风量基本达到平衡，测底qv2c=201 m3/h。用同样方法，以1号风口为基准风口，分别调节4号、5号、6号风口处调节阀，分别使4号风口风量、5号风口风量、6号风口风量与1号风口风量的实测风量与设计风量比值百分数近似相等。至此，Ⅰ号支干管各风口风量均调平衡，其比值数近似相等；②Ⅱ～Ⅲ号各支干管分别调风量平衡：采用Ⅰ号支干管各风口风量调平衡方法，分别以7号、13号、为基准风口，调节Ⅱ～Ⅲ号各支干管风量平衡。
4）各支干管间总风量调平衡。Ⅰ～Ⅲ各支干管上风口调整平衡后，就需要调整各支干管上的总风量。从离空调处理机组最远处支干管开始调节，选取6号风口和12号风口为Ⅰ、Ⅱ号支干管的代表风口，调节C处三通阀，使6号风口和12号风口风量比值相等，调节后1～5风口和7～11风口风量比值数相应变化到6号、12号风口得比值数。此时，Ⅰ、Ⅱ两根支干管的总风量以调平衡。
选取17风口为Ⅲ支干管上基准风口，调节B三通调节阀，使17风口风量与Ⅰ支干管上6号风口的风量比值数近似相等。于是各支干管上其他风口风量比值数也随着变化到新的比值数，此时，各支干管总风量调整平衡。
5）最后调节总干管上阀门A，使总风量调整到设计风量值。由于管道中各三通调节阀位置不再改变，则各支干管的风量按最后调整的比值数自动地等比分配，达到设计风量，此时测的平衡风量见表1。
4 调试结论
经过风量测试和调整后，实测风口风量与设计风量偏差不大于10%，满足系统运行要求，从而保证了空调房间空气参数，满足设计要求和空调系统经济运行。
参考文献
[1]彦启森 主编,徐邦裕 主审.空气调节用制冷技术(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1985.
[2]刘成毅 主编.空调系统调试与运行[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.