地鐵用軸流風機在地鐵環(huán)控系統(tǒng)中占有重要地位，它負責地鐵站臺的空調(diào)通風以及緊急情況下的火災事故通風。在地鐵環(huán)控系統(tǒng)設計中，為了降低初投資，節(jié)約工程造價，可以采用一臺可逆轉軸流風機來同時負責空調(diào)通風和事故通風。

　　這種可逆轉軸流風機，正反轉都要達到較高的效率。在正常運行工況，風機正轉，滿足站臺的空調(diào)通風需要。在發(fā)生火災或者區(qū)間車輛堵塞的情況下，風機反轉，給區(qū)間送風，排出事故煙氣，提供乘客所需新風量。

　　地鐵通風系統(tǒng)的能耗占地鐵環(huán)控系統(tǒng)總能耗的50%左右。如何降低風機運行能耗，節(jié)約能源，成為地鐵環(huán)控系統(tǒng)的一個主要課題。風機變頻節(jié)能前人己有過一些研究，但對地鐵風機進行變頻控制是否可以滿足地鐵環(huán)控系統(tǒng)的設計要求，同時對地鐵風機進行正反轉控制能否滿足空調(diào)通風和事故通風的風量、風壓，并沒有相關進行過介紹。本文對某廠生產(chǎn)的可逆轉耐高溫型地鐵用軸流風機進行了現(xiàn)場測試得到該風機在工頻和變頻工況以及不同系統(tǒng)阻力情況下的性能曲線，驗證了該風機可以很好地滿足地鐵環(huán)控系統(tǒng)的要求，在變頻運行時能達到較高的效率，從而為地鐵環(huán)控系統(tǒng)節(jié)能創(chuàng)造了條件。

　　對某廠生產(chǎn)的地鐵空調(diào)通風用可逆轉耐高溫型軸流風機進行了正反轉以及變頻性能測試驗證該風機在反轉以及變頻情況下能夠滿足地鐵通風性能的要求。該風機葉輪直徑為2.0m，14個葉片，5個支架，標準轉速990r/min. 2風機變頻性能研究2.1風機變頻節(jié)能原理12風機采用轉速調(diào)節(jié)改變風量、流量，可以節(jié)電；而采用節(jié)流調(diào)節(jié)（控制擋板和閥門的開度）則浪費電。

　　表1風機性t能設計參數(shù)車站空調(diào)通風工況區(qū)間通風工況空調(diào)風壓（Pa）空調(diào)風量（m3/選用風壓（選用風量（m3/風機風量的測試中，測試風機反向運轉風量和正向運轉風量，要求兩者之比不低于95%；在（）距風機出風口10m的風道斷面處布置風速測點，風壓H與轉速的平方成正比：電動機的軸功率P與QH成正比，即與轉速自風道底部每隔0.5m高度分別布置10個測點，共80個測點，具體布置如所示。每個工況下每個測點的風速測試3次。

　　n的三次方成正比：軸功率P還可表示為：顯然，采用轉速調(diào)節(jié)時，當要求風量由1降低到1/2時，只需將轉速由1降低到1/2即可。而軸功率則由1減少為（1/2）3 =1/8，也就是節(jié)約了7/8的電功率，效果非常顯著21.如果采用傳統(tǒng)的節(jié)流調(diào)節(jié)，則轉速保持不變而使擋板或者閥門的開度減小，管網(wǎng)阻力增加，此時當Q由1減為1/2時，風壓H變化不大，多數(shù)略有上升。由式（4）知P減少不明顯，同風量的減少不成比例。此時功率P中的大部分用來克服管道的通風阻力而白白浪費了13. 2.2地鐵用軸流風機的性能測試對于地鐵用軸流風機，其功率大，運行能耗占地鐵環(huán)控系統(tǒng)能耗的50%左右。應用變頻器對其進行變頻控制，可以大大降低風機能耗。由于地鐵用軸流風機的正反轉都要求達到較高的效率，所以對地鐵風機在變頻工況下的正反轉性能風機性能測試是在地鐵通風回風道內(nèi)現(xiàn)場進行的。風道截面為4mX4.6m，取距風機出口10m的風道斷面為測量斷面，此處流場均勻，測量斷面4.6m，沒有風量泄漏。

　　測點的風速同時測量，使用Fluke多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對各測點的風速進行采集。

　　根據(jù)測量結果，計算此斷面的平均風速：j*測量次數(shù)/測點的風速，m/s根據(jù)平均風速，風機風量為：A風道斷面面積，m2回/排風機全壓：回/排風機全壓為回/排風機Pv*指動壓Pa電動機功率Pe：測定風機配用電動機的電流和電壓，測功率因數(shù)，根據(jù)電機的效率，計算電動機功率。

　　風機效率n由風量q風壓p及電機功率Pe計算，即：通過調(diào)節(jié)風閥來模擬改變系統(tǒng)阻力特性，測試風機在工作頻率（50Hz）的條件下的性能，正反轉分別測5次。

　　系統(tǒng)阻力不變時，測試風機在5個不同頻率下的工作性能。

　　測試工況如下：工頻50Hz時，風機正反轉分別測量如下工況：風閥開度100%80%60%50%、40%；當風閥開度在100%時，風機正反轉分風機振動測試：利用振動測試儀表，測試風機振動。

　　風機轉速測試：利用轉速表，測定風機轉速。

　　噪聲的測定：測試儀器采用經(jīng)計量校驗的精密聲級計，風機進出氣口及周圍不能放置障礙物，測定時風機應在額定轉速及風量下運轉。測點具體布置見。共取5個測點，各測點選在與出風口軸線45*方向，距出風口中心的距離為2m（等于葉輪直徑）。5個測點所測得的分貝值，直接平均，以求得風機的噪聲量。

　　3變頻性能測試結果2m3/s，風壓843Pa功率77.lkW，效率66%，頻率50Hz，風閥開度40%，風機出口噪聲108.7dB（A）軸向震動1.4mm/s，水平震動1.2mm/s. 8Hz，風閥開度40%，風機出口噪聲102.2dB（A），軸向震動1.1mm/s，水平震動1.0mm/s.風機從啟動達到額定轉速的時間是14s，正反轉切換時間34s.經(jīng)測試，風機的各項性能指標，包括工頻和變頻條件下的各性能參數(shù)均達到設計要求。能夠滿足地鐵空調(diào)通風工況下的性能指標。風機性能測試結果如，4所示。

　　未開風機時，過濾器背風面溫度隨輻射板溫度的升高而升高，在40min內(nèi)溫度升高至138*C.開風機后，過濾器背風面溫度降低至68 *C之后趨于穩(wěn)定，溫度達到66*C左右。

　　未開風機時，過濾器兩側溫差在初始5min內(nèi)隨輻射板溫度的升高而升高，之后35min溫差基本保持不變。開風機時，由于背風面溫度降低較快，而迎風面稍有延遲，所以二者的溫差暫時較大，不過10min后過濾器兩側溫差穩(wěn)定于未開風機時，上風側空氣溫度隨輻射板溫度在40min內(nèi)逐漸升高到108C開風機后，上風側空氣溫度5min內(nèi)立即降低至43*C之后溫度基本不變。

　　粒子計數(shù)器測得數(shù)據(jù)及所計算的過濾器效率見。結果顯示，過濾器加熱前后過濾效率沒有明顯的變化，因此可以證明加熱不會破壞過濾器。

　　粒子大小屮m）加熱前后過濾效率曲線另外，該高效過濾器加熱前后的過濾效率沒有明顯變化，說明加熱沒有改變該過濾器的過濾性能。因此采用該實驗方法進行殺菌具有一定的實際意義。

　　5結語本文實驗裝置可解決空氣過濾器的二次污染問題，可以用于P2、R3生物實驗室的回風過濾系統(tǒng)滅菌。利用經(jīng)過耐高溫過濾器滅菌后的回風有助于節(jié)約能源，保障人員的安全。該裝置可廣泛應用于制藥、醫(yī)療服務、食品等行業(yè)。