工業吊扇產品測試技術研究

裘科名 張璟 李凌波 楊藝偉

摘 要：工業吊扇具有轉速低、風速慢、高效節能等特點，廣泛應用于工業廠房、物流倉庫、候車室等高大空間。本文所主要探討的是針對工業吊扇產品的性能測試技術的研究，主要包括工業吊扇風量和工業吊扇的有效覆蓋面積測試。

關鍵詞：工業吊扇;測試技術; 風速儀

一、前言

工業吊扇是一款廣泛應用于工業廠房、物流倉儲、候車室、展覽館、體育館、商超等高大空間，作為空間通風，人員降溫的一種常見工業用設備。它可以可推射大量氣流到地面，在地面形成一定高度的氣流層水平運動，從而促成了整體空氣循環，這樣的好處在于全方位的地面覆蓋和空氣的立體循環。由于工業風扇在高大空間中形成大面積微風流動，有效實現了模擬自然通風、人體降溫以及除濕除潮等功能，同時具有轉速低，風速慢，高效節能，吊扇直徑大，可替代數臺工業排風扇或民用吊扇，對小型風扇、空調等傳統通風降溫設備在前述領域的應用形成了一定的替代性和補充性。隨著工業廠房、倉儲物流、公共場所的發展，以及相關領域投資的配套設施更新改造，工業風扇擁有廣闊的市場空間。

工業吊扇是通過電機驅動和控制器調速，懸掛式安裝且葉輪直徑大于1800mm的吊扇。一般是由機體懸吊部件、動力部件（包括驅動控制器、電機或電機減速機等）、旋轉部件（包含防墜安全環、安全片、轉盤、葉片等）組成。工業吊扇在國內的制造與市場推廣應用起步晚于國外，屬于最近幾年的新興風扇種類，進入工業吊扇行業的企業參差不齊且以小微型企業為主，導致工業吊扇產品同質化程度較高、競爭較為激烈。同時由于缺少相應的測試標準，同時測試條件和測試環境要求較高，對于產品的技術要求和關鍵性能參數測試缺少應有的手段，造成企業對生產的工業吊扇的關鍵性能參數不夠了解，存在對產品的測試需要。

對于工業吊扇的一些關鍵技術參數如工業吊扇的風量和有效覆蓋面積，企業一般通過自我申明和自我測試的方式。企業開展的內部測試一般受限于場地、設備和人員的限制，測試方式比較簡單，數據不夠準確。本文主要探討如何對工業吊扇產品的關鍵技術參數風量和有效覆蓋面積進行測試。

二、工業吊扇產品關鍵技術參數測試

（一）工業吊扇風量測試

工業吊扇風量大小是衡量工業吊扇產品性能指標的一項關鍵參數。根據標準JB/T 13889-2020《工業吊扇技術條件》[1]要求，工業吊扇測試的環境要求為溫度在10℃～35℃之間，空氣風速小于0.2m/s;測試的工業吊扇底部葉片旋轉平面距離地面距離為8m，吊扇葉片頂部葉片旋轉平面與房梁底部間距不得小于1.3m。

吊扇風量的測試采用靈敏度較高的風速儀測量，我們所使用的設備為精度不低于0.2m/s的風速儀。風速儀一般放置在以吊扇中心正下方距離地面1.5m高度處為中心點的虛擬水平圓面上，風速儀軸線垂直于吊扇葉片旋轉平面。風速儀測試的示意圖如圖一所示：風速儀在虛擬水平圓面上以工業吊扇中心正下方距離地面1.5m高度處為中心點讀取風速值為V0，以該中心為起點，取相互垂直的四條徑向線為測量點軌跡，以工業吊扇直徑十分之一的距離為測量點位置，讀取每點的風速測量值Vn1、Vn2、Vn3、Vn4，計算每個圓環風速Vn為Vn1、Vn2、Vn3、Vn4的算術平均值，當Vn≤1.0m/s時為測量終點。

工業吊扇風量計算公式為：

式中：

Q——工業吊扇風量 ?單位m3/h

Vn——第n個圓環處風速 ?單位m/s

rn——第n個圓環處半徑 ?單位m

n ——由中心向外的圓環數

從上面的測試方法，我們知道，對于每個測試圓環，都有4個測點位置，通過計算4個測點的風速的算術平均值代入公式計算得到我們的工業吊扇風量值。但是由于工業吊扇測試的場所要求、環境特殊性和工業吊扇的運行不穩定性，在工業吊扇風速測試過程中，對于每一個測點的風速測量其實是不能完全保障其準確性的，因此為了確保每一個測點的風速的準確測量，我們取在一定時間內的平均速度作為我們的測量值，比如可以取1min內的平均風速作為我們的測量值，這個就要求我們所使用的風速儀設備具有平均風速的功能。

（二）工業吊扇有效覆蓋面積測試

工業吊扇的有效覆蓋面積是另外一個衡量工業吊扇產品性能指標的關鍵參數，根據標準定義，工業吊扇的有效覆蓋面積是以吊扇中心正下方距地面1.0m高度處為中心點的虛擬水平圓面上，風速儀軸線平行于吊扇葉片旋轉平面沿直線水平向外測量，測得風速為1.0m/s時的半徑內的面積。

從上可以知道，在測試工業吊扇有效覆蓋面積時，存在兩個難點，一個是風速1.0m/s的測量，另外一個是半徑的有效測量。

對于風速的測量，我們可以使用工業吊扇風量測試時的方法，采用一定時間內的平均速度作為我們的測量值，比如可以取1min內的平均風速作為我們的測量值。

由于風速的不穩定性，各個方向上測量，最后的半徑大小可能不同。因此，我們在虛擬的水平圓面采用相互垂直的四條線上各自測量，最后的半徑為四個方向的平均值。

三、總結

目前，工業風扇在國內的制造與市場推廣呈現出發展速度快的特點，同時隨著市場的發展，部分國內企業開始逐漸注重研發創新能力的提升，積極開發滿足市場需求的新產品和新技術。本文通過對工業吊扇測試技術的探討，如何對工業吊扇關鍵指標風量和有效覆蓋面積的測試確保準確性的探討，有助于準確掌握企業所生產的工業吊扇關鍵性能，有助于企業提升產品質量。

參考文獻：

[1] JB/T 13889-2020《工業吊扇 技術條件》

（1紹興市上虞區質檢計量測試所 ?浙江 ?上虞 ?312300;2上虞區下管鎮人民政府 ?浙江 ?上虞 ?312300）