窗式净风机的研究.doc

窗式净风机的研究环境空气污染已影响到人们的生活质量和身体健康,人们在关注室外空气污染的同时,同样需要重视室内空气污染问题,现代人80%以上的时间是在室内度过的,长期处于空气受污染的室内环境中,人们的健康会受到日积月累的损害。目前已有的室内空气净化装置存在安装工程量大、破坏房屋结构和单一内循环等弊端,无法真正满足人们对高质量室内空气的需求。因此设计一款能方便安装的窗式净风装置具有现实的需求和重要的实用价值。课题围绕一种新型的进排一体式窗式净风机,进行相关研究工作,包括总体技术方案研究、室内气流流场的仿真分析、控制系统的研制、单机性能试验和房间模拟性能试验等。论文首先根据窗式净风机的技术需求,研究窗式净风机的主要功能及总体结构方案。提出了风机驱动进风和排风、过滤组件净风、自动控制运行和窗框安装的总体结构,为具体的结构设计和实现打下了基础。研究解决了窗式净风机关键子系统中存在的若干技术难题。通过有限元方法对室内气流流场进行了仿真分析,研究了水平进风下排风和上进风下排风两种进排风结构布局下,室内气流流场分布及新、旧空气交换效率,比较选定了水平进风下排风的较优结构布局;然后通过理论分析和试验研究,设计了易于拆装、适合窗式净风机高效PM2.5和PM10过滤且具有较低气阻的平面三层式过滤组件,为实现空气的净化输入提供了保障。为了实现窗式净风机的程序控制自动运行,设计了驱动器和控制器,编写相关程序并完成系统调试。随后,进行了窗式净风机单项性能测试和安装后房间模拟运行试验。结果表明:窗式净风机进风量达170m3/h,排风量为135m3/h,房间内气流速度场测量数据与仿真结果较吻合。在层高3.1m,面积15m2的房间内,空气重度污染的情况下(PM2.5浓度为154μg/m3,PM10浓度为1681μg/m3),运行50分钟后室内空气置换为PM2.5二级(良)的等级,PM10接近一级(优)的等级,经窗式净风机净化输入空气后室内PM2.5浓度下降为47μg/m3,PM10下降为56μgg/m3,达到了接近优等级别的空气质量;整机运行噪声不大于38dB(A),耗电量0.57度/天,体现出了良好的工作效能和经济适用性,具有进一步研发和应用的价值。