用于外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置的制作方法

本发明涉及机械工业技术领域，更具体地说，涉及一种用于外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置。

背景技术：

为了科学评价外墙保温材料的防火安全性能，需进行外墙保温材料燃烧模拟试验，具体设置模拟的建筑外立面，并使外墙保温材料在建筑外立面上燃烧。建筑外立面由相连并相互垂直的主墙和副墙构成，主墙宽3.0m、高9.0m，副墙宽2.0m、高9.0m，燃烧时火焰面积可达45㎡，火焰温度达600度-800度，当外墙保温材料燃至实验装置的顶端高9m处时火焰高度能达到12m。如上试验在室外宽敞开阔的地方进行，但是室外环境中自然风风速不稳定，并且不可控，难以达到该项试验的风速要求：实验墙整体表面受到均布风速，并要求达到稳定的两种风速5m/s和10m/s。

综上所述，如何在室外进行外墙保温材料燃烧实验时，使建筑外立面表面受到均匀稳定风速，达到模拟试验的稳定风速要求，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种用于外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置，其能够根据建筑外立面处的实际风速调节风机的转速，从而使建筑外立面处的风速达稳定数值，满足试验要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置，包括：

风机，所述风机设置在支撑架上，用于向建筑外立面吹风；

风速监测单元，用于监测预设位置处的风速；

风速控制单元，用于接收所述风速监测单元发送的控制电信号，并根据该控制电信号控制所述风机。

优选的，上述稳定风速装置中，所述风机为多个，各所述风机沿竖直方向依次设置在所述支撑架上。

优选的，上述稳定风速装置中，所述风速监测单元包括：

风速监测桩，所述风速监测桩设置在所述建筑外立面和所述风机之间。

优选的，上述稳定风速装置中，所述风速检测桩内设有两只风速变送器，两者分别用于采集距地面1m、4m处的风速，再以风速转换成控制电信号后分别传输给风速控制单元。

优选的，上述稳定风速装置中，所述风速控制单元包括：

配电隔离器，所述配电隔离器用于接收所述风速监测单元发送的控制电信号；

风机变频器，所述风机变频器与所述配电隔离器相连，用于根据所述风速监测单元发送的控制电信号自动调整所述风机的转速。

优选的，上述稳定风速装置中，所述配电隔离器为多个，并且各配电隔离器分别与不同的所述风机变频器相连。

优选的，上述稳定风速装置中，所述支撑架包括：

底座；

装配在所述底座上的主体支架，所述风机固定在所述主体支架上。

优选的，上述稳定风速装置中，所述底座安装有万向轮，所述万向轮带有锁紧装置。

本发明提供一种外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置，其包括风机、风速监测单元和风速控制单元；风速监测单元用于监测预设位置处的风速；风速控制单元用于接收风速监测单元发送的控制电信号，并根据该控制信号控制风机的转速。上述预设位置设置为靠近建筑外立面的迎风侧。

应用如上稳定风速装置时，风速监测单元监测到预设位置处风速，即监测到建筑外立面处的实际风速，并以风速转换成控制电信号发送给风速控制单元，风速控制单元根据上述控制电信号控制风机，使建筑外立面处的风速达试验要求。

如上稳定风速装置的原理如下：在试验现场建筑外立面均布要求的稳定风速由自然风叠加人工干预风(即风机送风)实现，也就是当实验墙面受到的自然风速达不到要求风速时风机自动根据风速差值送风，当自然风速达到要求风速时风机自动减少送风量，来达到实验墙表面受到稳定风速的效果；根据风机特性“风机的风量、风速和转速是成正比关系”，风机的转速越大，风机的风量、风速就会越大，所以本方案通过控制风机转速实现控制风机送风的风速。

显然，如上用于外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置能够根据建筑外立面处的实际风速调节风机的转速，从而使建筑外立面处的风速达稳定数值，满足试验要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的稳定风速装置的控制原理图；

图2为本发明实施例提供的支撑架的俯视结构示意图；

图3为图2中a-a的剖视结构示意图；

图4为图2中b-b的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的支撑架与风机的装配图；

图6为本发明实施例提供的稳定风速装置与结构示意图；

其中，图1-图6中：

风速变送器st；风机变频器bp；配电隔离器sy3、sy2；支撑架101；底座111；主体支架112；拉绳113；风机102；风速监测桩103。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种用于外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置，其能够根据建筑外立面处的实际风速调节风机的转速，从而使建筑外立面处的风速达稳定数值，满足试验要求。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，本发明实施例提供一种外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置，其包括风机102、风速监测单元和风速控制单元；风速监测单元用于监测预设位置处的风速；风速控制单元用于接收风速监测单元发送的控制电信号，并根据该控制信号控制风机102的转速。上述预设位置设置为靠近建筑外立面的迎风侧。建筑外立面的结构与现有技术相同，包括主墙和副墙。

应用如上稳定风速装置时，风速监测单元监测到预设位置处风速，即监测到建筑外立面处的实际风速，并以风速转换成控制电信号发送给风速控制单元，风速控制单元根据上述控制电信号控制风机102，使建筑外立面处的风速达试验要求。

如上稳定风速装置的原理如下：在试验现场建筑外立面均布要求的稳定风速由自然风叠加人工干预风(即风机102送风)实现，也就是当实验墙面受到的自然风速达不到要求风速时风机102自动根据风速差值送风，当自然风速达到要求风速时风机102自动减少送风量，来达到实验墙表面受到稳定风速的效果；根据风机102特性“风机102的风量、风速和转速是成正比关系”，风机102的转速越大，风机102的风量、风速就会越大，所以本方案通过控制风机102转速实现控制风机102送风的风速。

显然，如上用于外墙保温材料燃烧模拟试验的稳定风速装置能够根据建筑外立面处的实际风速调节风机102的转速，从而使建筑外立面处的风速达稳定数值，满足试验要求。

具体的，上述稳定风速装置中，风机102为多个，各风机102沿竖直方向依次设置在支撑架101上。更具体的，风机102设置为5台，且各风机102均匀间隔1.9m固定在支撑架101上。

风速监测单元包括风速监测桩103，风速监测桩103设置在建筑外立面和风机102之间。具体的，风速监测桩103距离建筑外立面的正表面1m(建筑外立面的正表面是指主墙上朝向副墙一侧的表面)，距建筑外立面的侧面外边0.3m，是具有防热辐射功能的风速监测桩103，其高4.5m。

风速检测桩内设有两只风速变送器st，两风速变送器st分别用于采集距地面1m、4m处的风速，再以风速转换成控制电信号的形式分别传输给风速控制单元。

如上稳定风速装置中，风速控制单元包括：

配电隔离器，配电隔离器用于接收风速监测单元发送的控制电信号；

风机变频器bp，风机变频器bp与上述配电隔离器相连，用于根据风速监测单元发送的控制电信号自动调整风机102的转速。

配电隔离器为多个，且各配电隔离器分别与不同的风机变频器bp相连。具体的，配电隔离器为2个，两者分别用于接收两个风速变送器st发送的控制电信号，其中，与用于采集距地面4m处风速的风速变送器st对应的配电隔离器，用于控制与位于上方的三个风机102分别配合的三个风机变频器bp；与用于采集距地面1m处风速的风速变送器st对应的配电隔离器，用于控制与位于下方的两个风机102分别配合的两个风机变频器bp，如图1所示。

应用时，配电隔离器sy2负责接收实验墙面(即上述建筑外立面)下半部分采集来的风速信号以等量关系分配给位于下半部的2台风机变频器bp，由风机变频器bp根据风速监测单元送来的控制电信号自动调整下半部的2台风机102的转速，从而控制了实验表面下半部分所受到的实际风速

配电隔离器sy3负责接收实验墙面上半部分采集来的风速信号以等量关系分配给风机组上半部的3台风机变频器bp，由风机变频器bp根据风速监测单元送来的控制电信号自动调整风机102的转速，从而控制了实验表面上半部分所受到的实际风速。

优选的，上述稳定风速装置中，支撑架101设置为包括底座111和装配在底座111上的主体支架112，风机102固定在主体支架112上。该方案中，支撑架101分为底座111和主体支架112两部分，两者能够分别制造，降低生产难度，还可将两者相互拆分后运输、储存，节省空间。

具体的，风机102设置为通过螺栓固定在主体支架112上，主体支架112和底座111采用铰链连接结构，便于维护安装，且整体结构紧凑稳定性好。为了提高主体支架112与底座111的装配可靠性，支撑架101设置为还包括拉绳113，拉绳113的一端固定于主体支架112的顶端，另一端固定于底座111，并且拉绳113呈拉紧状态。

优选的，上述稳定风速装置中，底座111安装有万向轮，万向轮带有锁紧装置，以根据不同风向要求任意移动整套装置，从而改变风向。

具体的，上述稳定风速装置中，风机102的参数如下：电机功率18.5kw、转速1450r/min、风压1490-2032pa、排风量15826-29344m/h，当然，根据外界环境的实际风速，风机102的参数还可设置为其它值，本实施例不做限定。

本实施例提供的稳定风速装置在室外距着火点5m处，着火面高度10m、宽度3.5m以内的自然环境中，完全能输出定向和连续可调稳定风速4m/s-10m/s的风，风机102及支撑架101能承受250度连续4小时耐热运行。另外该稳定风速装置中，风速采样及电气控制实行闭环控制，具有节能、风速控制准确，反应速度快的优势，适用于室内外要求稳定风速的试验场合。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。