在化工、制药等易燃易爆环境中，冷藏冷柜的散热风扇必须采用防爆设计。其风压与风量的计算与选型，直接关系到设备安全运行与制冷效率。以下为关键计算步骤与应用要点：
一、核心参数计算：风压与风量
风量 (Q - m³/h): 单位时间内通过风扇的空气体积，需满足散热需求。
基础公式：
Q = (设备总发热量) / (空气比热容 × 空气密度 × 允许温升)
设备总发热量 (W)：压缩机、电机等主要热源功率之和 × 发热系数 (≈1.2~1.3)
空气比热容 (Cp)：≈1005 J/(kg·K)
空气密度 (ρ)：标准工况下 ≈1.2 kg/m³
允许温升 (ΔT)：冷柜内外设计温差 (℃)，通常取 5~15℃ (需结合散热要求)
示例：某冷柜总发热量 800W，允许温升 10℃：
Q = 800 / (1005 × 1.2 × 10) ≈ 0.0663 m³/s ≈ 239 m³/h
系统阻力 (静压 - P - Pa): 空气流动路径中各部件阻力之和。
主要阻力源：冷凝器翅片、防爆外壳通风孔、风道弯头、过滤器(如有)。
估算方法：
参考设备参数：优先采用冷凝器/散热器厂家提供的风阻-风量曲线 (P-Q 曲线)。
经验公式 (简化)：
P = K × Q²
(K 为系统阻力系数，需根据结构复杂程度估算，或通过 CFD/实测获得)
关键点：防爆外壳的通风隔爆结构会显著增加风阻，必须实测或向供应商索取数据。
二、风扇选型：匹配风压风量曲线
绘制系统阻力曲线：在风压-风量 (P-Q) 坐标系中，根据 P = K × Q² 或实测数据点绘制系统阻力曲线。
选择风扇工作点：
将风扇的 P-Q 性能曲线 叠加到同一坐标系。
理想工作点：风扇曲线与系统阻力曲线的交点。此点需满足：
风量 (Q) ≥ 计算所需散热风量 (考虑安全裕度)。
风压 (P) ≥ 系统在该风量下的阻力。
安全裕度：
风量裕度：建议 ≥ 10%~15%。
风压裕度：建议 ≥ 20%~30% (尤其对防爆结构复杂、易积尘/结霜场景)。
三、防爆风扇应用核心要点
认证合规性 (重中之重)：
必须选用符合应用区域防爆等级 (如 Zone1, Zone2) 的 认证防爆风扇，具备机构证书 (如 ATEX, IECEx, NEC
500/505)。
铭牌信息需清晰标注防爆标志、温度组别 (T-Class)、气体组别 (如 IIA, IIB, IIC)。
环境适应性：
温度：确保风扇工作温度范围覆盖冷柜运行环境 (含高温散热工况)。
湿度/腐蚀：潮湿或腐蚀性环境需选用不锈钢或特殊涂层外壳/叶轮。
IP 防护等级：内部风扇建议 ≥ IP55，外部风扇根据暴露环境选择 (可能需 IP65 以上)。
安装与维护：
气流路径优化：确保进出风口通畅，减少不必要的弯头和遮挡，尤其注意防爆外壳通风面积。
减震降噪：使用减震垫/支架，避免共振传递。
定期维护：清洁扇叶、散热翅片积尘/结霜;检查紧固件、电缆引入装置密封性。
四、选型流程总结
明确需求：散热功率、允许温升、防爆等级 (Zone, T-Class, Gas Group)、环境条件。
计算风量：基于热平衡公式。
估算系统阻力：重点获取防爆外壳及冷凝器的风阻数据。
初选风扇：根据所需 Q 和 P，结合安全裕度，筛选符合防爆认证的候选型号。
匹配工作点：对比风扇 P-Q 曲线与系统阻力曲线，确认工作点满足要求且运行在区。
确认环境适应性：温湿度、防护等级、材质要求。