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風機的曆史及相關參數

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風機的曆史及相關參數

發布日期:2017-02-14 11:35 來源:http://www.defvr.com 點擊:

風機是我國對氣體壓縮和氣體輸送機械的習慣簡稱,通常所說的風機包括:通風機,鼓風機,風力發電機。氣體壓縮和氣體輸送機械是把旋轉的機械能轉換為氣體壓力能和動能,并将氣體輸送出去的機械。

風機的主要結構部件是葉輪、機殼、進風口、支架、電機、皮帶輪、聯軸器、消音器、傳動件(軸承)等。

無動力通風機是利用自然風力及室内外溫度差造成的空氣熱對流,推動渦輪旋轉從而利用離心力和負壓效應将室内不新鮮的熱空氣排出。

風機關系到系統的輸配能耗,是建築節能非常關鍵的部分。根據國家空調設備質量監督檢驗中心多年風機檢測表明很多風機在額定工況下都存在問題,因此需要嚴格按照産品标準要求生産和制造風機。

廚房排油煙風櫃.JPG

風機剛開始工作時軸承部位的振動很小,但是随着運轉時間的加長,風機内粉塵會不均勻的附着在葉輪上,逐漸破壞風機的動平衡,使軸承振動逐漸加大,一旦振動達到風機允許的最大值11mm/s時(用振幅值表示的最大允許值如下),風機必須停機修理(清除粉塵堆積,重做動平衡)。因為這時已是非常危險的,用戶千萬不可強行使用。在風機振動接近危險值時,有測振儀表的會報警。

風機軸承振動的最大允許值為:

(1)用軸承震動速度有效顯示時為:11mm/s。

(2)用軸承振幅顯示時為以下值:

  1. 電機同步轉速為3000轉/分時: 最大允許值為:0.1mm(雙振幅)

  2. 電機同步轉速為1500轉/分時: 最大允許值為:0.2mm(雙振幅)

  3. 電機同步轉速為1000轉/分時: 最大允許值為:0.31mm(雙振幅)

  4. 電機同步轉速為750轉/分時: 最大允許值為:0.4mm(雙振幅)

  5. 電機同步轉速為600轉/分時: 最大允許值為:0.5mm(雙振幅)

  6. 電機同步轉速為500轉/分時: 最大允許值為:0.6mm(雙振幅)

風機的軸承溫度正常時為≤70℃,如果一旦升高到70℃,有電控的應(會)報警。此時應查找原因,首先檢查冷卻水是否正常?軸承油位是否正常?如果一時找不到原因,軸承溫度迅速上升到90℃,有電控的應(會)再次發出報警、停車信号。

風機開車、停車或運轉過程中,如發現不正常現象應立即進行檢查,檢查發現的小故障應及時查明原因設法消除。如發現大故障(如風機劇烈振動、撞擊、軸承溫度升劇烈上升等)應立即停車進行檢查。

風機首次運行一個月後,應重新更新更換潤滑油(或脂)。以後除每次拆修後應更換外,正常情況下1~2月更換一次潤滑油(或脂),也可根據實際情況更換潤滑油(或脂)。

風機包括,透平鼓風機、羅茨鼓風機和透平壓縮機,詳細劃分包括離心式壓縮機、軸流式壓縮機、離心式鼓風機、羅茨鼓風機、離心式通風機、軸流式通風機和葉氏鼓風機等7大類。

市場發展

未來風機發展趨勢和方向分析如下:

風機主要應用于冶金、石化、電力、城市軌道交通、紡織、船舶等國民經濟各領域以及各種場所的通風換氣。除傳統應用領域外,在煤矸石綜合利用、新型幹法熟料技改、冶金工業的節能及資源綜合利用等20多個潛在的市場領域仍将有較大的發展前景。

随着風機制造行業競争的不斷加劇,大型風機制造企業間并購整合與資本運作日趨頻繁,國内優秀的風機制造企業愈來愈重視對行業市場的研究,特别是對産業發展環境和産品購買者的深入研究。正因為如此,一大批國内優秀的風機品牌迅速崛起,逐漸成為風機制造行業中的翹楚!

從風機需求特點預測

對于使用量大面廣的中小型風機,産品結構及制造工藝比較簡單,成本也較低,用戶主要追求的是高效率、低噪聲、長壽命,且價格便宜。另一種是資金、技術密集型,産品結構複雜,制造周期長,成套性和系統性也強,而且在高壓、高溫及高速條件下運行,有的甚至在惡劣工況下運行,用戶對該類風機各有不同要求。對透平鼓 風機和壓縮機及大型通風機,用戶主要追求的是高質量、高可靠性、運轉平穩且周期長。

從主要領域需求結構預測

一般通風換氣風機(一般為中小型離心和軸流通風機)使用最廣泛,需求量最多,制造廠商也最多。總體講,這類産品供大于求。特殊用途風機(包括防腐風機、高溫風機、耐磨風機、消防排煙風機等)需求量雖然不很大,但因作業環境特殊,需要區别對待,因為主要材質要求較特殊。羅茨鼓風機的最大 特點是當壓力在允許範圍内調節時,流量變化甚微,壓力選擇範圍寬,具有強制輸氣特征,主要缺點是噪聲較大。通過引進技術、合資及自行開發等,我國已推出噪聲較低的三葉羅茨鼓風機,頗受用戶歡迎,市場前景較好。透平壓縮機(包括離心壓縮機、軸流壓縮機和軸流-離心複合式壓縮機)是重大工程成套裝置重要設備,在國民經濟中起着重要作用。 對透平壓縮機的性能要求既要壓力高,又要流量大。随着成套裝置大型化,要求透平壓縮機參數越來越高。如高爐冶煉裝置、大型煤化工裝置、大型化肥裝置、大型乙烯裝置、大型空分裝置、天然氣管線輸送裝置及油田注氣裝置等。這類産品需求量占風機總量很少,但由于重要,以及結構複雜,制造周期長,技術含量高,因此,有比較好的經濟效益和社會效益。透平壓縮機制造水平代表了風機行業整體水平。市場環境

從國内市場容量預測

風機根據不同壓力和流量等要求,差異很大。因此,風機需求應按其類型、大小加以區别,按不同行業需求情況來預測。據不完全統計,全國風機産量從1 980年到1996年,年均增長率為13.8%。預計2005年全國風機總産量在260萬~290萬台之間,201 0年将達310萬~325萬台。根據風機行業曆年統計,預測離心式壓縮機2005 年産量為160萬~180萬台, 2010年将達200萬~210萬台;軸流壓縮機2005 産量為26萬台,2010年預計達36萬台;透平壓縮機和鼓風機2005年市場占有率可達70%左右。

從國外市場預測

中國通用機械風機行業協會會員單位2000年出口風機7969台,出口交貨值為8115 .7萬元。1991年~2000年出口風機總台數為72876台,出口交貨總值為74726萬元。

全球經濟一體化趨勢越來越明顯,各國經濟将進一步互相依存,國際經濟合作和交往日趨緊密,國際市場處在大幅度交叉和融合階段。同時,全球性産業結 構調整步伐正在加快,國際分工規模和深度都出現重大進展,發達國家不斷将工業生産轉向資本密集型和技術密集型行業,勞動密集型産品向發展中國家和地區轉 移。這為我國發揮自身優勢,跻身國際市場提供了很好的發展機遇。

國内從20世紀70年代開始引進國外離心壓縮機先進技術,經過消化吸收和創新,提高了産品檔次。隻要保證質量和交貨期,利用價格優勢,在國際上是有競争力的。特别是中國加入WTO後,增加風機出口是完全可能的。從曆史情況分析,主要出口品種是中小型通風 機以及風機配件。國内生産這類風機的企業,主要差距是表面質量達不到出口要求,若提高外觀質量,又具有價格優勢,在國外市場的前景是廣闊的。從1991 年~2000年風機出口情況看,中小型通風機出口不夠穩定,沒有明顯增長趨勢。但随着技術不斷進步,預計這類風機出口量會不斷增加,預測在 2000年基礎上會以5%左右的年均速度遞增。

離心式壓縮機和鼓風機從1991年到2000年出口有較明顯的增加,2000 年已達到87萬台。主要出口國是印度、巴基斯坦、伊朗、越南等發展中國家。預計這種趨勢還會發展,每年可達到100萬台。

2012年1-12月,全國風機的産量達2162.35萬台,同比增長1.39%。從各省市的産量來看,2012年1-12月,浙江省風機的産量達1152.12萬台,同比增長4.54%,占全國總産量的53.28%。緊随其後的是廣東省、上海市、江蘇省,分别占總産量的34.01%、4.82%以及2.80%。

行業現狀

全球風能理事會發布報告數據顯示,2014年全球風電新增裝機容量51477MW,同比上升44%,累計裝機容量首次超過50GW門檻,各項數據均創造了新的世界紀錄。

中國的風電産業驅動了全球增長。2014年,中國風電新增裝機容量2335.05萬千瓦,同比上升45.1%,累計裝機容量達到近1.15億千瓦,其中并網容量近1億千瓦,占全部發電裝機容量7%。

風電産業的複蘇除來自風電自身實力的增強外,煤炭價格下跌亦功不可沒,燃料成本的下降,緻使絕大多數電力企業的盈利創今年新高,從而可以擴大風電建設規模并加快給付機組欠款。

風電設備制造商的業績因此在2014年全面飄紅,市場集中度進一步提升至前八大整機企業,中國風電産業基本結束了低價競争的局面。

風電業界普遍認為,風電行業未來将進入穩定增長的新常态,今後五年,每年新增裝機容量或将至少達到2000萬千瓦,開發商盈利提升仍存瓶頸。

曆史

風機已有悠久的曆史。2000多年前,中國、巴比倫、波斯等國就已利用古老的風車提水灌溉、碾磨谷物。12世紀以後,風車在歐洲迅速發展。中國在公元前就已制造出簡單的木制砻谷風車,它的作用原理與現代離心風機基本相同。

公元7世紀在西亞—大概在叙利亞,建造了第一批風車。世界上的這個地區有強風,幾乎總是朝着相同的方向吹,因此就面向盛行風而建造了這些早期風車。它們看上去不像如今所見到的風車,而是有着豎式軸,軸垂直排列着翼,與旋轉木馬裝置上排列着木馬很相似。

12世紀末在西歐出現了第一批風車。有些人認為,在巴勒斯坦參加了十字軍東侵的士兵們回家時帶回了關于風車的信息。但是,西方風車的設計與叙利亞的風車迥然不同,因而它們可能是獨立發明出來的。典型的地中海風車有着圓形石塔和朝向盛行風安裝的垂直翼闆。它們仍用于磨碎谷物。

1862年,英國的圭貝爾發明離心風機,其葉輪、機殼為同心圓型,機殼用磚制,木制葉輪采用後向直葉片,效率僅為40%左右,主要用于礦山通風。

1892年法國研制成橫流風機;1898年,愛爾蘭人設計出前向葉片的西羅柯式離心風機,并為各國所廣泛采用;19世紀,軸流風機已應用于礦井通風和冶金工業的鼓風,但其壓力僅為100~300帕,效率僅為15~25%,直到二十世紀40年代以後才得到較快的發展。

1935年,德國首先采用軸流等壓風機為鍋爐通風和引風。

1948年,丹麥制成運行中動葉可調的軸流風機;旋軸流風機、子午加速軸流風機、斜流風機和橫流風機;

1874年成立的Clarage公司,于1997年被美國雙城風機集團并購,成為至今最老的風機制造商之一,風機的發展也都獲得了長足進步。

1880年,人們設計出用于礦井排送風的蝸形機殼,和後向彎曲葉片的離心風機,結構已比較完善了。1892年法國研制成橫流風機。

分類

  1. 風機按使用材質分類可以分好幾種,如鐵殼風機(普通風機)、玻璃鋼風機、塑料風機、鋁風機、不鏽鋼風機等等

  2. 風機分類可以按氣體流動的方向,分為離心式、軸流式、斜流式(混流式)和橫流式等類型。

  3. (1)離心風機。氣流軸向進入風機的葉輪後主要沿徑向流動。這類風機根據離心作用的原理制成,産品包括離心通風機、離心鼓風機和離心壓縮機。

  4. (2)軸流風機。氣流軸向進入風機的葉輪,近似地在圓柱形表面上沿軸線方向流動。這類風機包括軸流通風機、軸流鼓風機和軸流壓縮機。

  5. (3)回轉風機。利用轉子旋轉改變氣室容積來進行工作。常見的品種有羅茨鼓風機、回轉壓縮機。

  6. 風機根據氣流進入葉輪後的流動方向分為:軸流式風機、離心式風機和斜流(混流)式風機。

  7. 風機按用途分為壓入式局部風機(以下簡稱壓入式風機)和隔爆電動機置于流道外或在流道内,隔爆電動機置于防爆密封腔的抽出式局部風機(以下簡稱抽出式風機)。

  8. 風機按照加壓的形式也可以分單級、雙級或者多級加壓風機。如4-72是單級加壓,高端風機則是多級加壓風機。

  9. 風機按照用途劃分可以分為:軸流風機、混流風機、屋頂風機、空調風機等。

  10. 風機按壓力可分為負壓風機、低壓風機、中壓風機、高壓風機。

  11. 按出口壓力(升壓)分為:通風機(≤1.5萬Pa)、鼓風機(1.5~35萬Pa)、壓縮機(≥35萬Pa)。

風機性能參數

風機的性能參數主要有流量、壓力、功率、效率和轉速。另外,噪聲和振動的大小也是主要的風機設計指标。流量也稱風量,以單位時間内流經風機的氣體體積表示;壓力也稱風壓,是指氣體在風機内壓力升高值,有靜壓、動壓和全壓之分;功率是指風機的輸入功率,即軸功率。風機有效功率與軸功率之比稱為效率。風機全壓效率可達90%。

應用範圍

風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建築物的通風、排塵和冷卻;鍋爐和工業爐窯的通風和引風;空氣調節設備和家用電器設備中的冷卻和通風;谷物的烘幹和選送;風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。 風機的工作原理與透平壓縮機基本相同,隻是由于氣體流速較低,壓力變化不大,一般不需要考慮氣體比容的變化,即把氣體作為不可壓縮流體處理。

安裝

準備工作

  1. 風機開箱前應檢包裝是否完整無損,風機的銘牌參數是否符合要求,各随帶附件是否完整齊全。

  2. 仔細檢查風機在運輸過程中有無變形或損壞,堅固件是否松動或脫落,葉輪是否有擦碰現象,并對風機各部分零件進行檢查。如發現異常現象,應待修複後再使用。

  3. 用500V兆歐表測量風機外殼與電機繞組間的絕緣電阻,其值應大于0.5兆歐,否則應對電機繞驵進行烘幹處理,烘幹時溫度不許超過120℃。

  4. 準備好風機安裝所需的各種材料、工具及場地。

工作開始

1.仔細閱讀風機使用說明書及産品樣本,熟悉和了解風機的規格、形式、葉輪旋轉方向和氣流進出方向等;再次檢查風機各零部件是否完好,否則應待修複後方可安裝使用。

2.風機安裝時必須有安全裝置以防止事故發生,并由熟悉相關安全要求的專業人士安裝和接線。

3.聯接風機進出口的風管有單獨支撐,不允許将管道重疊重量加在風機的部件上;風機安裝時應注意風機的水平位置,對風機與地基的結合面與出風管道的聯接應調整,使之自然吻合,不得強行聯接。

4.風機安裝後,用手或杠杆撥動葉輪,檢查是否有過緊或擦碰現象,有無妨礙轉動的物品,無異常現象下,方可進行試運轉,風機傳動裝置的外露部份應有防護罩(用戶自備)如風機進風口不接管道時,也需添置防護網或其他安裝裝置(用戶自備)。

5.風機所配電控箱必須與對應風機相匹配(指功率、電壓、氣動方式、控制形式等)。

6.風機接線應由專業電工接線,接線必須正确可靠,尤其是電控箱處的接線編号與風機接線柱上的編号一緻對應,風機外殼應可靠接地,接地必須可靠,不能用接零代替接地。

7.風機全部安裝後應檢查風機内部是否有遺留的工具盒雜物

注意事項

  1. 風機外殼或電機外殼的接地必須可靠;

  2. 禁止反方向旋轉,禁止超額定電流運行,禁止缺相運行;

  3. 禁止在運轉中維護風機。

調試

  1. 風機允許全壓起動或降壓起動,但應注意,全壓起動時的電流約為5~7倍的額定電流,降壓起動轉距與電流平方成正比,當電網容量不足時,應采用降壓起動。(當功率大于11KW時,宜采用降壓起動。)風機在試車時,應認真閱讀産品說明書,檢查接線方法是否同接線圖相符;應認真檢查供給風機電源的工作電壓是否符合要求,電源是否缺相或同相位,所配電器元件的容量是否符合要求。

  2. 試車時人數不少于兩人,一人控制電源,一人觀察風機運轉情況,發現異常現象立即停機檢查;首先檢查旋轉方向是否正确;風機開始運轉後,應立即檢查運轉電流是否平衡、電流是否超過額定電流;若不有正常現象,應停機檢查。運轉五分鐘後,停機檢查風機是否有異常現象,确認無異常現象再開機運轉。

  3. 雙速風機試車時,應先起動低速,并檢查旋轉方向是否正确;起動高速成時必須待風機靜止後再起動,以防高速反向旋轉,引起開關跳閘及電機受損。

  4. 風機達到正常轉速時,應檢測風機輸入電流是否正常,風機的運行電流不能超過其額定電流。若運行電流超過其額定電流,應檢查供給風機的電壓是否正常。

  5. 風機所需電機功率是指在一定工況下,對離心風機和風機箱,進風口全開時所需功率較大。若進風口全開進行運轉,則電機有損壞的可能。風機試車時最好将風機進口或出口管路上的閥門關閉,運轉後将閥門漸漸開啟,達到所需工況為止,并注意風機的運轉電流是否超過額定電流。

喘振條件

1、風機的工作點落在具有駝峰形Q-H性能曲線的不穩定區域内;

2、風道系統具有足夠大的容積,它與風機組成一個彈性的空氣動力系統;

3、整個循環的頻率與系統的氣流振蕩頻率合拍時,産生共振。

使用方法

安裝要求

a、風機的基礎要求水平、堅固,且基礎高度≥200mm。

b、風機與風管采用軟管(柔性材料且不燃燒)連接,長度不宜小于200mm、管徑與風機進出口尺寸相同。為保證軟管在系統運轉過程中不出現扭曲變形,應安裝的松緊适度。對于裝在風機吸入端的帆布軟管,可安裝稍緊些,防止風機運轉時被吸入,減少帆布軟管的截面尺寸。

c、風機的鋼支架必須固定在混凝土基礎上,風機其鋼支架與基礎之間必須增加橡膠減振墊。全部風機及電動機組件都安裝在整塊的鋼支架上,鋼地架安裝在基礎頂部的減振墊上,減振墊最好用多孔型橡膠闆。

d、風機出口的管徑隻能變大、不能變小,最後出風口要安裝防蟲網,偏向上出風時須增加風雨帽。

日常保養

正确的維護、保養,是風機安全可靠運行,提高風機使用壽命的重要保證。因此,在使用風機時,必須引起充分的重視。

葉輪保養:

葉輪運轉初期及所有定期檢查的時候,隻要一有機會,都必須檢查葉輪是否出現裂紋、磨損、積塵等缺陷。

隻要有可能,都必須使葉輪保持清潔狀态,并定期用鋼絲刷刷去上面的積塵和鏽皮等,因為随着運行時間的加長,這些灰塵由于不可能均勻地附着在葉輪上,而造成葉輪平衡破壞,以至引起轉子振動。

葉輪隻要進行了修理,就需要對其再作動平衡。如有條件,可以使用便攜試動平衡儀在現場進行平衡。在作動平衡之前,必須檢查所有緊定螺栓是否上緊。因為葉輪已經在不平衡狀态下運行了一段時間,這些螺栓可能已經松動。

軸承保養:

經常檢查軸承潤滑油供油情況,如果箱體出現漏油,可以把端蓋的螺栓擰緊一點,這樣還不行的話,可能隻好換用新的密封填料了。

軸承的潤滑油正常使用時,半年内至少應更換一次,首次使用時,大約在運行200小時後進行,第二次換油時間在1~2個月進行,以後應每周檢查潤滑油一次,如潤滑油沒有變質,則換油工作可延長至2~4個月一次,更換時必須使用規定牌号的潤滑油(總圖上有規定),并将油箱内的舊油徹底放幹淨且清洗幹淨後才能灌入新油。

如果要對風機軸承作更換,應注意以下事項:

在将新軸承裝入前,必須使軸承與軸承箱都十分清潔。将軸承置于溫度約為70~80℃的油中加熱後再裝入軸上,不得強行裝配,以避免傷軸。

其餘各配套設備的維修保養:

各配套設備包括電機、電動執行器、儀器、儀表等的維修保養詳見各自的使用說明書。這些使用說明書都由各配套制造廠家提供,本制造廠将這些說明書随機裝箱提供給用戶。

機殼維修

除定期檢查機殼與進氣室内部是否有嚴重的磨損,清除嚴重的粉塵堆積之外,這些部位可不進行其他特殊的維修。定期檢查所有的緊固螺栓是否緊固,對有壓緊螺栓部的風機,将底腳上的蝶形彈簧壓緊到圖紙所規定的安裝高度。

緊急停機

緊急停機:在機組試運行過程中,遇有下列情況之一時,要立即緊急停機。緊急停機的操作就是按動主電機停車按鈕,然後再進行停機後的善後處理工作;

  1. 離心風機突然發生強烈振動,并且已經超過跳閘值;

  2. 機體内部有碰刮或者是不正常的摩擦聲音;

  3. 任何一軸承或密封處出現冒煙的現象,或者某一軸承溫度急劇上升到報警值;

  4. 油壓低于報警值并且無法恢複到正常時;

  5. 油箱液位低,已有吸空現象;

  6. 軸位移值出現明顯的持續增長,達到報警值時;

正常停機

  1. 逐步打開放空閥,同時逐步關閉排氣閥;

  2. 逐步關小進氣節流門到20~25度;

  3. 按動停車按鈕,并注意停機過程中有無異常現象;

  4. 機組停止後5~10min後,或者軸承溫度降低到45攝氏度以下時可以停止供油。對于具有浮環密封的機組,密封油泵必須繼續供油,直到機體溫度低于80攝氏度為止;

機組停機後,在2~4小時内定期盤動轉子180度

節能改造

在我國各行各業的各類機械與電氣設備中與風機配套的電機約占全國電機裝機量的60%,耗用電能約占全國發電總量的三分之一。特别值得一提的是,大多數風機在使用過程中都存在大馬拉小車的現象,加之因生産、工藝等方面的變化,需要經常調節氣體的流量、壓力、溫度等;許多單位仍然采用落後的調節擋風闆或閥門開啟度的方式來調節氣體的流量、壓力、溫度等。這實際上是通過人為增加阻力的方式,并以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體流量調節的要求。這種落後的調節方式,不僅浪費了寶貴的能源,而且調節精度差,很難滿足現代化工業生産及服務等方面的要求,負面效應十分嚴重。

随着近十幾年變頻技術的不斷完善、發展。變頻調速性能日趨完美,已被廣泛應用于不同領域的交流調速。為企業帶來了可觀的經濟效益,推動了工業生産的自動化進程。

  1. 變頻節能原理:

  2. 1. 風機運行曲線

由圖可以說明其節電原理:

圖中,曲線(1)為風機在恒定轉速n1下的風壓一風量(H-Q)特性,曲線(2) 為管網風阻特性(風門全開)。曲線(4) 為變頻運行特性(風門全開)

假設風機工作在A點效率最高,此時風壓為H2,風量為Q1,軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比,在圖中可用面積AH2OQ1表示。如果生産工藝要求,風量需要從Q1減至Q2,這時用調節風門的方法相當于增加管網阻力,使管網阻力特性變到曲線(3),系統由原來的工況點A變到新的工況點B運行。從圖中看出,風壓反而增加,軸功率與面積BH1OQ2成正比。顯然,軸功率下降不大。如果采用變頻器調速控制方式,風機轉速由n1降到 n2,根據風機參數的比例定律,畫出在轉速n2風量(Q-H)特性,如曲線(4)所示。可見在滿足同樣風量Q2的情況下,風壓H3大幅度降低,功率N3随着顯著減少,用面積CH3OQ2表示。節省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面積BH1H3C表示。顯然,節能的經濟效果是十分明顯的。

  1. 風機在不同頻率下的節能率

從流體力學原理得知,風機風量與電機轉速功率相關:風機的風量與風機(電機)的轉速成正比,風機的風壓與風機(電機)的轉速的平方成正比,風機的軸功率等于風量與風壓的乘積,故風機的軸功率與風機(電機)的轉速的三次方成正比(即風機的軸功率與供電頻率的三次方成正比):請看風機定律

根據上述原理可知改變風機的轉速就可改變風機的功率。

例如:将供電頻率由50Hz降為45Hz,

則P45/P50=453/503=0.729,

即P45=0.729P50将供電頻率由50 Hz降為40Hz,

則P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50

  1. 鍋爐風機的變頻節能改造:

鍋爐的變頻節能改造通常是指對鍋爐風機的變頻節能改造。

鍋爐風機在設計時是按最大工況來考慮的,在實際使用中有很多時間風機都需要根據實際工況進行調節,傳統的做法是用開關風門、閥門的方式進行調節,這種調節方式增大了供風系統的節流損失,在啟動時還會有啟動沖擊電流,且對系統本身的調節也是階段性的,調節速度緩慢,減少損失的能力很有限,也使整個系統工作在波動狀态;而通過在鍋爐風機上加裝變頻調速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問題,可使系統工作狀态平緩穩定,并可通過變頻節能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下:

鍋爐風機的裝機概況:2×75KW,1×55KW。

所有風機均采用一對一(即 一台變頻器配一台電機)的配置 方式,保留原工頻系統且與變頻系統互為備用,一般情況下的調 節方式均為開環調節。

二、投資與節能:

變頻節能系統(裝置)在各類調速系統中使用時其節能效果對于單台設備可做到20-55%,在風機這類設備的一般應用的節能效果平均也可做到20-50%,在未受到其它因素的影響的情況下一般可取平均值,這些節能效果平均值是由實際應用中得到,權威性數據可由市場上公開出售的資料(書)查到;通過這些數據再進行一些簡單的投資回收率的計算可知:變頻節能系統(裝置)的投資回收期一般為6-15個月(這是經驗值也是權威數據)。

故障分析

故障分類

常見故障:

水泥行業風機工作介質中常含有一定量大小不等、形狀各異的同體顆粒,如除塵系統的引風機、氣力輸送的鼓風機。由于這些風機是在含塵氣流中工作的,氣流中的粉塵顆粒既要對風機産生磨損,又要在風機葉片上附着積灰,且這種磨損和積灰都是不均勻的。因而使風機轉子的平衡遭到破壞,引起風機振動,縮短風機壽命,嚴重時可使風機不能正常工作。尤其是風機葉片的磨損最為嚴重,它不僅破壞風機内的流動特性,且容易引發葉片斷裂及飛車等重大事故。

傳動部位磨損也是風機普遍存在的問題,其中包括各種軸類、輥類、減速機、電機、泵類等軸承位、軸承座、鍵槽及螺紋等部位,傳統的補焊機加工方法易造成材質損傷,導緻部件變形或斷裂,具有較大的局限性;刷鍍和噴塗再機加工的方法往往需要外協,不僅修複周期長、費用高,而且因修補的材料還是金屬材料,不能從根本上解決造成磨損的原因(金屬抗沖擊能力及退讓性較差);更有許多部件隻能采取報廢更換,大大增加了生産成本和庫存備件,使企業良好的資源優勢遭到閑置和浪費。

振動故障:

風機與電動機之間由聯軸器鍊接,傳遞運動和轉矩。不對中是風機最常見的故障,風機的故障60%與不對中相關。風機的不對中故障是指風機、電動機兩轉子的軸心線與軸承中心線的傾斜或偏移程度。風機轉子的不對中可以分為聯軸器不對中和軸承不對中。風機轉子系統産生不對中故障後,在旋轉過程中會産生一系列對設備運行不利的動态效應,引起聯軸器的偏轉、軸承的磨損、油膜穩态和軸的撓曲變形等,不僅使轉子的軸頸與軸承的相互位置和軸承的工作狀态發生了變化,也同時降低了軸系的固有頻率,使轉子受力及軸承所受的附加力導緻風機的異常振動和軸承的早期損壞,危害極大。對于風機的不對中故障,可以用激光對中儀來解決,方便快捷。

原因分析

總結風機故障現象及原因,有其規律可循,風機故障按其原因及分類,有以下幾種:

設計原因:

設計不當,動态特性不良,運行時發生強迫振動或自激振動

結構不合理,應力集中

設計工作轉速接近或落入臨界轉速區

熱膨脹量計算不準,導緻熱态對中不良

制造原因:

零部件加工制造不良,精度不夠

零件材質不良,強度不夠,制造缺陷

轉子動平衡不符合技術要求

安裝原因:

機械安裝不當,零部件錯位,預負荷大

軸系對中不良

機器幾何參數(如配合間隙、過盈量及相對位置)調整不當

管道應力大,機器在工作狀态下改變了動态特性和安裝精度

轉子長期放置不當,改變了動平衡精度

未按規程檢修,破壞了機器原有的配合性質和精度

操作運行不當:

工藝參數(如介質的溫度、壓力、流量、負荷等)偏離設計值,機器運行工況不正常

機器在超轉速、超負荷下運行,改變了機器的工作特性

運行點接近或落入臨界轉速區

潤滑或者冷卻不良

葉輪局部損壞或結垢

啟停機或升降速過程操作不當,暖機不夠,熱膨脹不均勻或在臨界區停留時間過久

設備劣化:

長期運行,轉子撓度增大或動平衡劣化

轉子局部損壞、脫落或産生裂紋

零部件磨損、點蝕或腐蝕等

配合面受力劣化,産生過盈不足或松動等,破壞了配合性質和精度

機器基礎沉降不均勻,機器殼體變形。

維護

  1. 使用環境應經常保持整潔,風機表面保持清潔,進、出風口不應有雜物。定期消除風機及管内的灰塵等雜物。

  2. 隻能在風機完全正常情況下方可運轉,同時要保持供電設施容量充足,電壓穩定,嚴禁缺相運行,供電線路必須為專用線路,不應長期用臨時線路供電。

  3. 風機在運行過程中發現風機有異常聲、電機嚴重發熱、外殼帶電、開關跳閘、不能起動等現象,應立即停機檢查。為了保證安全,不允許在風機運行中進行維修。檢修後應進行試運轉五分鐘左右,确認無異常現象再開機運轉。

  4. 根據使用環境條件不定期對軸承補充或更換潤滑油脂(電機封閉軸承在使用壽命期内不必更換潤滑油脂),為保證風機在運行過程中的良好的潤滑,加油次數不少于1000小時/次,封閉軸承和電機軸承,加油用ZL–3锂基潤滑油脂填充軸承内外圈的2/3。嚴禁缺油運轉。

  5. 風機應貯存在幹燥的環境中,避免電機受潮。風機在露天存放時,應有防雨措施。在貯存與搬運過程中應防止風機磕碰,以免風機受到損傷。

擇風機殼主要看冷鍍鋅闆的鍍層厚薄。薄的易鏽,不宜選用;風機進風罩有鍍鋅鋼闆和玻璃2種材質,選用鍍鋅鋼闆為好;與之匹配的電機功率有750瓦和1100瓦2種,選擇1100瓦的電機為好;風機類型較多,材質有不鏽鋼、鍍鋅鋼闆、鋁合金、彩鋼闆,從性能而言,宜選用不鏽鋼風葉。風葉造型多種多樣,性能好的造型和加工工藝均複雜;轉動總成有壓鑄鋁、鑄鐵2種,相比之下,壓鑄鋁性能較好;百葉窗自動開啟裝置有離心錘式、重力錘式和風吹式。從經驗看,離心錘式較穩定,重力錘式易受積塵影響,啟閉易失靈。風吹式主要用于36寸風機。百葉窗主要看其密合性是否優良。

在電力、鋼鐵、水泥、造紙等行業中大量使用的風機設備,因輸送的氣體介質中含有大量的硬質粉塵顆粒和酸性氣體,這些設備的過流部件,受到強烈的沖刷腐蝕,尤其是其心髒部件葉輪,在其葉片的末端運行線速度達到160米每秒,磨損速度比其它部位更為嚴重。據統計,使用普通的碳鋼或一般耐磨鋼16Mn制造的葉輪,一般使用壽命隻有半年,最短的隻有幾十天,雖然使用過各種表面防磨措施如堆焊,噴塗,噴焊、塗覆高分子耐磨材料等,使用壽命也難以得到顯著提高。比較常用的方法中,以堆焊使用比較多,效果尚可,一般能使用一年以上而不需要大面積修理。其缺點是由于堆焊輸入大量熱量,如果控制不好,會導緻葉輪變形,而且不能反複修理使用。熱噴塗噴焊也有同樣的問題,而大大限制了它們的應用。

一種較好的方法是在葉輪活蝸殼便面粘貼或者鑲嵌耐磨陶瓷,由于耐磨陶瓷有良好的耐磨性能,可以大大提高分機的耐磨性能。

相關知識

風機可分類很多種,如:廚房排油煙風櫃.JPG負壓風機,水空調,水簾,屋頂風機等下通風降溫設備。這時候就要靠大家如何去選擇了,今天筆者在這裡簡單的說說車間降溫的幾種方法,希望對大家有所幫助。

負壓風機主要是利用空氣對流,負壓換氣的降溫原理來進行工作。由安裝地點對向大門或者是窗戶自然吸入新鮮的空氣,迅速将室内的空氣排出室外(這款通風降溫設備很不錯,如今廣泛運用到各各車間工廠裡面,受到不少客戶的青睐,值得推薦)。

冷風機主要利用地下水進行工作,夏天利用水泵把水抽出來,在經過室内的風機盤來達到降溫的目的。


相關标簽:風機緊固件

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