鼓风机常识DOC_风机常识

2020-02-25 其他范文 下载本文

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离心通风机、鼓风机营销常识

第一部分 离心通风机

一、通风机选型知识 ………………………………………………………… 31、常规产品选型

2、变型产品选型计算

3、需要注意的问题

二、通风机调试常见问题

1、振动大

2、轴承温度高 ……………………………………………………………… 43、电机超载

4、出力(风量)不够

5、电机(电流)超载

6、风门开不 ………………………………………………………………… 5 第二部分 离心鼓风机

一、基本概念

1、闭式叶轮与半开式叶轮(1)半开式叶轮(2)闭式叶轮

2、常规叶轮与三元叶轮 ………………………………………………… 6(1)常规叶轮(2)三元叶轮

3、三元叶轮技术现状

(1)国外水平(2)国内水平(3)公司水平

4、公司经营理念 ………………………………………………………… 7(1)技术:做风机行业最领先的跑者(2)生产:做我们自己最擅长的产品(3)经营:做新老客户都认同的朋友

5、公司离心产品水平 ………………………………………………… 8(1)多级低速鼓风机(2)单级高速鼓风机(3)单级低速鼓风机(4)向高端产品进军

6、选型配置基本步骤

(1)收集项目信息(2)拟订配置方案

二、典型问题 ……………………………………………………………… 91、煤气鼓风机

(1)煤气种类(2)煤气鼓风机特点

2、曝气鼓风机

(1)单级高速鼓风机(2)多级低速鼓风机

3、离心鼓风机密封型式 ……………………………………………… 10(1)气封(2)油封

4、离心鼓风机并联运行 ……………………………………………… 11(1)并联总流量(2)并联与喘振(3)调速与喘振

三、离心鼓风机调节方式 …………………………………………… 121、变频器调速装置

2、液力偶合器调速装置

3、进口阀节流调节装置

4、进口导叶(预旋器)调节装置

………………………………… 13(1)节能前提(2)结构限制(3)组合调节方式

5、出口扩压器调节装置 ……………………………………………… 14(1)扩压器的作用(2)扩压器调节原理(3)实际应用

四、我公司离心产品主要用途

1、炼钢炼铁用

2、火电厂用

3、水泥窑用 …………………………………………………………… 154、化工厂用

5、环保工程用

6、其他用途

五、离心鼓风机调试中常见问题分析

1、润滑油压力偏低

2、润滑油温度偏高

3、轴瓦温度偏高 ………………………………………………………… 16

4、轴振动超标

第一部分 离心通风机

三、通风机选型知识

1、常规产品选型

根据流量、压力参数,按有关样本(性能表)选取合适的型号规格和电机即可。

2、变型产品选型计算

试选转速、计算比转速,按比转速选择机型(如Y4-73),按压力计算叶轮直径(确定风机规格如№21),按流量计算叶轮出口宽度(修正率<15%),核算流量系数及效率、功率。

3、需要注意的问题

(1)锅炉引风机是按TB点(对应于锅炉的最大连续出力工况)选型的,实际在BMCR点(也就是锅炉在100%燃烧的全工况条件下)附近长期运行,余量较大。

(2)介质中含有粉尘或液体时,与输送干净空气时相比,风机轴功率按混合气体密度与空气密度的比例线性增大。

(3)风机转动惯量大于电机产生的转矩时将会难以启动,因此在输送高温、低密度气体时,由于电机功率小了,可能不能启动(尤其是极数越少、转速越高的电机越难启动)。

(4)注意是否含尘、或有防腐、防爆等特殊要求。(5)除引风机之外,通风机一般是不需要配置调节风门的。

(6)较小规格的产品配有公共底座(具体见行业通用手册),大、中型通(引)风机一般不配公共底座,用户有要求时另作配置。

※ 我公司在离心通风机变型产品非标设计方面具有很强的技术优势,在解决烟气引风机叶轮积灰方面处于行业领先水平。

四、通风机调试时常见问题

7、振动大

(1)叶轮动平衡不好,以及常温下经过动平衡的转子在高温下发生变形、叶轮积灰导致动平衡失效。

(2)底座刚性不足,以及型钢规格及分布不合理、支架(或筋板)只支撑机座一部分。(3)安装过程中风机与电机的轴对中性不好。(4)轴承状况不好。

(5)基础(地脚螺栓)连接状况不佳,管路连接(支点位置)设置不当。

8、轴承温度高(1)轴承质量不好。(2)轴承装配不良。

(3)润滑脂质量及用量不当(过多)。

※ 新风机刚开始运行时通常存在一个磨合期,轴承温度先升高(1小时左右)、再回落、然后稳定下来(2小时左右)属于正常,但如果一直持续升高则属异常。

9、电机超载

(1)电源电压过低或单相短路。(2)联轴器联接不正,或者皮带过紧。

(3)与选型设计参数比较,进气密度过大或进气温度过低,原计算功率偏小。(4)启动时风门未关(即带负荷启动)。(5)调节门风叶安装反向。

※ 引风机进气温度通常有一个范围(如80~120℃),可按其常用值进行选型计算,同时校核与最低温度对应之最大轴功率是否具有必要的余量;实际运行中如果出现超载,可通过进口阀门或风门调节使电流减小(前提是风量减小后能满足系统正常运行的需要)。

10、出力(风量)不够

(1)管网阻力实际值大于计算值,风机压头选型偏低,风机在超出其额定压力值的阻力下运行时,实际风量将小于额定风量值。

(2)电机功率匹配值偏小,以致风机转速上不去、或者调节风门开度不大,否则超电流,导致风量偏抵。

※ 风机出力不够,通常表现为风量不够,以致整个系统产量上不去,或者炉子燃烧不充分(烟窗冒黄烟)。如果出现这种情况,常用的解决方法包括:加大叶轮直径(需较核强度>1.05、临界转速>1.3、舌部间隙)、机翼叶片改直叶片(需加辅助中盘、并在叶片与后盘结合处加焊角钢)、加大叶片出口角度。

11、(1)风门开不大

风机全压选型值太高,必须关小风门(即增大阻力)才能获得所需风量。

(2)电机功率匹配值偏小,必须关小风门才不超载(可能导致风量不够)。

※ 如果风机全压选的太高,实际阻力严重偏低,风门开大、风量会很大,因此风门只能开得很小,于是风机严重偏离设计工况、效率严重偏低。对此,可将叶轮直径进行切割改造,或者加装液力偶合器调速,或者更换其它合适的机型。

第二部分 离心鼓风机

一、基本概念

1、闭式叶轮与半开式叶轮

叶轮是核心零件,是鼓风机对气体作功的唯一元件,有半开式与闭式之分。其中闭式叶轮由轮盘、轮盖与叶片等三部分组成,半开式叶轮没有轮盖,只有轮盘和叶片等两部分。

(1)半开式叶轮

优点:①同样的叶轮线速度之下,半开式的应力比闭式的小,因此其允许的线速度比闭式的更高(u2

缺点:①半开式叶轮需以前方壳体代替“轮盖”对流道起合围作用,因叶片顶部与机壳之间存在间隙,叶顶两侧压差将导致间隙中发生潜流,从而产生附加的潜流损失,降低了叶轮效率。②由于间隙越大、效率越低,因此间隙不能太大,而小间隙设计,使其对转子轴向位移量十分敏感,因此其运行可靠性比闭式叶轮要差。

(2)闭式叶轮

优点:①在同样的叶片型式及负荷条件下,效率高于半开式1~3%;②转子轴位移的可控性、可靠性比半开式叶轮要好。

缺点:①制造工艺比较复杂;②与半开式叶轮相比,允许的线速度相对较低(u2

※ ① 闭式叶轮效率较高,轴位移安全性好,但制造工艺也复杂;半开式叶轮效率相对较低,叶顶间隙对轴位移的变化比较敏感,但制造起来相对简单。实际上也只有单级高速鼓风机、齿式压缩机采用半开式叶轮,单轴多级结构是很难同时控制好各级半开式叶轮顶端间隙的。②我公司离心鼓风机、压缩机产品均采用闭式叶轮,效率高、可靠性好。如果出于成本价格竞争的需要,随时可以生产半开式叶轮,比闭式叶轮简单多了。

2、常规叶轮与三元叶轮(1)常规叶轮叶轮系根据传统一元流动理论设计,叶面宽度方向(轴向)构造线为直线、与轮盘平面垂直(其轴向投影为二维坐标曲线,如圆弧线、直线等),因此又称二元叶轮。

优点:叶片设计造型简单(通常为圆弧型、直叶板),制造工艺也比较简单。缺点:叶片气动设计精度本身不高,流动效率较低,稳定工作范围通常较窄。(2)三元叶轮

叶轮系依据三元流动理论设计,叶片不仅在气体流动方向是弯曲的,在叶片宽度方向也是扭曲的,呈空间三维扭曲形状,故称三元叶轮。

优点:流动效率较常规叶轮高3~10%,节能,并且稳定工况范围相对较宽。

缺点:叶片造型复杂,设计、制造工艺技术难度大。

※ ①三元叶轮气动设计的确能改善气体流动,因为其扭曲叶片造型设计更加接近叶轮内部气体流动真实状况,实践证明,对于鼓风机、压缩机其节能效果非常显著,效率可以提高5~10%;但对通风机应该不会太明显,因其压力很低,除了叶片进、出口安装角需要得到保证之外,性能对叶片造型的反映不很敏感,即使采用传统设计,其效率本身已经很高(没有多少提高的空间了)。②我公司生产的离心鼓风机、压缩机,全部采用三元叶轮设计。

3、三元叶轮技术现状

叶轮技术是鼓风机的关键技术,主要包括两大要素:一是叶轮设计技术,目前趋势是由简单一元流动模型发展为更加科学的三元流动设计;二是叶轮加工技术,发展方向正在由传统放样加工转变为高精度数控加工。不同档次的企业,其产品性能的根本差别,首先在于叶轮设计制造技术存在差距。

(1)国外水平

目前,国外比较著名的压缩机公司,如MAN–TURBO(苏尔寿)、新比隆、英格索兰、DEMAG等,都有自己的三元叶轮产品(开始形成于70年代)。但国外三元叶轮均为直线元素叶片造型,叶根与叶顶对应质点之间采用直线连接。这种三元叶轮有两大优点:一是比传统二元叶轮效率大幅度提高,可达80%以上;二是便于侧铣,加工效率比较高。

(2)国内水平

国内三元叶轮技术开发起步较晚,目前除少数大企业曾经引进国外技术,西安交大王尚锦教授开发出三元叶轮产品之外,绝大多数企业仍在采用一元流动理论进行设计,不少产品只相当于国际上60~70年代水平,效率大多只有55~75%。国内企业对三元叶轮是想做的不少、能做的不多,主要是缺乏自主设计制造技术,有些企业曾购买国外设计软件,但由于气动设计灵活、复杂,买来的图纸和商用软件难以形成有效技术,这是根本差距之所在。(3)公司水平

我公司拥有三元叶轮气动设计与数控加工两大核心技术。与国外直线元素三元叶轮不同的是,从轮盘到轮盖之间,叶片造型不是简单的直线连接,而是任意空间曲线设计,因此整个叶片采用任意空间曲面造型,效率比直线元素叶轮更高,整机效率可达83%以上;同时,由于任意空间扭曲叶片不适宜采用侧铣,加工复杂一些,我公司自主开发的编程软件,很好地解决了这一重大难题,该技术在行业上处于领先水平。

4、公司经营理念

(1)技术:做风机行业最领先的跑者

我们拥有最先进的三元叶轮核心技术,励志与大企业、外国企业同台竞争。

在离心鼓风机、压缩机领域,我公司拥有目前最先进的三元叶轮设计制造核心技术,高速产品效率达到83%以上,比国外直线元素三元叶轮产品提高约2%,比国内同类产品提高5~10%;低速产品效率达到62~76%,比国内同类产品提高5~8%。

罗茨鼓风机,理所当然就是国内最高水平。(2)生产:做我们自己最擅长的产品

我们只做最适合自己做、并且能够做得很好的那一部分产品。

①做高速离心产品,我们目前专心做中、小机型这一块。虽然大企业装备很多,但那不是用来做中小产品的。以我们目前拥有的技术手段,仅仅做中小产品完全已经够用,并且会比大企业做得更认真。

②做低速鼓风机,我们不走其他老企业低水平开发、低价格经营的老路,专心开发三元叶轮产品,以高效节能为主题,为用户节能增效发挥我们实实在在的作用。

(3)经营:做新老客户都认同的朋友

作为一家创新型企业,对于客户给予的每一次机会,我们都会比大企业、老企业更加重视,并且只会做得更认真、更好,因此用户可以对我们有信心。

5、公司离心产品水平 现在没有哪家不说自己产品节能的,但节能并非空泛概念,应具比较而言的意义,并且只有在相同(或者相近)前提下比较才有可比性。因此讲节能首先应该弄清楚,是指鼓风机运行中通过调节手段达到节能,还是说不同产品之间其内在效率本身具有高低之分。关于采用调节手段达到运行节能,并不是哪种鼓风机独有的特性。比如,多级低速鼓风机可通过进口阀节流调节、变转速调节来节能,单级高速鼓风机常用进口预旋器调节、出口扩压器调节来节能。这是每个厂家、每个用户都可以采用的方法和手段。

但是作为风机制造企业,每个厂家的技术水平不一样,产品内在效率各不相同,这是客观存在的事实。我公司离心鼓风机产品节能,是有检测数据支持、用户使用认可的。

(1)多级低速鼓风机

目前国内多级低速离心鼓风机效率大多在50~74%之间,其中流量较大和压力较低的产品,效率相对较高;国外厂家标榜说最高可达80%,但除了大机型、少数工况点之外,普遍而言难以做到。我公司MC系列多级低速鼓风机,实测效率达到62~79%。

(2)单级高速鼓风机

国外知名品牌的单级高速鼓风机,效率也就是78~82%。我公司SB系列单级高速鼓风机,实测效率达到83~85%。国内有些生产单级高速鼓风机的厂家,标榜效率高,但很多工况点的电机功率比我们要大一个档次。

(3)单级低速鼓风机

国内单级低速鼓风机效率大多在65~75%之间,我公司AI(AII)系列单级低速鼓风机实际效率达到75~80%,与同行企业的产品在湖北荆钟、河南绿源均有同场比较效果。

(4)向高端产品进军

SD双吸单级高速鼓风机(制酸用)、EI单轴多级高速压缩机、SJ14000特大型烧结鼓风机等均已建立应用业绩。

6、选型配置基本步骤(1)收集项目信息

作为业务人员,要拟订合适的选型(配置)方案,首先必须了解客户需求,包括: ① 性能参数

② 新建工程还是改造项目(原厂家及配置情况)③ 业主要求(配置范围及档次、有无指定配套厂家)④ 招标还是议标、中标原则(是否一次报价或低价中标)⑤ 同行企业参与名单 ⑥ 初步询价还是正式商务报价 ⑦ 提交技术方案与报价的时间要求等。(2)拟订配置方案

如果用户未提出配置范围和档次,对一般客户采用基本配置即可,使报价尽可能与竟价要求相适应;对高端客户、特别是有标杆企业参与投标的高端产品,可考虑中高档配置,使报价水平与行业规则相适应。

二、典型问题

1、煤气鼓风机(1)煤气种类

煤气有转炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气及高焦混合煤气等几种,成分不同。其中焦炉煤气中H2含量最高,密度小、难压缩,通常采用1~2级压缩的高速鼓风机;转炉煤气和高炉煤气比较好压缩,通常采用单级低速鼓风机加压即可。

(2)煤气鼓风机特点

目前使用的各种煤气鼓风机,主流(量最大的)机型仍是采用单板圆弧叶片的常规叶轮鼓风机,焦炉鼓风机方面部分采用三元叶轮鼓风机(包括德国KKK和日本荏原的半开式叶轮单级高速鼓风机、赛尔闭式叶轮两级压缩鼓风机),我公司为衡钢、太钢以及石横特钢提供的转炉煤气加压机和烟气鼓风机,均为三元闭式叶轮鼓风机。

①高炉煤气、转炉煤气系统相对比较稳定,叶轮大多采用合金钢制造,配置相对比较简单,偶尔使用液力偶合器调节(一是调节流量,二是改善启动特性),生产厂家包括沈鼓、陕鼓及湖北几家,价格基本透明。

②焦炉煤气含焦油较多、有一定腐蚀性,国内生产厂家一般采用不锈钢叶轮,如2Cr13、X12Cr13、FV520(B);进口产品大多选用钛合金铸造叶轮,一方面可满足防腐、以及半开式叶轮线速度高的要求,另一方面因为钛合金昂贵和机械加工难度大,通常采用精密铸造,所以也只能采用半开式叶轮(并且一模多用)。

焦炉煤气系统流量变动比较频繁,通常配置液力偶合器调速、或变频调速装置。※ 我公司采用个性化设计、整体铣制三元叶轮,效率比国内常规叶轮鼓风机、以及通过一模多用方式生产的国外产品要高。

2、曝气鼓风机(1)单级高速鼓风机

① 效率比多级低速高3~5%,比罗茨鼓风机高15~20%。

② 采用进口导叶,流量调节范围50~105%;采用进口导叶与出口扩压器联合调节,流量调节范围40~110%。

③ 转速高,噪声比多级低速鼓风机稍高,但比罗茨低。④ 在大风量场合,体积、重量比多级低速鼓风机具有明显优势。⑤ 技术含量高,价格比较高;自动化程度高,维护费用较高。※ 采用齿轮增速箱的产品,因其存在机械损失直接影响了整机效率;磁悬浮、空气悬浮技术配合变频调速方式,可以提高鼓风机运行效率,但磁悬浮、空气悬浮均需要通过电能转化为磁场能,直接受消耗电能以维持所需磁场的制约,为保证磁场供电安全,需要附加UPS不间断电源实施保证,因此造成配套功率偏高。事例表明,其配套电机功率不占明显优势。另外备品备件为非标产品,对供货商依赖性强,不利于降低维修成本。

(2)多级低速鼓风机 ① 效率比单级高速低3~5%。

② 采用变频调速,流量调节范围45~100%;也可采用进口阀门节流方式,或与变频调速方式联合使用。

③ 转速较低,噪声比单级高速鼓风机的低。④ 与单级高速鼓风机相比,体积、重量不具有优势。⑤ 价格适中,维护简单。

※ ①日处理量低于3万吨的小型污水处理厂,选择鼓风机时通常将前期投资费用作为首要考虑因素,因此选用罗茨鼓风机的比较多。②对于日处理量3~10万吨的中型污水处理厂,需要综合考虑鼓风机性能、效率、调控方式、维护费用等,此时多级低速鼓风机似乎具有较高的性价比。③ 对于大、中型污水处理厂,越来越多地用户选用单级高速鼓风机。

3、离心鼓风机密封型式(1)气封

①迷宫式密封:通用形式(整体气封、镶片气封、梳齿气封)

A.浅齿迷宫:SB单级高速鼓风机轴端密封、MC多级鼓风机轴密封

B.梳齿迷宫:AI、AII单级低速鼓风机轴端密封(输送煤气、二氧化硫时增加充气或抽气装置)

C.台阶式迷宫:SB单级高速鼓风机、EI多级高速压缩机的轮盖密封 ②涨圈式密封:用于小型整体机壳 ③联合封气装置: A.气封-油封式:由迷宫气封、排气轮气封和油封联合组成,用于输送空气及不易爆炸气体的鼓风机

B.气封-水封式:由迷宫气封和水封联合组成,用于输送易爆炸的煤气鼓风机

④机械密封与干气密封:主要针对有毒、易燃、易爆气体使用,其中干气密封的应用日趋广泛(2)油封

①迷宫式:用于滑动轴承 ②毡圈式:用于滚动轴承

※ 离心鼓风机转速较高(相对于罗茨、活塞等),一般不适合使用橡胶油封(线速度有限制),同时除小机型低速风机之外,也不适合使用滚动轴承。

4、离心鼓风机并联运行 我们设计选型时,为了满足大流量需要,有时不得不使用两台或多台鼓风机并联运行。并联运行时,每台鼓风机与其单独运行有什么不同,需要注意哪些问题?(1)并联总流量

并联运行的总流量,不等于(实际是小于)两台鼓风机在同一管网中单独运行时的流量之和。主要的原因,就在于并联后管道内气体流量增加了,相应的管网阻力增大了,单台鼓风机的性能点沿其性能曲线向左(小流量方向)移动了。但如果我们选型时依据的压力,就是并联运行时的管网阻力,对每台鼓风机提出的流量、也是它在该压力下运行的数值,那并联运行的总流量,就等于两台鼓风机各自流量之和,这是恒等式。

(2)并联与喘振

管网阻力增加,有可能导致流量较小的鼓风机产生喘振或不能输出气体。因此规划鼓风机并联运行时,系统压力的设定,需要考虑小流量鼓风机的压力限度。这种情况在新建工程中比较好规避,但是在改扩建工程中可能碰到,有时流量就需要增加那么一点,补充一台小机子是很容易想到的事情。

(3)调速与喘振

两台同规格的鼓风机,性能曲线相同,都在100%转速下运行时,其负荷相同,没有什么问题。如果将其中一台转速下调,而系统压力不变,转速低的这台鼓风机可能发生喘振。因此鼓风机并联运行,如果要调节其中某一台的转速,必须考虑它在该转速下所能产生的最高压力,是否能够达到系统的背压。

※ 水处理系统中有时需要减小曝气量,停一台又减少太多,就对其中某一台采取变转速调节。如果单台转速不能减低太多,则需要对多台鼓风机同时采取变转速调节措施。

三、离心鼓风机调节方式

离心鼓风机性能调节,通常有等压力调节、等流量调节等不同目的,也有阀门节流调节、进口导叶调节、出口扩压器调节、变转速调节等不同方法。

1、变频器调速装置① 属变无级调速,调速范围很宽(在电机结构允许的情况下,可以超过额定转速运行)。② 电机转速与变频器输出频率限定,负荷变化时转速基本不变,调速精度高。③ 效率在全转速范围内都比较高,例如100%转速时效率97%,75%转速时效率95%,20%转速时效率大于90%,节能效果好。

④ 起动性能好,可以使起动电流保持在额定电流以内,属于真正意义上的软起动。⑤ 变频器没有转差问题,鼓风机与电机同轴(具有相同的转速)。⑥ 价格比较高,但可靠性好、维护费用少。

※ ①采用变转速调节不需要进、出口节流装置,通常是在额定转速内减速运行;如果要做增速调节,必须对转子强度、轴承负荷、电机容量以及临界转速重新校核。②由于叶轮能够产生的排气压力(不是指实际压力!)与转速的平方成比例,如果是减速调节,必须考虑转速下调之后,这种升压能力是否还足以克服管网阻力(也就是鼓风机客观上必须承受的背压),否则就会落入喘振区。

2、液力偶合器调速装置

液力偶合器调速与变频调速,同属变转速调节方式。相对于变频调速而言,液力偶合器调速具有下列特点:

① 属于无级调速、但调速范围窄,对离心鼓风机其稳定调速范围一般为1~1/3。② 靠油量和负荷的拉动调速,转速随负荷变化而变化,调速精度差,且延迟性较明显。③ 存在机械损耗,效率基本上与转速成正比(100%转速时效率约为95%,75%转速时效率约为72%,20%转速时效率约为19%),显然在低速状态下效率低、节能效果差。

④ 起动性能差,属于直接起动类型,电机起动电流约为额定电流的4~7倍。⑤ 存在转差损耗(一般3%),因此鼓风机不可能达到电机转速。

⑥ 价格相对便宜,一次性投入小,但维护较麻烦(如漏油、打齿、换油)。

※ 设计人员要注意:采用液力偶合器调节时,不能以电机额定转速作为鼓风机设计转速,否则其流量达不到额定值;另外受效率和转差率等影响,电机的裕量需适当加大。

3、进口阀节流调节装置 鼓风机运行时产生的压力,必然与其需要克服的管网阻力相平衡;在特定管网阻力作用之下,鼓风机具有某个特定流量值。在鼓风机进口前面安装阀门,阀全开时管网系统有一条阻力曲线;关小进口阀之后,鼓风机进口压力因阀门节流而下降,鼓风机压力比增大、流量随之减小;反之,将阀门开度增大,鼓风机进口压力上升,进、排气压力比下降,流量随之增大。这就是通过进口阀门节流调节流量的原理。显然,采用这种调节方式,鼓风机需要克服阀门节流增加的压力损失,并不节能。但是由于操作方式简单,应用很广。

※ 改变排气阀门开度,也可使管网阻力发生变化,达到调节鼓风机运行工况目的。但关小排气阀门容易导致喘振,安全性不好,实际应用较少,通常只在试验中用到。

4、进口导叶(预旋器)调节装置 进口导叶又称进口预旋器,有些人直观地理解,认为它与阀门、以及通常所讲的调节风门是一回事,其实是有区别的、并不等同于简单的节流调节!除了阀门调节存在偏流损失之外,根本区别在于进口导叶偏转对气流具有预旋作用,即通过改变气流进入叶轮的方向,能改变叶轮内部对气体作功的能力、可以节能,这是阀门调节不具备的功能。

(1)节能前提

导叶必须安装在靠近叶轮进口的位置,否则也不能对气体起预旋作用。KKK有一种带导叶机构的焦炉煤气鼓风机,其导叶远离叶轮(可能是顾虑焦油容易粘附导叶),实际上也就只能起到节流调节(流量)的效果。

(2)结构限制

对于多级鼓风机,只在第一级叶轮进口前面设置预旋器,整机调节效果会有限;如在每级叶轮进口前面、或者出口后面都安装一套调节机构,会使整个结构非常复杂。单级高速鼓风机采用进口预旋器、或出口扩压器调节都比较方便。

(3)组合调节方式

从调节角度讲,鼓风机进口配有预旋器,一般就不再配置节流阀门;但如果采用变转速调节,仍可配置进口导叶。

※ 有兴趣的人记住:离心式有个公式叫欧拉方程:hth= Cu2u2-C1uu1,式中u1 和u2是叶轮进、出口外圆速度(对特定鼓风机为定值),C1u、C2u是叶轮进、出口绝对速度圆周方向分量(与气流进入叶轮速度有关)。当导叶为正预旋(其偏转方向与叶轮旋转方向相同)时,C1u为正值,而能量头hth随C1u的增加而减少;当导叶为负预旋(其偏转方向与叶轮旋转方向相反)时,C1u为负值,能量头hth随C1u增加而增加。由于能量头变化时,鼓风机流量、压力都会发生变化,这也是进口导叶既可调节流量、也可调节压力的原因。

5、出口扩压器调节装置(1)扩压器的作用

扩压器装在叶轮出口后面,不对气体作功、也不改变叶轮对气体所作的功,其作用是把气体从叶轮中获得的部分动能转化为压力能。(2)扩压器调节原理

当流量减小时,扩压器进口气流角α3也会减小,若改变安装角α3A使之与气流角α3的减小相适应,便可保证气流冲角i3不至太大,从而减小扩压器内的气流冲击损失和分离损失,以保证鼓风机在这种小流量下稳定运行、不至发生喘振。如此调节,在一定范围之内,喘振点可以向更小的流量方向移动。

简单地理解,可以将扩压器调节,视为让其叶片角度变化以适应流量的变化。(3)实际应用

由于这种方法不能实现鼓风机出口压力调节,因此很少单独使用。将扩压器调节与进口预旋器调节联合使用,通常可以获得较好的压力、流量调节效果。

※ 扩压器调节特点,与水处理对曝气风机要求非常相符。宝钢梅山工选用我公司SB120单级高速鼓风机,选型时流量过大、压力偏低,运行时只好通过关小进口预旋器开度,将流量调小(同时也导致鼓风机出口压力下降),结果在72kPa升压下发生喘振。后来我们改变扩压器叶片角度,立马将升压打到77kPa,消除了喘振。国内目前仅我公司SB系列单级高速鼓风机开发此项技术,并且是全自动调节,稳定调节范围可到额定值的40%。

四、我公司离心产品主要用途

1、炼钢炼铁用

①烧结鼓风机:烟气,流量2500~20000m3/min,压力-10~-18kPa,要求耐磨 ②烧结炉冷却通风机:空气,流量6500~16000m3/min,排气式通风有耐磨要求、使用离心式(强制式使用轴流)

③高炉气体升压鼓风机:高炉气(B气体),流量500~8000m3/min,压力200~600kPa,一般在2000m3/min以内用离心,要求采用水封

④转炉气体鼓风机:转炉气体,流量3000~7000m3/min,压力13~20kPa,要求耐蚀 ⑤高炉煤气鼓风机 ⑥焦炉煤气鼓风机

2、火电厂用

①锅炉引风机:锅炉排气,流量7000~21000m3/min,压力5~7kPa,要求耐磨、耐蚀 ②鼓风用通风机:空气,流量1600~27300m3/min,压力4~15kPa,要求导叶调节 ③气体循环通风机:锅炉排气,流量4600~16000m3/min,压力2~4kPa,要求耐高温 ④排烟脱流通风机:锅炉排气,如果安装在脱硫装置后面则要求耐腐蚀

3、水泥窑用①水泥窑尾引风机:排气,流量9000~12000m3/min,压力7~10kPa,要求耐高温 ②冷却器用通风机:排气,流量1000~5500m3/min,压力2~7kPa,要求防磨损 ③集尘风机:各种气体,流量100~13000m3/min,压力1~4kPa4、化工厂用

①炉前空气鼓风机:空气

②二氧化硫鼓风机:亚硫酸气,流量600~3000m3/min,压力23~48kPa,要求耐腐蚀 ③氯气鼓风机:氯气,流量25~60m3/min,压力40~80kPa,需配中间冷却器 ④各种通风机

5、环保工程用

①水处理曝气鼓风机:空气,流量40~1000m3/min,压力49~85kPa ②垃圾焚烧引风用通风机:排气,流量1000~3500m3/min,压力1.5~3kPa,要求耐蚀 ③垃圾焚烧鼓风用通风机:空气,流量400~1500m3/min,压力2~5kPa,导叶调节

6、其他用途

①制药离心压缩机(主要是抗生素厂):空气,流量100~1000m3/min,压力98~250kPa ②城市煤气加压机 ③玻璃窑炉引风机,等等

五、离心鼓风机调试中常见问题分析

1、润滑油压力偏低 ①油过滤器堵塞。

②主油泵间隙超标,供油压力不足。

③逆止阀失效,主油泵供油经逆止阀返回油箱。④轴瓦损坏,间隙严重超标,泄油量太大。

⑤油温太高,导致润滑油黏度下降,各部位泄漏量增加较多。⑥压力表失灵。

2、润滑油温度偏高 ①润滑油牌号不对。

②油冷却器水管阀门未开、或开度不够。③油加热器启动后未停下来。④冷却水进水温度偏高。

⑤轴瓦间隙偏小、摩擦严重,或巴氏合金脱落。※ 润滑油粘度随温度升高而下降,润滑油的选择需要保证在不同环境温度下,都具有差不多的运动粘度(20mm2/s左右)。通常在冬天(0℃左右)选择N32防锈气轮机油,春秋季(20℃左右)选择N46防锈气轮机油,夏天(35℃左右)选择N68防锈气轮机油。

3、轴瓦温度偏高

①轴瓦间隙太小,热油排泄量不够充分。②轴承进油管节流孔太小,进油量不足。③进油温度偏高。

④设计不合理,轴瓦处于超负荷运行。⑤润滑油牌号不对,或含水(或其它杂质)。

⑥推力瓦设计不合理,推力面承载面积太小。

4、轴振动超标 ①机组轴对中不好。

②机组进出风口管线连接蹩劲、或走向不合理。③转子与机壳同心度超差,有摩擦碰撞现象。④轴承安装状况不佳,润滑不好。⑤流量波动太大,引起喘振。※ 几个小问题:

①润滑油换油周期:比较洁净的场合6个月,污染较重的场合3个月。②离心鼓风机一般2年检修1次。

③离心式开机前必须把出口管路上的所有截止阀门打开(有旁通阀也打开),把进口阀门(或风门)关死后才可以启动,否则电机会超电流(烧坏)。这一点与罗茨鼓风机不同。

※ 罗茨鼓风机用途及故障分析见《罗茨鼓风机及其使用》一书有关章节。

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