森蘭變頻器在化工廠風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

作者：�？瓷�蘭科技股份有限公司

1引言 變頻調(diào)速技術(shù)因具有明顯的節(jié)電效果、方便的調(diào)速方式、較寬的調(diào)速范圍、運(yùn)行可靠、完善的保護(hù)功能等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。濟(jì)南裕興化工總廠是一家生產(chǎn)硫酸的大型企業(yè)，年用電量巨大。如何節(jié)約電能已經(jīng)成為該廠降低本錢的重要措施。 2送風(fēng)機(jī)變頻改造情況 2.1 改造前狀況 該供風(fēng)系統(tǒng)采用350kW 380V風(fēng)機(jī)，靠調(diào)節(jié)風(fēng)道擋板控制送風(fēng)量以適應(yīng)生產(chǎn)負(fù)荷的變化。由于投建時(shí)風(fēng)機(jī)選型較大，出現(xiàn)“大馬拉小車”情況，大部分電能被消耗在風(fēng)道擋板上，從而使風(fēng)機(jī)效率下降。 該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還存在一些其他題目: (1) 風(fēng)道擋板動(dòng)作遲緩。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)職員操縱不靈活，輕易造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)，很難滿足最佳調(diào)節(jié)品質(zhì)。 (2) 風(fēng)機(jī)擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障較多。 (3) 送風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，固然采用了自耦降壓?jiǎn)��?dòng)方式，但啟動(dòng)電流仍然較大，電機(jī)受到的機(jī)械、電氣沖擊較大，經(jīng)常發(fā)生轉(zhuǎn)子籠條斷裂的事故。 為了解決上述題目，決定對(duì)送風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，利用電機(jī)變頻調(diào)速方法實(shí)現(xiàn)送風(fēng)量控制、電機(jī)軟啟動(dòng)，達(dá)到節(jié)能和實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制的目的。 2.2 改造方案簡(jiǎn)介 在原電機(jī)與開(kāi)關(guān)之間增加一套變頻裝置，并保存了原有工頻回路做旁路，其電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。 圖1中，變頻器采用成都希看森蘭變頻器制造有限公司生產(chǎn)的SB61G375KW矢量型全能王變頻器，它是該系統(tǒng)的核心。變頻器的輸出電壓為0～380V，輸出頻率為0～400Hz。在實(shí)際使用中，變頻器上限頻率設(shè)置為50Hz。它由高性能數(shù)字處理器DSP控制，功率元件采用IGBT模塊，具有輸進(jìn)、輸出波形好，諧波小等優(yōu)點(diǎn)。SB61G375變頻器保護(hù)功能齊全，包含了過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、缺相、短路，過(guò)熱、瞬時(shí)停電保護(hù)等，能有效地保護(hù)電機(jī)及自身裝置，并且可查詢故障時(shí)各參數(shù)變化的記錄，大大地簡(jiǎn)化了維護(hù)的工作量。 變頻器采用高精度調(diào)節(jié)電位器來(lái)給定輸出頻率，根據(jù)需要的風(fēng)量在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)速。電位器通過(guò)屏蔽線與變頻器控制器連接，并且設(shè)置了低通濾波器以進(jìn)步控制精度。通過(guò)Y1端口的輸出頻率信號(hào)作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。由于采用了電氣互鎖裝置，使系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)誤操縱等意外事故。 由于該變頻器容量較大，為了減少dv/dt及di/dt對(duì)系統(tǒng)的干擾，在變頻器直流側(cè)增加了直流電抗器。并在柜體的透風(fēng)散熱上也采取了不少措施，通過(guò)增大進(jìn)、出風(fēng)口面積等方法，使變頻器的升溫減到較小的程度，從而保證了該變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。 3送風(fēng)機(jī)變頻改造效益分析 根據(jù)流體力學(xué)可知，可從以下公式分析：風(fēng)機(jī)電機(jī)的軸功率P與其風(fēng)量Q、風(fēng)壓H之間的關(guān)系是: P∝Q×H 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)膎1變化到n2時(shí), Q、H、P之間的關(guān)系為: 電機(jī)消耗的功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速的立方成正比，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，風(fēng)機(jī)所消耗的電能按3次方比例關(guān)系下降。而采用風(fēng)道擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，電機(jī)消耗的功率約額定功率的90%，實(shí)際利用量較少，相當(dāng)一部分能量消耗在風(fēng)道擋板上，能量損失嚴(yán)重。 4采用變頻器改造的效果 該系統(tǒng)風(fēng)機(jī)電機(jī)為350kW、額定電流629A、2極。原工頻工作時(shí)，均勻運(yùn)行電流530～590A，取550A計(jì)算，每小時(shí)耗電約317kWh（有功）；在投進(jìn)變頻系統(tǒng)運(yùn)行后，均勻每小時(shí)耗電207kWh（有功），在變頻器輸進(jìn)側(cè)（電源端）測(cè)試，電壓仍為380V，運(yùn)行電流為280～320A，取300A計(jì)算；變頻系統(tǒng)功率因數(shù)取0.93；電價(jià)0.5元/kWh。 (1) 每小時(shí)節(jié)電 按有功計(jì)算，上式結(jié)果乘以上功率因數(shù)0.93 40%×0.93≈37% 每小時(shí)節(jié)電：317－207＝110(kWh) (2) 年效益 該風(fēng)機(jī)為不停機(jī)運(yùn)行，年運(yùn)行365天，故年節(jié)電效益為： 365×24×0.9×110×0.5≈43.4(萬(wàn)元) (3) 投資回收年限 該系統(tǒng)總投資20余萬(wàn)元，每年收益43.4萬(wàn)元。所以該項(xiàng)目投資回收年限只有半年；同時(shí)進(jìn)步了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)本錢，效益十分明顯。系統(tǒng)使用至今運(yùn)行穩(wěn)定，從未出現(xiàn)任何故障。 5結(jié)束語(yǔ) 該項(xiàng)目的最大意義是節(jié)能。與原有的工頻驅(qū)動(dòng)方式相比，風(fēng)機(jī)效率穩(wěn)定在理想的范圍內(nèi)，電動(dòng)性能耗大大降低。特別是機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，效果更明顯。同時(shí)進(jìn)步了可靠性，延長(zhǎng)了電機(jī)壽命。另外，由于風(fēng)門全開(kāi)，減少了風(fēng)道的振動(dòng)與磨損，進(jìn)步了機(jī)械壽命。總之，變頻裝置節(jié)能效果好、調(diào)速先進(jìn)、使用成熟、性能可靠，是理想的節(jié)能項(xiàng)目。

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收錄時(shí)間:2011年01月29日 18:07:03 來(lái)源:希望森蘭科技股份有限公司 作者:

???? ?? 變頻調(diào)速電機(jī)的散熱題目，一般來(lái)說(shuō)，在電機(jī)功率小、調(diào)速范圍不大的場(chǎng)合，靠自身的扇葉來(lái)降溫，完全可以滿足要求；在電機(jī)功率較大、調(diào)速范圍較寬的情況下，就需要額外考慮電機(jī)的散熱題目了。 ??? 筆者單位有一臺(tái)壓輥電機(jī)，其功率為30kW、4極，冷卻方式是扇葉風(fēng)冷，變頻調(diào)速范圍為10 ~ 60Hz。原來(lái)僅靠電機(jī)本身扇葉進(jìn)行散熱，前后端蓋溫度較高，嚴(yán)重威脅電機(jī)的運(yùn)行壽命。針對(duì)這種情況，筆者做如下處理：拆除電機(jī)本身扇葉，利用扇罩，固定安裝一臺(tái)小功率（25W，三相）軸流風(fēng)機(jī)，對(duì)壓輥電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷。通過(guò)改造，效果很好，電機(jī)運(yùn)行時(shí)溫升均在容許范圍內(nèi)�，F(xiàn)推薦給大家參考鑒戒。軸流風(fēng)機(jī)的起動(dòng)、停止系通過(guò)壓輥電機(jī)的接觸器一對(duì)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)控制軸流風(fēng)機(jī)主回路的 繼電器 線圈來(lái)完成的。 相關(guān)閱讀:

下文將對(duì)偏航控制系統(tǒng)的各機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析：

1、風(fēng)速儀

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)有兩個(gè)可加熱式風(fēng)速計(jì)。在正常運(yùn)行或風(fēng)速大于最小極限風(fēng)速時(shí)，風(fēng)速計(jì)程序連續(xù)檢查和監(jiān)視所有風(fēng)速計(jì)的同步運(yùn)行。計(jì)算機(jī)每秒采集一次來(lái)自于風(fēng)速儀的風(fēng)速數(shù)據(jù)；每10min計(jì)算一次平均值，用于判別起動(dòng)風(fēng)速和停機(jī)風(fēng)速。測(cè)量數(shù)據(jù)的差值應(yīng)在差值極限1.5m/s以內(nèi)。如果所有風(fēng)速計(jì)發(fā)送的都是合理信號(hào)，控制系統(tǒng)將取一個(gè)平均值。

2、風(fēng)向標(biāo)

風(fēng)向標(biāo)安裝在機(jī)艙頂部?jī)蓚?cè)，主要測(cè)量風(fēng)向與機(jī)艙中心線的偏差角。一般采用兩個(gè)風(fēng)向標(biāo)，以便互相校驗(yàn)，排除可能產(chǎn)生的誤信號(hào)�？刂破鞲鶕�(jù)風(fēng)向信號(hào)，起動(dòng)偏航系統(tǒng)。當(dāng)兩個(gè)風(fēng)向標(biāo)不一致時(shí)，偏航會(huì)自動(dòng)中斷。當(dāng)風(fēng)速低于3m/s時(shí)，偏航系統(tǒng)不會(huì)起動(dòng)。

3、扭攬開(kāi)關(guān)

扭纜開(kāi)關(guān)是通過(guò)齒輪咬合機(jī)械裝置將信號(hào)傳遞PLC進(jìn)行處理和發(fā)出指令進(jìn)行工作的。除了在控制軟件上編入調(diào)向記數(shù)程序外，一般在電纜處安裝行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)其觸點(diǎn)與電纜束連接，當(dāng)電纜束隨機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)到一定程度即啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。以國(guó)內(nèi)某知名公司生產(chǎn)的1.5MW風(fēng)機(jī)為例，當(dāng)機(jī)身在同一方向己旋轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)(720度)，且風(fēng)力機(jī)不處在工作區(qū)域(即10分鐘平均風(fēng)速低于切入風(fēng)速) 系統(tǒng)進(jìn)入解纜程序。解纜過(guò)程中，當(dāng)風(fēng)力機(jī)回到工作區(qū)域(即10分鐘平均風(fēng)速高于切入風(fēng)速)，系統(tǒng)停止解纜程序，進(jìn)入發(fā)電程序，但當(dāng)機(jī)身在同一方向己旋轉(zhuǎn)2.5轉(zhuǎn)(900度)偏航限位動(dòng)作扭纜保護(hù)，系統(tǒng)強(qiáng)行進(jìn)入解纜程序，此時(shí)系統(tǒng)停止全部工作，直至解纜完成。當(dāng)風(fēng)速超過(guò)25 m/s時(shí)，自動(dòng)解纜停止。 自動(dòng)解除電纜纏繞可以通過(guò)人工調(diào)向來(lái)檢驗(yàn)是否正常。當(dāng)調(diào)向停止觸點(diǎn)由常閉進(jìn)入常開(kāi)狀態(tài)時(shí)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)解除電纜纏繞，此時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)不處于維修狀態(tài)，因此自動(dòng)調(diào)向功能在維修狀態(tài)時(shí)無(wú)法使用。

4、偏航編碼器

偏航編碼器是一個(gè)絕對(duì)值編碼器，可以準(zhǔn)確記錄偏航位置。因?yàn)榻^對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置的唯一性，它無(wú)需記憶，無(wú)需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。

5、軟啟動(dòng)器

軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路，使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動(dòng)過(guò)程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。

圖1 軟啟動(dòng)器控制電機(jī)的主電路圖

圖1為軟啟動(dòng)器控制電機(jī)的主電路圖，圖2為電機(jī)啟動(dòng)電壓變化曲線，圖三為軟啟動(dòng)器的接線圖和電氣圖。

圖2 電機(jī)啟動(dòng)電壓變化曲線

圖3 軟啟動(dòng)器的接線圖和電氣圖

6、偏航機(jī)構(gòu)

偏航系統(tǒng)是由回轉(zhuǎn)支撐軸承、彈簧阻尼裝置和四臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的 。帶有內(nèi)齒的偏航軸承用螺栓連接在塔筒頂部，外環(huán)與機(jī)艙座連接，內(nèi)環(huán)與塔架法蘭連接。在偏航系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般都是由電機(jī)加減速機(jī)構(gòu)成，電機(jī)是偏航的動(dòng)力來(lái)源，減速機(jī)是將電機(jī)輸出的高速轉(zhuǎn)變成低速的機(jī)構(gòu)，那么在一般的偏航系統(tǒng)中偏航剎車部分一般由兩部分組成，一個(gè)是安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)后端的電機(jī)電磁制動(dòng)器，一部分是安裝在偏航軸承附近的液壓偏航。偏航時(shí)10個(gè)剎車盤處于半釋放狀態(tài)，偏航系統(tǒng)壓力約45bar; 自動(dòng)解纜時(shí)剎車盤處于全釋放狀態(tài)。

偏航系統(tǒng)的作用

偏航系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組特有的伺服系統(tǒng)。它主要有兩個(gè)功能：一是使風(fēng)輪跟蹤變化穩(wěn)定的風(fēng)向;二是當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于偏航作用，機(jī)艙內(nèi)引出的電纜發(fā)生纏繞時(shí)，自動(dòng)解纜。

偏航控制系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，風(fēng)向儀將采集的信號(hào)傳送給機(jī)艙柜的PLC的I/O板，計(jì)算10分鐘平均風(fēng)向，與偏航角度絕對(duì)值編碼器比較，輸出指令驅(qū)動(dòng)四臺(tái)偏航電機(jī)（帶失電制動(dòng)），將機(jī)頭朝正對(duì)風(fēng)的方向調(diào)整，并記錄當(dāng)前調(diào)整的角度，調(diào)整完畢電機(jī)停轉(zhuǎn)并啟動(dòng)偏航制動(dòng)。偏航控制系統(tǒng)框圖如下圖所示：

1 　通風(fēng)機(jī)應(yīng)用中不節(jié)能問(wèn)題的評(píng)述

1.1 　選型設(shè)計(jì)中常見(jiàn)通病分析

1.1.1 　通風(fēng)機(jī)管網(wǎng)阻力計(jì)算不準(zhǔn)確的影響

　　實(shí)際通風(fēng)除塵管道壓力損失，由于某些原因都會(huì)與計(jì)算結(jié)果有所不同，這是不可避免的，因而設(shè)計(jì)規(guī)范中的計(jì)算最大允許誤差為10%～15% 。任何忽視這種必要的程序計(jì)算，都將對(duì)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效能的發(fā)揮產(chǎn)生重大影響，必須給予高度重視。

　　（1） 通風(fēng)機(jī)管網(wǎng)阻力計(jì)算額定值不準(zhǔn)確的原因：管網(wǎng)阻力計(jì)算的粗疏和采用阻力系數(shù)不夠準(zhǔn)確；不合理的配置系統(tǒng)有效半徑；確定風(fēng)機(jī)進(jìn)氣條件不真實(shí)；選型隨意缺乏應(yīng)有的準(zhǔn)則；施工監(jiān)理忽視施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)變更的影響等。都會(huì)使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際損耗誤差超過(guò) 30% 甚至更多，導(dǎo)致選型的額定性能與實(shí)際運(yùn)行性能不匹配，結(jié)果實(shí)際運(yùn)行性能發(fā)生改變。如果計(jì)算阻力比實(shí)際需要過(guò)大時(shí)，離心通風(fēng)機(jī)運(yùn)行引起流量增大，就會(huì)使實(shí)耗功率顯著增加，其結(jié)果是全壓內(nèi)效率降低，還使電機(jī)額定功率易超載，存在燒電機(jī)的危險(xiǎn)，但對(duì)筆直傾斜的全壓曲線流量變化影響較小；反之必然引起運(yùn)行流量減少，實(shí)耗功率隨之降低，風(fēng)機(jī)內(nèi)效率下降。與此同時(shí)，由于流量減少，引起除塵系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)流速降低，促使粉塵沉降。這兩種情況都會(huì)造成風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于輕載低效不節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。

　　（2） 通風(fēng)機(jī)選型全壓額定值不準(zhǔn)確的后果：處理高溫爐窯所排出的廢氣，如選型引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓過(guò)大時(shí)，會(huì)破壞爐內(nèi)正常熱平衡，由于加大了引風(fēng)量，使?fàn)t內(nèi)溫度下降而影響燃燒或加熱，導(dǎo)致熱源損失的能量增加；當(dāng)引風(fēng)機(jī)排送含塵廢氣，污染源處保持足夠密閉形成的負(fù)壓狀態(tài)，能夠有效地防止有害污染物擴(kuò)散。如風(fēng)機(jī)的負(fù)壓過(guò)大時(shí)，不僅使各點(diǎn)污染源處吸走過(guò)多的物料引起增加耗損，還增加除塵管道磨損和增大處理量，使負(fù)壓除塵器的料斗內(nèi)棚料，引起卸料困難。為此在運(yùn)行中被迫停機(jī)間斷定時(shí)排料；此外，除塵器灰斗下部法蘭盤處若吸入雨水和濕氣還會(huì)使灰斗料板結(jié)，造成排料堵塞。

1.1.2　 負(fù)荷波動(dòng)的風(fēng)機(jī)型式選擇

　　由于生產(chǎn)過(guò)程中工況能源和原料消耗的周期性變化，使?fàn)t內(nèi)溫度波動(dòng)較大。因此引起出爐產(chǎn)生的煙氣量變化達(dá)± 20%～30% ，引風(fēng)機(jī)之所以不宜選用前向風(fēng)機(jī)，是因?yàn)榍跋蝻L(fēng)機(jī)的功率曲線陡峭。當(dāng)管網(wǎng)壓力損失波動(dòng)增大時(shí)，運(yùn)行中的電機(jī)易超載，有被燒毀的危險(xiǎn)，故應(yīng)選用后向風(fēng)機(jī),負(fù)壓風(fēng)機(jī)廠家。

1.1.3 裝機(jī)電容量的配備

　　風(fēng)機(jī)選擇配用電機(jī)功率裕量不宜過(guò)大或過(guò)小，過(guò)大會(huì)造成電機(jī)經(jīng)常處于輕載運(yùn)行，使電機(jī)的功率因數(shù)降低，從而浪費(fèi)電耗；反之會(huì)使電機(jī)經(jīng)常處于超載運(yùn)行，導(dǎo)致電機(jī)升溫過(guò)高，絕緣易老化，使用壽命縮短，與此同時(shí)還可能造成難以啟動(dòng)。

1.1.4 風(fēng)機(jī)連接管不規(guī)范的后果

　　在諸多導(dǎo)致降低風(fēng)機(jī)效率的原因中，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口連接管不規(guī)范，經(jīng)常被視為不重要卻危害極大的因素。往往由于工程設(shè)計(jì)配置限制，被迫在風(fēng)機(jī)進(jìn)口裝有直角彎管、單葉插板或蝶閥調(diào)節(jié)以及出口處裝有逆向氣流彎管，結(jié)果都會(huì)造成風(fēng)機(jī)內(nèi)效率顯著降低。

　�。�1）文獻(xiàn)[1]指出：“用BM75/1200型單吸離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)口直接裝90°彎管時(shí)，與通常該型風(fēng)機(jī)產(chǎn)品出廠試驗(yàn)值相比，前者全壓內(nèi)效率降低12%”。其原因是急變流場(chǎng)使進(jìn)氣不均勻產(chǎn)生渦流，改變了出廠試驗(yàn)空氣動(dòng)力特性的緣故。如果不可避免時(shí)，正確連接法應(yīng)在遠(yuǎn)離進(jìn)口處安裝帶導(dǎo)流片的90°彎管之后，再將風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管加長(zhǎng)3～6倍直徑的平直長(zhǎng)度。加長(zhǎng)平直管后比僅裝轉(zhuǎn)向?qū)Я髌�還能多節(jié)電18%。

　　（2）雙吸入離心通風(fēng)機(jī)進(jìn)口如只裝彎管不裝轉(zhuǎn)向?qū)Я髌瑫r(shí)，則會(huì)引起兩側(cè)進(jìn)風(fēng)量相差18%，造成對(duì)軸承的軸向推力過(guò)大，葉輪磨損不均，導(dǎo)致額定風(fēng)量下降20%，使全壓效率下降，浪費(fèi)了電能[2]。

　�。�3）離心通風(fēng)機(jī)出口管的安裝設(shè)計(jì)，只要注意做到按葉輪離心旋轉(zhuǎn)方向，用順向氣流彎管取代逆向氣流彎管。

　�。�4）軸流通風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口連接管和擴(kuò)散器的效率，安裝設(shè)計(jì)不規(guī)范都會(huì)使內(nèi)效率降低。

1.1.5　 不同型式通風(fēng)機(jī)的合理啟動(dòng)

　　離心通風(fēng)機(jī)要求系統(tǒng)全關(guān)閉空載啟動(dòng)；軸流通風(fēng)機(jī)要求系統(tǒng)全開(kāi)啟有載啟動(dòng)；高溫風(fēng)機(jī)在常溫條件下啟動(dòng)時(shí)，由于空氣受熱體積膨脹，密度變小，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生壓力低，所需功率比常溫風(fēng)機(jī)小很多，因此常溫條件下啟動(dòng)應(yīng)將系統(tǒng)全關(guān)閉空載啟動(dòng)。

1.1.6　 正確對(duì)待通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合工作

　　通風(fēng)機(jī)并聯(lián)與串聯(lián)工作時(shí)，由于風(fēng)機(jī)性能要有所降低，運(yùn)行工況復(fù)雜，因此一般盡量不采用。并聯(lián)優(yōu)先使用雙吸入風(fēng)機(jī)，因兩臺(tái)并聯(lián)系統(tǒng)的壓損過(guò)大時(shí)，起不到增加流量的作用。并聯(lián)多臺(tái)風(fēng)機(jī)公用一臺(tái)大型組合袋濾室時(shí)，對(duì)應(yīng)袋濾室也應(yīng)封閉，分隔成并聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾。

　　只有系統(tǒng)風(fēng)量小，而壓力高時(shí)，串聯(lián)風(fēng)機(jī)才是合理的。常見(jiàn)串聯(lián)兩臺(tái)相同型號(hào)離心通風(fēng)機(jī)的除塵器系統(tǒng)，一臺(tái)載塵的風(fēng)機(jī)進(jìn)口管網(wǎng)負(fù)壓輸送，經(jīng)除塵器凈化后再串聯(lián)另一臺(tái)不載塵的風(fēng)機(jī)進(jìn)口管網(wǎng)負(fù)壓輸送排至大氣。這兩臺(tái)串聯(lián)風(fēng)機(jī)的實(shí)際效率和實(shí)耗功率均不相等，不如采用兩臺(tái)不載塵的風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作性能好。在以往許多工程中均有采用并聯(lián)或串聯(lián)風(fēng)機(jī)的應(yīng)用實(shí)例，但并沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)去驗(yàn)證實(shí)際效率如何，值得引起重視和糾正。

1.1.7 　風(fēng)機(jī)進(jìn)氣溫度確定虛高導(dǎo)致性能降低

　　高溫爐窯廢氣處理的除塵風(fēng)機(jī)選型時(shí)，因選型確定進(jìn)口氣溫不確切，而采用瞬時(shí)最高氣溫或大量漏風(fēng)，引起急劇溫降或盲目提高氣溫，造成實(shí)際運(yùn)行中氣溫低于選型氣溫較多，結(jié)果造成運(yùn)行風(fēng)機(jī)內(nèi)效率降低和功率增大，導(dǎo)致設(shè)計(jì)額定流量減少。例如某電解鋁廠選用Y4-73型引風(fēng)機(jī)，tj=200℃，ηtf=83% ，實(shí)際運(yùn)行tj=100～150℃時(shí)，估計(jì)全壓內(nèi)效率只有30%～40% ；又如當(dāng)高溫輸氣管道采用磚砌，砼等材料的氣密性較差，造成滲進(jìn)冷風(fēng)量達(dá)30%～50%，從而使管內(nèi)氣溫下降過(guò)快，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行的全壓降低，流量和電耗增大，繼而導(dǎo)致污染處設(shè)計(jì)抽風(fēng)量減少30%。

1.1.8　 濾袋單室過(guò)濾風(fēng)量的劃分不宜過(guò)大

　　除塵系統(tǒng)的多室組合結(jié)構(gòu)的袋濾室（又稱袋房）,負(fù)壓風(fēng)機(jī)外框，常用逐室中斷濾塵操作進(jìn)行清灰作業(yè)，一般單室過(guò)濾風(fēng)量（也是輔機(jī)清灰風(fēng)機(jī)的風(fēng)量）不宜超過(guò)每臺(tái)主風(fēng)機(jī)風(fēng)量的20%，這樣就不會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中主風(fēng)機(jī)內(nèi)效率下降。由于過(guò)濾的過(guò)程中始終有一個(gè)單室濾袋組輪流在停風(fēng)（停止過(guò)濾）進(jìn)行清灰。因此停風(fēng)單室的多余風(fēng)量引起其它室增加，導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加，結(jié)果造成主風(fēng)機(jī)風(fēng)量減少，全壓內(nèi)效率下降。

　　云南水口山礦務(wù)局杜式劍的設(shè)計(jì)實(shí)踐1988年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)提出：“單室收塵過(guò)濾面積以不超過(guò)500m2為佳；第三鉛冶煉廠新濾袋反吹清灰面積占總過(guò)濾面積的4%，使有效過(guò)濾總面積提高到95%以上。但是單室過(guò)濾面積過(guò)小，會(huì)使清灰機(jī)構(gòu)復(fù)雜化，或過(guò)分延長(zhǎng)清灰周期達(dá)不到清灰效果”。大型多室袋濾房，設(shè)多臺(tái)清灰風(fēng)機(jī)既可使主風(fēng)機(jī)和清灰風(fēng)機(jī)均達(dá)到節(jié)能，又能提高有效過(guò)濾總面積，同時(shí)也有利于自動(dòng)控制。

　　國(guó)外一些風(fēng)機(jī)公司在供貨的同時(shí)，要求用戶提供例如風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口連接管的合理配件訂貨圖，無(wú)疑這是一種能有助于通風(fēng)機(jī)高效率運(yùn)行的有效方法。

1.2 　載塵對(duì)通風(fēng)機(jī)特性的影響及應(yīng)用分析

1.2.1　 載塵對(duì)通風(fēng)機(jī)特性的影響

　　（1）粉塵對(duì)風(fēng)機(jī)特性線的影響

　　文獻(xiàn)[4]證實(shí)，通風(fēng)機(jī)的流體載塵對(duì)風(fēng)機(jī)的全壓曲線走勢(shì)無(wú)影響，由于風(fēng)機(jī)載塵濃度和粉塵流量的影響，因而載塵風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率增大了。當(dāng)兩種氣體含塵濃度不同流量相同比較中，風(fēng)機(jī)載塵的功率曲線與風(fēng)機(jī)清潔空氣的功率曲線相比，前者走勢(shì)明顯上移使功率增大，與此同時(shí)載塵風(fēng)機(jī)的全壓效率曲線與清潔空氣的全壓效率曲線相比，前者走勢(shì)顯著下降而效率降低。

　　（2）粉塵對(duì)流體阻力的影響

　　由于流體載塵使管網(wǎng)壓力損失增加，導(dǎo)致流體載塵使筆直傾斜的管網(wǎng)阻力特性線與無(wú)變化的載塵風(fēng)機(jī)全壓曲線相交點(diǎn)左移。與此同時(shí)載塵風(fēng)機(jī)功率曲線平行在清潔空氣功率曲線之上，致使載塵風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率不足而迫于減少，使效率下降，最終運(yùn)行結(jié)果導(dǎo)致額定流量顯著減少。

　　（3）功率與壓力損失的附加問(wèn)題討論

　　文獻(xiàn)[4]還提出了載塵風(fēng)機(jī)增加功率與管網(wǎng)阻力附加值，筆者認(rèn)為的欠缺說(shuō)明載塵量數(shù)據(jù)的試驗(yàn)，也沒(méi)有表明定量試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，只能作為定性說(shuō)明。

　　此外20世紀(jì)50年代的前蘇聯(lián)《暖通設(shè)計(jì)手冊(cè)》和日本的井伊谷鋼一主編的《濾袋除塵手冊(cè)》（1976年）中，鈴木昭明指出：“除塵工程輸氣管道設(shè)計(jì)的含塵濃度在30g/Nm3以下時(shí)，除塵管道壓力損失的影響可忽略不計(jì)”。

　　筆者認(rèn)為：通風(fēng)機(jī)在管網(wǎng)中工作時(shí)，由于葉輪轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)導(dǎo)流器可調(diào)葉片或進(jìn)口導(dǎo)葉節(jié)流調(diào)節(jié)、輸氣溫度、大氣壓力的改變，因此引起通風(fēng)機(jī)特性線改變。但是試驗(yàn)和實(shí)踐證明：輸氣含塵濃度Fjd>30g/Nm3的高載塵流量的增加會(huì)使通風(fēng)機(jī)特性線發(fā)生急劇改變。

1.2.2 　引進(jìn)英國(guó)技術(shù)生產(chǎn)高溫風(fēng)機(jī)的節(jié)能驗(yàn)證

　�。�1）四平鼓風(fēng)機(jī)廠于1984年從英國(guó)豪登公司引進(jìn)BB24、BB50型兩個(gè)系列的單吸和雙吸高溫離心通風(fēng)機(jī)制造技術(shù)，葉輪為后向單板形，差動(dòng)導(dǎo)葉和耐磨損[5]，該廠生產(chǎn)的單吸高溫（載塵）風(fēng)機(jī)產(chǎn)品性能節(jié)能驗(yàn)證比較見(jiàn)表1。


　　（2）重慶通用機(jī)器廠從英國(guó)豪登公司引進(jìn)

　　W6-29、W6-39型兩個(gè)系列的單吸和雙吸高溫風(fēng)機(jī)制造技術(shù)，葉輪為后向葉片，差動(dòng)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)、高強(qiáng)度及耐磨損[3]，該廠生產(chǎn)的高溫載塵風(fēng)機(jī)產(chǎn)品性能節(jié)能驗(yàn)證比較見(jiàn)表1；該廠20世紀(jì)80年代生產(chǎn)的FW9-2×35型前向葉片雙吸入離心通風(fēng)機(jī)[6]，用于水泥窯尾收塵的節(jié)能驗(yàn)證比較見(jiàn)表1。

　�。�3）北京風(fēng)機(jī)二廠生產(chǎn)的用于水泥窯尾高溫風(fēng)機(jī)單、雙吸4個(gè)系列，其中WDHZ型系列單吸高溫（載塵）風(fēng)機(jī)[3]，其性能節(jié)能驗(yàn)證比較見(jiàn)表1。

1.2.3　 對(duì)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)集塵風(fēng)機(jī)的討論

　�。�1）首先明確通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)的空氣動(dòng)力性能，給出繪制特性線或性能曲線的通風(fēng)機(jī)輸氣介質(zhì)是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的清潔空氣；引風(fēng)機(jī)和除塵風(fēng)機(jī)為氣溫指定狀態(tài)的微量含塵的煙氣。

　�。�2）引進(jìn)英國(guó)高溫風(fēng)機(jī)載塵的技術(shù)說(shuō)明中：“BB50系列tj=20℃時(shí)，空氣效率≥75%～81%；BB24系列tj=20℃時(shí)，空氣效率≥80%～84%，該產(chǎn)品是提供水泥爐窯的高效節(jié)能風(fēng)機(jī)。在含塵量較大，磨損較嚴(yán)重的條件下使用。其綜合性能在世界同類產(chǎn)品中處領(lǐng)先地位，具有80年代世界先進(jìn)水平”[5]。

　　高溫風(fēng)機(jī)載塵 Fjd=30～35g/Nm3時(shí)，性能表中沒(méi)有說(shuō)明全壓內(nèi)效率為多少，筆者驗(yàn)證qh/P=220～477時(shí)，風(fēng)機(jī)載塵耗電量是非載塵的2～5.6倍，而載塵處理風(fēng)量是非載塵風(fēng)量的0.2～0.5倍。因此不能用空氣效率代替載塵風(fēng)機(jī)效率。另外，重慶廠引進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)品中，其低含塵量的載塵風(fēng)機(jī)電耗仍然很高，當(dāng)Fjd=0.15，0.2，0.9g/Nm3時(shí)，耗電量P/qh=2.45 ，1.65，3.86kW/（km3·h-1），分析其耗電大的原因可能由于葉輪忽視應(yīng)用高強(qiáng)度材料，為了“形態(tài)強(qiáng)化”與“熱弱化”而過(guò)多補(bǔ)焊加強(qiáng)件，引起葉輪質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量劇增及氣流增加阻力所造成的結(jié)果。

　�。�3）我國(guó)工業(yè)硅和鐵合金礦熱電爐的超微細(xì)硅粉收塵，吉林臨江硅鋁合金廠[7]于2001年從挪威鐵合金ELKEM ASA 公司引進(jìn)除塵工程回收微硅粉副產(chǎn)品所用設(shè)備的增密裝置和大型組合正壓袋濾室。它是除塵過(guò)濾回收工程的核心技術(shù)，其新型濾袋為特氟綸/玻纖組合的超薄覆膜過(guò)濾材料。它是現(xiàn)代過(guò)濾技術(shù)中超微細(xì)粉塵煙氣凈化的新穎技術(shù)。其特點(diǎn)濾袋采用“表面過(guò)濾”技術(shù)，不同于常規(guī)使用“深層過(guò)濾”技術(shù)。因兩種過(guò)濾機(jī)理與清灰方式不同，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)“表面過(guò)濾”應(yīng)用中秘密專門技術(shù)。但是工程設(shè)計(jì)效仿ELKEM ASA公司正壓濾袋引風(fēng)機(jī)載塵，采用國(guó)產(chǎn)并聯(lián)4臺(tái)Y6-49型高溫風(fēng)機(jī)載塵很不可取，值得研究。

1.2.4 　日本改造低效集塵風(fēng)機(jī)的節(jié)能效果[8]

　　德永健二載文指出：在日本鋼鐵、水泥、造紙、電爐廠的集塵引風(fēng)機(jī)，使用中已有用高效葉輪改裝百余臺(tái)低效（54%～68%）風(fēng)機(jī)的實(shí)例。20世紀(jì)80年代前后將集塵風(fēng)機(jī)改裝為三元流動(dòng)的全部焊接制造的葉輪，葉輪以20個(gè)葉片，β2A=90°為標(biāo)準(zhǔn)型。當(dāng)需要小升壓能力時(shí)，則β2A=75°等改進(jìn)措施。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)施工日期以3～4天為期限，有的一日施工完畢一臺(tái)，經(jīng)技術(shù)改造運(yùn)行檢測(cè)結(jié)果有明顯的節(jié)能效果。筆者驗(yàn)證流量改造前后由200～450（m3·h-1）/kW提高到250～720（m3·h-1）/kW，耗電量由5～2.3kW/（km3·h-1）降到4～0.83kW/（km3·h-1）。在某鋼鐵廠以每臺(tái)100kW到8500kW近20臺(tái)。葉輪改裝后從而共節(jié)電5800kW·h，提高風(fēng)機(jī)效率20%～33%，節(jié)約用電20%。例如燒結(jié)機(jī)的雙吸主引風(fēng)機(jī)改裝后的效率由68%提高到85%，引風(fēng)機(jī)2300kW/臺(tái)的節(jié)電500kW，3300kW/臺(tái)的節(jié)電950kW，8500kW/臺(tái)的節(jié)電660kW，5800kW/臺(tái)的節(jié)電750kW；當(dāng)轉(zhuǎn)爐引風(fēng)機(jī)的效率由64%提高到83.5%，3400kW×3臺(tái)的節(jié)電650kW×3臺(tái)；當(dāng)鍋爐用引風(fēng)機(jī)的效率由60%提高到85%時(shí)，650kW×2臺(tái)的節(jié)電185kW×2臺(tái)；當(dāng)電爐引風(fēng)機(jī)的效率由54%提高到81%時(shí)，370kW/臺(tái)的節(jié)電 100kW。

　　總之日本節(jié)能技術(shù)改造對(duì)象是功率過(guò)大，風(fēng)機(jī)效率很低的載塵風(fēng)機(jī)。但是并沒(méi)有說(shuō)明風(fēng)機(jī)進(jìn)氣含塵量，水泥廠回轉(zhuǎn)窯改裝三元流動(dòng)葉輪節(jié)能效果也沒(méi)有列舉。筆者從日本1976年11月井伊谷鋼一主編的《濾袋除塵手冊(cè)》中查到鋼鐵廠各車間通風(fēng)機(jī)爐外機(jī)械排煙粉塵含量Fjd<20g/Nm3 （0.5～15g/Nm3 ） , 其中燒結(jié)機(jī)尾含塵量為 Fjd=10～13g/Nm3，但是水泥廠的窯內(nèi)排塵量為Fjd=20～80g/Nm3 。

　　20世紀(jì)80年代西歐盛行持續(xù)多年的這種高溫風(fēng)機(jī)載塵，自稱高效節(jié)能世界領(lǐng)先，筆者認(rèn)為言過(guò)其實(shí)，至今也未見(jiàn)到試驗(yàn)報(bào)告資料和節(jié)能效果顯示。建議對(duì)這種不節(jié)能產(chǎn)品應(yīng)清理。雖然引進(jìn)國(guó)外的風(fēng)機(jī)制造新技術(shù)，是發(fā)展和提高風(fēng)機(jī)節(jié)能產(chǎn)品的一條重要途徑，但是對(duì)引進(jìn)新技術(shù)，應(yīng)首先公開(kāi)透明，組織專題進(jìn)行消化吸收和技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，避免盲目或重復(fù)引進(jìn)不節(jié)能技術(shù)。在移植和嫁接外國(guó)高新技術(shù)的同時(shí)，也要結(jié)合國(guó)情因地制宜地發(fā)揮自主創(chuàng)新能力，合理開(kāi)發(fā)采用適用技術(shù)使其國(guó)產(chǎn)化。

1.2.5 　載塵風(fēng)機(jī)與非載塵風(fēng)機(jī)的識(shí)別

　　凡是生產(chǎn)工藝塵源設(shè)備散發(fā)的粉塵，為防塵要求，設(shè)密閉的負(fù)壓系統(tǒng)，輸送常溫或高溫氣體，風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管網(wǎng)載塵配置在除塵器之前吸塵（非壓送式）系統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)，當(dāng)Fjd>30g/Nm3 時(shí)稱載塵風(fēng)機(jī)，又稱集塵風(fēng)機(jī)；當(dāng)Fjd<30g/Nm3 時(shí)稱排塵風(fēng)機(jī)。

　　凡是通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管網(wǎng)配置在除塵器之后，當(dāng)Fjd≤200mg/Nm3，輸送常溫或高溫氣體的除塵系統(tǒng)的引風(fēng)機(jī)稱非載塵風(fēng)機(jī)，又稱除塵風(fēng)機(jī)。

1.2.6　 除塵風(fēng)機(jī)的應(yīng)用問(wèn)題

　　除塵風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣介質(zhì)條件，在風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本和風(fēng)機(jī)手冊(cè)中[3，5-6] ，有明確要求氣溫指定狀態(tài)（120～250℃ ）的限制和必須加裝除塵器的除塵效率大于85%。在此前提下能達(dá)到給定示出的風(fēng)機(jī)內(nèi)效率，否則無(wú)法保證。建議今后不再使用除塵效率大于85%的限制，因收塵效率由99%降到90%，則排放粉塵量將增大10倍，故應(yīng)改為除塵引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣條件宜用于不論輸送生產(chǎn)原料、半成品物料、任意燃料的顆粒粉塵均小于200mg/Nm3 。但有些風(fēng)機(jī)廠和用戶誤認(rèn)為除塵風(fēng)機(jī)作為載塵是當(dāng)然的，只不過(guò)是磨損加劇，影響使用壽命而已，事實(shí)證明這是一種誤解。

1.2.7 　解析國(guó)外試驗(yàn)集塵風(fēng)機(jī)為何不報(bào)載塵量

　　引風(fēng)機(jī)載塵在實(shí)際運(yùn)行中，由于生產(chǎn)周期性變化的工藝設(shè)備，不論冷、熱加工過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵濃度和溫度都在變化。因此引起除塵系統(tǒng)壓力脈動(dòng)和流量陣發(fā)性波動(dòng)，從而導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)性能極不穩(wěn)定運(yùn)行；又因處理各種工藝氣體中，粉塵的種類和形態(tài)繁多、物性各異、粒度分布廣；在輸氣管內(nèi)的氣體壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)及濃度場(chǎng)的多變因素較大；科學(xué)試驗(yàn)仍缺乏粉塵同時(shí)快速取樣與快速分析的方法和手段。所以使日本鋼鐵廠現(xiàn)場(chǎng)和前蘇聯(lián)試驗(yàn)室都不能連續(xù)測(cè)得準(zhǔn)確載塵量的結(jié)果，由于試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)缺乏再現(xiàn)性，無(wú)法準(zhǔn)確報(bào)道載塵量結(jié)果。

1.3 　引風(fēng)機(jī)高溫載塵進(jìn)氣條件的討論

1.3.1　 通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣條件

　　一般用途通風(fēng)機(jī)是以標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)的空氣（不含腐蝕性）、進(jìn)氣溫度tj≤80℃、含塵量Fjd ≤100mg/Nm3, 無(wú)粘性和無(wú)纖維物質(zhì)的空氣為對(duì)象而進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的。

　　高溫風(fēng)機(jī)分載塵和不載塵兩種。單純高溫風(fēng)機(jī)的氣體含塵量及硬質(zhì)顆粒不大于 150mg/m 3[3] 。

1.3.2　 高溫廢氣引風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣條件

　�。�1）高溫爐窯熱運(yùn)行設(shè)備的密閉式爐內(nèi)機(jī)械排煙所用引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣介質(zhì)條件為t=450～950℃,最高t=1200～1400℃，含塵濃度達(dá)Fd=30～130g/Nm3。

　　（2）高溫爐窯熱運(yùn)行設(shè)備的半密閉式爐外機(jī)械排煙所用引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣介質(zhì)條件為t=50～300℃，含塵濃度Fd≤30g/Nm3。

　�。�3）熱處理工藝設(shè)備，如各種加熱爐、退火爐，必須使?fàn)t內(nèi)高溫氣體的對(duì)流閉路循環(huán)達(dá)到均溫，所用的循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)氣介質(zhì)條件為運(yùn)行溫度500～700℃或750～1050℃，含塵濃度Fjd ≤150mg/Nm3，這種高溫風(fēng)機(jī)不存在外排廢氣處理問(wèn)題。

1.3.3 　高溫廢氣的處理及其程序

　　高溫廢氣處理系統(tǒng)的煙氣溫度越高，體積越大，使系統(tǒng)工況處理風(fēng)量越多，致使通風(fēng)設(shè)備龐大；反之若處理煙氣溫度越低，則系統(tǒng)工況處理風(fēng)量減小，使系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)備也變小型化，但其冷卻裝置卻需增大，而處理煙氣溫度過(guò)低會(huì)引起高溫?zé)煔饴饵c(diǎn)的形成。為此，一般高溫?zé)煔馓幚砗蟮慕K溫控制在180～300℃之間。

　�。�1）高溫氣體問(wèn)題，70年代D·W·Spaitt等人得出：從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上論證290～390℃時(shí)是高溫纖維過(guò)濾材料的實(shí)際最大溫度范圍；從節(jié)能觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)為處理后溫度為300℃時(shí)是最經(jīng)濟(jì)的[9]。

　　（2）美國(guó)GCA公司的C.E.Billings和J.E.Wilder試驗(yàn)研究后發(fā)表過(guò)許多成果報(bào)告，其中在《袋濾器技術(shù)手冊(cè)》中指出：纖維過(guò)濾器在低溫氣體小于300℃時(shí)收集粉塵的除塵過(guò)濾效率常高達(dá)99.9%～99.99%[9] 。

　�。�3）工業(yè)廢氣處理應(yīng)有必要的程序，我國(guó)按既定的《工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和節(jié)能政策，首先將高溫氣體余熱充分再利用或冷卻處理；接著把廢氣中的粉塵凈化回收；最后用引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣低溫和微量含塵直接達(dá)標(biāo)排放。這是最經(jīng)濟(jì)的凈化流程程序，必然使通風(fēng)機(jī)達(dá)到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定高效運(yùn)行，也是通風(fēng)機(jī)應(yīng)用研究的發(fā)展方向。

1.3.4 　高溫廢氣的冷卻與粉塵凈化回收

　　（1）高溫氣體冷卻裝置

　　高溫?zé)煔庥?種冷卻方式：間接水冷卻、直接水冷卻、間接空氣冷卻及直接空氣冷卻。

　　常用的有：在300℃以上時(shí)考慮余熱利用，采用間接水冷；一般煙溫在200℃以下時(shí)采用直接空冷，經(jīng)濟(jì)有效的只有這兩種選擇。

　　① 間接水冷卻：利用水間接冷卻，用金屬做水冷夾層，通過(guò)管壁傳熱給流動(dòng)的冷水帶走熱量。常用設(shè)備有冷水套管和水冷式熱交換器。其中水冷套管簡(jiǎn)單，由于傳熱效率低所需傳熱面積大而很少應(yīng)用；水冷式熱交換器的傳熱效率高，設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)較低，常用在初溫300℃以上的余熱利用。

　　② 直接空氣冷卻：用常溫空氣稀釋冷卻（摻冷風(fēng)），混合段要求有足夠長(zhǎng)度，并設(shè)測(cè)溫儀表，缺點(diǎn)是不適用煙溫較高時(shí)，因冷卻煙氣所需空氣量很大，所以只能適用于煙溫在200℃以下。

　�。�2）粉塵的凈化回收

　　一般高溫爐窯煙塵凈化的引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣，可以不載塵Fjd≤200mg/Nm3，也可以低濃度載塵Fjd<30g/Nm3。水泥窯的排塵濃度達(dá)20～80g/Nm3 ，新疆水泥窯達(dá)120g/Nm3 。根據(jù)1977年統(tǒng)計(jì)美國(guó)運(yùn)行的385臺(tái)水泥回轉(zhuǎn)窯中有1/3在窯尾預(yù)熱器出口溫度375～425℃，最高500℃，直接裝設(shè)了預(yù)收塵器和袋濾器或靜電收塵器。從而使引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣裝在除塵器之后不載塵，收塵效率達(dá)99.9%，濾袋平均壽命為2～4年。

1.3.5 　高溫風(fēng)機(jī)使用中的弊病

　�。�1）國(guó)產(chǎn)耐300～700℃的高溫風(fēng)機(jī)[3]，不經(jīng)處理的高溫?zé)焿m直接通過(guò)引風(fēng)機(jī)，如風(fēng)機(jī)水冷系統(tǒng)冷卻裝置斷水等控制失效時(shí)，可引起主軸、軸承的變形，破壞葉輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)平衡而引發(fā)振動(dòng)，故緊急事故發(fā)生率較高。

　�。�2） 高溫風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)，當(dāng)溫差很大時(shí)，如不認(rèn)真對(duì)待，電機(jī)易超載，有被燒毀的危險(xiǎn)。

　�。�3） 高溫除塵系統(tǒng)輸氣管道氣密性較差，若漏風(fēng)率超過(guò)20%時(shí)，使管內(nèi)氣溫下降過(guò)快，氣體中水份易結(jié)露，使粉塵粘在葉輪上，都會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)運(yùn)行的全壓和內(nèi)效率均下降；與此同時(shí)運(yùn)行風(fēng)量和實(shí)耗功率均增大，繼而使吸風(fēng)點(diǎn)源的通風(fēng)效果變差。

　�。�4）由于氣體的粘度隨溫度的增高而增大，輸氣管道和濾袋的壓力損失直接與氣體的粘性成正比。因此高溫輸送氣體時(shí)，使管網(wǎng)阻力增加，引起風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量和功率不足，導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)內(nèi)效率降低。

　　（5）高溫除塵系統(tǒng)應(yīng)用正壓大型組合袋濾器（室）時(shí)，熱脹冷縮比較頻繁。實(shí)踐證明：當(dāng)溫度波動(dòng)范圍超過(guò)200℃時(shí)，袋濾器箱體的線膨脹達(dá)40～50mm，這種頻繁的熱沖擊將會(huì)影響箱體的氣密性和收塵正常作業(yè)；當(dāng)輸氣正壓操作的袋室過(guò)濾有毒氣體和粉塵時(shí)，需要設(shè)計(jì)隨箱體滑動(dòng)而又不漏風(fēng)的密封結(jié)構(gòu)要耗費(fèi)過(guò)多的鋼材。

　�。�6）高溫風(fēng)機(jī)投入熱運(yùn)行后，由于風(fēng)機(jī)葉輪強(qiáng)度不足與鑄件或焊接件沒(méi)有消除內(nèi)應(yīng)力時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生熱態(tài)反復(fù)振動(dòng)；當(dāng)運(yùn)行中溫度的急劇變化，引起風(fēng)機(jī)軸的變形，將造成葉輪不平衡引起振動(dòng)；又如熱運(yùn)行中突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使溫度急劇下降，再開(kāi)動(dòng)時(shí)也產(chǎn)生振動(dòng)。

　　實(shí)施高溫廢氣煙塵中的先行余熱再利用與凈化收塵，不但達(dá)到節(jié)能目的，并且處理后低溫氣體還能提高除塵的纖維過(guò)濾效率；與此同時(shí)風(fēng)機(jī)進(jìn)口低溫tj≤300℃和微量含塵Fjd≤200mg/Nm3又是提高風(fēng)機(jī)內(nèi)效率的有效途徑。

　　輸氣不載塵的引風(fēng)機(jī)制造中可免去耐磨材料及防磨措施；風(fēng)機(jī)低溫輸氣又是變流量調(diào)節(jié)的軸流式或離心式通風(fēng)機(jī)均可采用無(wú)級(jí)調(diào)速的外旋電機(jī)。它具有機(jī)電合一、結(jié)構(gòu)緊湊、高效、振動(dòng)小以及運(yùn)行中遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)。總之引風(fēng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)低溫、微量含塵，達(dá)到一舉多得。

2 　通風(fēng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)措施

2.1　 通風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)的節(jié)能原則

　　（1）落實(shí)控制溫室氣體排放

　　除塵系統(tǒng)各分支管風(fēng)量負(fù)荷要對(duì)稱配置，以利管網(wǎng)阻力平衡；系統(tǒng)水平和垂直管道鋪設(shè)必須使通風(fēng)機(jī)站配在管網(wǎng)中心處于對(duì)稱位置，可使系統(tǒng)有效輸氣半徑縮短，以利擬選的通風(fēng)機(jī)額定壓力減低；高溫氣體的余熱再利用，使風(fēng)機(jī)進(jìn)氣達(dá)到tj≤300℃，既有效地降低了風(fēng)機(jī)的風(fēng)量負(fù)荷，又能節(jié)約電耗。最新國(guó)際保護(hù)環(huán)境指令，推翻以往確定工藝設(shè)備排風(fēng)量越大越好，而是向大氣限制排放量。

　�。�2）強(qiáng)化節(jié)能與高效利用

　　除塵管道降低經(jīng)濟(jì)流速。簡(jiǎn)化煙氣凈化與除塵過(guò)濾工藝流程，只設(shè)兩級(jí)粗凈化和細(xì)凈化，從而達(dá)到使氣固分離或氣體凈化的合計(jì)管網(wǎng)壓力損失不超過(guò)系統(tǒng)總壓力損失的一半，達(dá)到節(jié)能和預(yù)防管道堵塞。

　　引風(fēng)機(jī)進(jìn)口裝在除塵器之后，使通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣不載塵Fjd≤200mg/Nm3，從而提高風(fēng)機(jī)內(nèi)效率。

　　大流量通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用高效雙吸入離心通風(fēng)機(jī)，取代使用多臺(tái)并聯(lián)小型風(fēng)機(jī)，達(dá)到提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率；采用高效三元流動(dòng)葉輪等新技術(shù)，可節(jié)約用電10%～20% ；采用可調(diào)的外旋電風(fēng)機(jī)，可節(jié)約用電30%。

　�。�3）超微細(xì)粉塵的氣固分離

　　塵源粉塵粒徑小于10μm占80%以上的除塵，袋濾器可采用杜邦公司生產(chǎn)的超細(xì)膨體聚四氟乙烯，商品名Tefon，超薄覆膜過(guò)濾機(jī)理為“表面過(guò)濾”新技術(shù)。

2.2　 制訂通風(fēng)機(jī)節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)程

　�。�1）企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)已有通風(fēng)工程設(shè)計(jì)的通風(fēng)除塵系統(tǒng)不宜隨意改變，以防造成系統(tǒng)阻力變化，使管網(wǎng)提高流速和增加管網(wǎng)壓力損耗，這將會(huì)引起性能改變，使其風(fēng)機(jī)內(nèi)效率降低。

　　（2）加強(qiáng)完善通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)管理和設(shè)備定期維修，盡力維護(hù)管網(wǎng)的氣密性，倘若負(fù)壓管段漏風(fēng)率超過(guò)20%，將會(huì)造成風(fēng)機(jī)性能改變，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行的全壓值和內(nèi)效率均下降，風(fēng)量和實(shí)耗功率增大，導(dǎo)致污染點(diǎn)源處抽風(fēng)量減小，使通風(fēng)效果變差。

　�。�3）防止除塵管道堵塞。除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行要早開(kāi)晚關(guān)，應(yīng)將風(fēng)機(jī)與工藝設(shè)備連鎖控制。常溫下的除塵風(fēng)機(jī)應(yīng)在工藝設(shè)備開(kāi)動(dòng)前啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，而風(fēng)機(jī)停運(yùn)應(yīng)在工藝設(shè)備停止操作運(yùn)行后5～10min關(guān)閉；當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)事故停車或搶修，與此同時(shí)應(yīng)用壓縮空氣吹管及時(shí)清理管道內(nèi)的降塵，以防多次沉積造成堵塞，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

　　（4）防止輸氣高溫急劇下降，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)額定性能下降，應(yīng)設(shè)連續(xù)監(jiān)測(cè)氣溫變化的儀表。為保持負(fù)壓輸氣管的氣密性，必須經(jīng)常維護(hù)和定期檢修。

　�。�5）根據(jù)生產(chǎn)工藝產(chǎn)能變化，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)視工藝生產(chǎn)的原料和能源消耗異常變化，所引起的除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)進(jìn)氣狀態(tài)的改變，要及時(shí)采取影響風(fēng)機(jī)性能下降的補(bǔ)救應(yīng)對(duì)措施。

　�。�6） 按通風(fēng)系統(tǒng)管道的使用年限：一般通風(fēng)系統(tǒng)為20年；一般除塵系統(tǒng)為10年；排除腐蝕氣體或磨琢性粉塵的系統(tǒng)為5年。所以應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)管理和計(jì)劃維修管理，做到定期局部檢修或全部更換。

2.3　 提高使用通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率

　　1979年全國(guó)工業(yè)風(fēng)機(jī)用電量約為300億kW·h，1981年補(bǔ)充調(diào)查[10]，我國(guó)風(fēng)機(jī)電耗的工廠大宗用戶其中有：燃煤發(fā)電廠的風(fēng)機(jī)用電量占全國(guó)工業(yè)風(fēng)機(jī)用電總量的24%；化肥廠占19%；水泥廠占15%；煤礦采煤占11%；紡織廠占9.8%；工業(yè)鍋爐與采暖鍋爐占6.5%；鋼鐵廠占3.3%；有色彩冶煉廠占1.7%。

　　通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率是評(píng)價(jià)節(jié)能效果指標(biāo)的主要依據(jù)，國(guó)家曾指令規(guī)定：“凡是……通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)的（使用）效率低于70%，必須分期分批地予以改造或更換”。

　　由于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，風(fēng)機(jī)運(yùn)行管理不善，生產(chǎn)工藝不斷提高產(chǎn)能，使風(fēng)機(jī)進(jìn)氣條件改變效率降低，舊風(fēng)機(jī)待改造或更換，導(dǎo)致生產(chǎn)使用中多數(shù)風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率達(dá)不到70%，風(fēng)機(jī)效率很低。全國(guó)仍在使用的低效風(fēng)機(jī)估計(jì)有100萬(wàn)臺(tái)以上。所以對(duì)上述大宗用戶必須將原低效風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率提高20%以上，而節(jié)能風(fēng)機(jī)處于低效運(yùn)行的效率提高10%以上�？傊�只有通過(guò)風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)改造，才能達(dá)到將使用通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)降低電耗20%～30%。

3　 結(jié)論

　�。�1）通風(fēng)機(jī)應(yīng)用在有色冶金工業(yè)中，是煙氣凈化回收工程的主要設(shè)備之一。它在提高金屬回收率，資源利用擴(kuò)大用途，改善生產(chǎn)過(guò)程作業(yè)的勞動(dòng)衛(wèi)生條件，預(yù)防職業(yè)病和減少環(huán)境污染起到主導(dǎo)作用。

　�。�2）通風(fēng)系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力損耗計(jì)算是必要的程序，通風(fēng)機(jī)的正確選型與加強(qiáng)高效運(yùn)行管理是最佳的節(jié)能措施。通風(fēng)機(jī)應(yīng)用中切實(shí)克服所產(chǎn)生的常見(jiàn)通病，必將達(dá)到通風(fēng)機(jī)節(jié)能和正常穩(wěn)定高效運(yùn)行。

　　（3）通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣載塵實(shí)踐證明：輸氣含塵濃度Fjd>30g/Nm3的高載塵流量的增加，會(huì)使通風(fēng)機(jī)特性線發(fā)生急劇改變，風(fēng)機(jī)載塵耗電量是非載塵的2～5.6倍。

　�。�4）日本的老廠技術(shù)改造低效集塵風(fēng)機(jī)，改裝三元流動(dòng)葉輪進(jìn)氣，半密閉式爐外機(jī)械排煙的含塵量小于30g/Nm3有明顯節(jié)能效果，節(jié)約用電20%。所以國(guó)內(nèi)老企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造或更換使用中的低效舊風(fēng)機(jī)，與開(kāi)發(fā)研制節(jié)能新產(chǎn)品，以及加強(qiáng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的技術(shù)管理是通風(fēng)機(jī)節(jié)能的根本措施。

　�。�5）高溫含塵廢氣處理程序，首先應(yīng)將高溫氣體余熱利用或冷卻；然后把粉塵凈化回收，使氣固分離設(shè)備的合計(jì)阻力損失，不應(yīng)超過(guò)系統(tǒng)總壓力損失的一半；最后使引風(fēng)機(jī)進(jìn)氣tj ≤300℃ ,Fjd<200mg/Nm3，這是最經(jīng)濟(jì)的凈化流程程序，必然使通風(fēng)機(jī)達(dá)到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定高效運(yùn)行。

　　（6）大流量高效雙吸入離心通風(fēng)機(jī)的研制應(yīng)擴(kuò)大應(yīng)用品種，取代多臺(tái)并聯(lián)風(fēng)機(jī)的使用。但是雙吸入離心通風(fēng)機(jī)安裝設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口連接管必須規(guī)范，否則影響風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率。

　　（7）國(guó)內(nèi)水泥廠已選用四平、重慶、北京風(fēng)機(jī)二廠的高溫風(fēng)機(jī)載塵，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行實(shí)測(cè)運(yùn)行效率后，再考慮改變凈化流程程序和載塵風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)改造。

　　（8）建議風(fēng)機(jī)專業(yè)行業(yè)系列標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)修訂和補(bǔ)充：

　�、� 通風(fēng)機(jī)通用技術(shù)條件中，包括通風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)、排塵風(fēng)機(jī)（指Fjd<30g/Nm3）等風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣工作條件（介質(zhì)溫、濕度，粉塵含量等）；

　�、� 通風(fēng)機(jī)使用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)程；

　　③ 通風(fēng)機(jī)使用運(yùn)行效率的現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定法；

　　④ 通風(fēng)機(jī)廢氣排放量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法；

　　⑤ 通風(fēng)機(jī)使用電能利用率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算法。

　�。�9）風(fēng)機(jī)行業(yè)欲引進(jìn)外國(guó)新技術(shù)應(yīng)結(jié)合國(guó)情，并公開(kāi)透明地組織專題進(jìn)行消化吸收和技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，做到確切適用地滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。在移植和嫁接外國(guó)高新技術(shù)的同時(shí)，也要因地制宜地發(fā)揮自主創(chuàng)新能力，合理開(kāi)發(fā)適用技術(shù)使其國(guó)產(chǎn)化。

　�。�10）國(guó)際上現(xiàn)代化工藝設(shè)備已向大型化發(fā)展，同時(shí)要求通風(fēng)機(jī)也應(yīng)向大型化轉(zhuǎn)化，便于集中控制和管理以及降低豬舍通風(fēng)設(shè)備經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。工程設(shè)計(jì)不要誤解為工業(yè)廢氣處理排放越多越好，而是向大氣限制排放量。





高效節(jié)能低噪聲的JK系列礦用局部扇風(fēng)機(jī)（簡(jiǎn)稱局扇），是根據(jù)冶金、有色、黃金、化工、建材和核工業(yè)等各類非煤礦山局部通風(fēng)的需要設(shè)計(jì)的，適用于各種規(guī)格斷面的井巷掘進(jìn)通風(fēng)、采場(chǎng)和電耙道引風(fēng)、無(wú)底柱分段采礦法進(jìn)路通風(fēng)、其它局部通風(fēng)以及某些輔助通風(fēng)。也可用于隧道施工、地下工程施工等需要用風(fēng)筒送風(fēng)的場(chǎng)合通風(fēng)。
JK系列局扇的設(shè)計(jì)，綜合考慮了各類局部通風(fēng)作業(yè)面所需的排塵排煙風(fēng)量、風(fēng)筒送風(fēng)距離、常用風(fēng)筒規(guī)格、風(fēng)阻值，以及礦井內(nèi)的使用條件等。JK系列局扇分為單級(jí)工作輪JK-1、雙級(jí)工作輪JK-2和對(duì)旋運(yùn)轉(zhuǎn)DJK等三類。其中JK40系列局扇和DJK50系列對(duì)旋局扇可以直接安裝在巷道底板上，也可以懸掛安裝在巷道的幫壁上或頂板下。
JK系列局扇具有以下特點(diǎn)：
（1）運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。單級(jí)和雙級(jí)工作輪最高全壓效率分別為92%和83%，對(duì)旋型最高全壓效率為85%，比原JF系列局扇提高20%-30%，具有明顯的節(jié)電效果。
（2）規(guī)格齊全，適應(yīng)性強(qiáng)。局扇的風(fēng)量和全壓的值有各種不同的組合，送風(fēng)距離從80米到600米不等（串聯(lián)運(yùn)用送風(fēng)距離可達(dá)1200米以上），可滿足用戶各種不同的需要。
（3）體積較小，重量較輕，移動(dòng)靈活方便。在其性能與JF系列局扇基本相同時(shí)，體積減小20%—30%，重量減輕20%—30%。
（4）噪聲較低。在空曠場(chǎng)合實(shí)測(cè)JK№.4局扇的噪聲不超過(guò)86db(A)。如果用戶對(duì)局扇的噪聲有特殊要求，我廠可配套消聲器，請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)作出說(shuō)明。
DJK系列局扇的電機(jī)均為2極，其轉(zhuǎn)速為2860-2930r/min。
DJK系列局扇的主要技術(shù)參數(shù)，見(jiàn)表1。
JK系列局扇的系列和機(jī)號(hào)（型號(hào)）表示方法如下：
JK 58 – 1 №.4
礦用局部扇風(fēng)機(jī) 機(jī)號(hào)為4，工作輪直徑D=400mm；
（“DJK”為對(duì)旋局扇） “№.3”， 機(jī)號(hào)為3，D=300mm；
“№.5”， 機(jī)號(hào)為5，D=500mm；
輪轂比d=0.58，“56”為d=0.56 其余類推。
“67”為d=0.67，“55”為d=0.55 單級(jí)工作輪，“2”為雙級(jí)工作輪
“40”為d=0.40，“50”為d=0. 50

脫硫風(fēng)機(jī)軸承損壞的原因及處理 王魯濟(jì)/    

 

摘要 ：針對(duì)脫硫引風(fēng)機(jī)投運(yùn)后軸承連續(xù)損壞，反復(fù)處理無(wú)效的情況，通過(guò)對(duì)軸承型式重新選型，找到了解決滾動(dòng)軸承頻頻損壞的辦法。

關(guān)鍵詞 ：脫硫風(fēng)機(jī)；轉(zhuǎn)子；軸承

中圖分類號(hào)： TH43 ； TH133.3 　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

Reason and Solving Measures for Bearing Damage in Desulphurization Fan

Abstract: According to the condition of bearing damaged frequently after the desulphurization wind fan in operation and treated repeatedly , the solving method is found out based on the re-selection of bearing type.

Key words: desulphurization fan; rotor; bearing

0 　引言

　　我廠 120m2 燒結(jié)機(jī)因環(huán)保需求 , 于 2007 年 12 月在主抽風(fēng)機(jī)大煙道串聯(lián)了一臺(tái)脫硫增壓風(fēng)機(jī) , 型號(hào) :Y4-2 × 73 № 20.5F , 進(jìn)口容積流量: 11000m3 /min ，風(fēng)機(jī)靜壓升 :3000Pa, 轉(zhuǎn)速： 990r/min 。轉(zhuǎn)子兩端均采用球面滾子軸承 SKF22332，安裝后短暫試機(jī)尚可，但自正式投運(yùn)起，先是后端軸承損壞 , 后又前端軸承損壞，再又后端軸承再次損壞，3次損壞僅歷時(shí)3個(gè)多月。經(jīng)分析查找原因，并對(duì)機(jī)組振動(dòng)進(jìn)行了相應(yīng)跟蹤監(jiān)測(cè)，最終找出了原因。

1　 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

　　機(jī)組振動(dòng)跟蹤檢測(cè)點(diǎn)布置示意圖見(jiàn)圖1 。

圖１　機(jī)組振動(dòng)跟蹤檢測(cè)點(diǎn)布置示意圖

表1   空載時(shí)機(jī)組所測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)

測(cè)點(diǎn)

軸向

水平

垂直

位移

振速

位移

振速

位移

振速

1

30

2.1

32

1.9

22

1.5

2

32

2.5

38

　2.6

21

1.7

3

31

2.9

21

2.5

16

2.8

　　從表1數(shù)據(jù)可知風(fēng)機(jī)在空載狀態(tài)下（溫度為常溫）運(yùn)行正常。

　　系統(tǒng)通上煙氣后機(jī)組在正常負(fù)載（溫度為120℃）情況下振動(dòng)數(shù)椐見(jiàn)表2 。

　　

表2　 負(fù)載時(shí)機(jī)組所測(cè)振動(dòng)數(shù)椐（溫度為120℃）

測(cè)點(diǎn)

軸向

水平

垂直

位移

振速

位移

振速

位移

振速

1

40

2.7

42

2.1

32

2.0

2

80

6.5

48

5.5

24

2.2

3

190

10.6

130

7.0

30

2.5

　　從表中數(shù)據(jù)分析, 煙氣溫度升高后風(fēng)機(jī)的振動(dòng)增大, 已超風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)限值。通過(guò)對(duì)加速度時(shí)域波形分析, 軸承有連續(xù)的沖擊脈沖現(xiàn)象 (圖2),負(fù)壓風(fēng)機(jī), 速度時(shí)域波形里 (見(jiàn)圖3和表3) 峭度值已達(dá)到3.5(軸承在正常的情況下峭度值為2.65), 說(shuō)明軸承已有較嚴(yán)重的損壞 (峭度值是表示軸承工作表面出現(xiàn)疲勞故障時(shí)，每轉(zhuǎn)一周，工作面缺陷處產(chǎn)生的沖擊脈沖，故障越大，沖擊響應(yīng)幅值越大，故障現(xiàn)象越明顯) 。

表 3    時(shí)域指標(biāo)

時(shí)域指標(biāo)

數(shù)值

平均幅值/（mm/s）

1.5

方根幅值/（mm/s）

1.2

均值/（mm/s）

-0.08

有效值/（mm/s）

1.8

波形因子

1.3

脈沖因子

6.1

峰值指標(biāo)

4.8

裕度指標(biāo)

7.2

歪度

-0.04

峭度

3.5

2　 原因分析及處理

　　脫硫風(fēng)機(jī)于 2008 年 2 月 4 日 14 點(diǎn)正式投入運(yùn)行 , 一直表現(xiàn)振動(dòng)值超差，難以消除。一周后的 11 日晚轉(zhuǎn)子后端軸承損壞，停機(jī)檢修并對(duì)軸承進(jìn)行了更換。至 3 月 15 日又發(fā)生了風(fēng)機(jī)前端的軸承損壞， 4 月 21 日后軸承又再次損壞。經(jīng)過(guò)深度查找原因，檢查發(fā)現(xiàn)前后兩端軸承均是遠(yuǎn)端側(cè)面嚴(yán)重磨損，而向心側(cè)則完好如初。參照上述振動(dòng)記錄數(shù)值，經(jīng)分析認(rèn)為是由于轉(zhuǎn)子受熱膨脹后主軸伸長(zhǎng)。因轉(zhuǎn)子兩端均使用球面滾子調(diào)心軸承而難以實(shí)現(xiàn)自由游動(dòng)，脹不出去，隨之產(chǎn)生特別大的軸向力所造成振動(dòng) ; 再則燒結(jié)煙氣溫度變化大，燒結(jié)機(jī)臨時(shí)停機(jī)時(shí)煙道溫度有時(shí)能達(dá) 150 ℃以上。所以轉(zhuǎn)子受熱膨脹而產(chǎn)生很大的軸向位移，在得不到良好的游動(dòng)時(shí)，便會(huì)有極大的軸向力作用于軸承上，致使軸承嚴(yán)重過(guò)載而損壞。針對(duì)這一情況對(duì)軸承重新進(jìn)行選型，選用了具有良好軸向游動(dòng)性能的 NU332 單列圓柱滾子軸承，以消除主軸熱脹伸長(zhǎng)而產(chǎn)生的軸向力。安裝完畢后開(kāi)機(jī)生產(chǎn)，各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)速度值在 4.2mm /s 以下，安全運(yùn)行至今，未再發(fā)生軸承損壞。以上圖表和數(shù)據(jù)選用了上海華陽(yáng) YH-106 及 PMS 設(shè)備巡檢系統(tǒng) V2 生成。

3 　結(jié)論

　　在風(fēng)機(jī)的使用過(guò)程中，經(jīng)常遇到軸向振動(dòng)大的情況，特別是煙氣溫度大于 80 ℃ 時(shí)，因轉(zhuǎn)子受熱膨脹所產(chǎn)生的軸向力較大，加之在安裝時(shí)軸承各部位間隙留的達(dá)不到技術(shù)要求的情況下更易產(chǎn)生軸向振動(dòng)。因系統(tǒng)煙氣溫度高產(chǎn)生的軸向力大對(duì)風(fēng)機(jī)軸承造成損壞現(xiàn)象 , 通過(guò)選用 NU 系列單列圓柱滾子軸承得以解決。

圣諾中壓變頻器在烏石化風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目上的應(yīng)用 ????????????? 圣諾STDVFD MV系列高壓變頻器是具有優(yōu)良性能的交-直-交電壓源型變頻器。采用先進(jìn)的電力電子器件IGBT和多電平拓?fù)潆娐泛蚉WM調(diào)制策略，通過(guò)高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP控制，可以將具有固定頻率和幅值的6KV三相交流電源系統(tǒng)進(jìn)行功率變換后，產(chǎn)生可調(diào)頻率且電流隨負(fù)載而定的高壓交流系統(tǒng)，從而能夠?qū)θ�相電�?dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)速。STDVFD MV系列高壓變頻器。操作使用方便，變頻器操作只有簡(jiǎn)單的開(kāi)機(jī)、停機(jī)和頻率調(diào)整。保護(hù)功能完善，故障率低，6kV電源的瞬間閃變不會(huì)導(dǎo)致變頻裝置的停機(jī)。額定運(yùn)行工況下，使用變頻裝置后電動(dòng)機(jī)不會(huì)降容。 輸入電壓允許-30%～+15%范圍內(nèi)的波動(dòng)。當(dāng)輸入電源電壓在額定電壓的90％范圍內(nèi)時(shí)，變頻器可持續(xù)運(yùn)行不降額；當(dāng)在額定電壓的70%－90％范圍內(nèi)時(shí)，變頻器降額連續(xù)運(yùn)行；在額定電壓65%-70%的情況下，變頻器停止輸出但是變頻器處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)；65%以下變頻器停機(jī)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)（0-5S）如電壓恢復(fù)到70％以上，變頻器自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。當(dāng)單元直流母線電壓>150％額定電壓，瞬時(shí)封鎖變頻器輸出，當(dāng)單元直流母線電壓恢復(fù)到120％額定電壓以下時(shí)，變頻器自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。 ????????????? 變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波滿足中國(guó)“GB/T14549電能質(zhì)量“公用電網(wǎng)諧波”及“IEEE519”國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。變頻裝置考慮了對(duì)電網(wǎng)諧波影響，使用的多脈沖整流器或移相變壓器，整流橋脈沖數(shù)為36脈沖，變頻器對(duì)本體控制系統(tǒng)就地控制柜無(wú)諧波影響。 ????????????? 采用移相多脈沖整流變壓器，二次側(cè)所接各個(gè)單元產(chǎn)生的高次諧波電流在變壓器一次側(cè)被吸收（此時(shí)，變壓器起到輸入電抗器的作用），將一次側(cè)到電網(wǎng)的電流諧波控制到最小。變頻器輸入電壓和電流波形如下圖所示: ??

鋒速達(dá)負(fù)壓風(fēng)機(jī)-大北農(nóng)集團(tuán)巨農(nóng)種豬示范基地風(fēng)機(jī)設(shè)備水簾設(shè)備供應(yīng)商！臺(tái)灣九龍灣負(fù)壓風(fēng)機(jī)配件供應(yīng)商！ 主要產(chǎn)品豬舍通風(fēng)降溫,豬棚通風(fēng)降溫,豬場(chǎng)通風(fēng)降溫,豬舍風(fēng)機(jī),養(yǎng)殖地溝風(fēng)機(jī),豬舍地溝風(fēng)機(jī),豬舍多少臺(tái)風(fēng)機(jī),廠房多少臺(tái)風(fēng)機(jī),車間多少臺(tái)風(fēng)機(jī),豬舍什么風(fēng)機(jī)好,廠房什么風(fēng)機(jī)好,車間什么風(fēng)機(jī)好,多少平方水簾,多大的風(fēng)機(jī),哪個(gè)型號(hào)的風(fēng)機(jī) 相關(guān)的主題文章:

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