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風(fēng)機選型與安裝

負(fù)壓風(fēng)機工程_技術(shù)創(chuàng)新 混合臂高空作業(yè)車成市場新寵軸流通風(fēng)機不

為滿足市場需求,近日首臺混合臂高空作業(yè)車完成試制,由于其質(zhì)量可靠、操作性能優(yōu)越、安全防護措施完善、適應(yīng)性強等特點,一經(jīng)推出就備受關(guān)注,該產(chǎn)品剛一下線就迎來了第一批用戶,該高空作業(yè)車成為市場的新寵。

隨著高空作業(yè)車國內(nèi)市場呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長的勢頭,隨車公司高空作業(yè)車不斷發(fā)展,目前折疊臂、直臂系列高空作業(yè)車已逐漸趨于系列化。該混合臂高空作業(yè)車廣泛應(yīng)用于路燈、電力、交通、高速公路、造船修船、通信、建筑、園林、廣告、機場、港口、有線電視等行業(yè),使用面廣、作業(yè)效率高、安全方便,擁有巨大的市場潛力。該混合臂高空作業(yè)車工作臂包括折疊臂和伸縮臂,其低速性能好、輸出功率大、工作效率高、噪音小,各項性能指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)內(nèi)一流水平,成為國內(nèi)高空作業(yè)車極具競爭力的產(chǎn)品,它的誕生引領(lǐng)了行業(yè)的發(fā)展方向。

此混合臂高空作業(yè)車作業(yè)高度達(dá)到21米,作業(yè)靈活、幅度為全范圍作業(yè),結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)越、載重達(dá)250kg等優(yōu)點迎得了市場的歡迎,該產(chǎn)品的成功試制代表了隨車公司在高空作業(yè)車產(chǎn)品的研發(fā)上又再上一個臺階,為日后混合臂式高空作業(yè)車的全面推廣奠定了良好的基礎(chǔ)。

軸流通風(fēng)機是國民經(jīng)濟中重要的通用機械設(shè)備,廣泛應(yīng)用于冶金、礦山和隧道通風(fēng)等領(lǐng)域。根據(jù)我國國家發(fā)展和改革委員會提出的節(jié)能中長期專項規(guī)劃,在 2000 年,我國風(fēng)機的平均設(shè)計效率為 75% ,比國際先進水平低 5 個百分點。我國風(fēng)機設(shè)備的效率指標(biāo):到 2010 年風(fēng)機的設(shè)計效率要達(dá)到 80%~85% [1] 。

1  軸流通風(fēng)機設(shè)計的現(xiàn)狀和方法

1.1  軸流通風(fēng)機設(shè)計研究的現(xiàn)狀

  通風(fēng)機的傳統(tǒng)設(shè)計方法是設(shè)計人員根據(jù)用戶的要求和自己的經(jīng)驗,先提出設(shè)計方案,隨后對給定的方案進行分析、計算。最后通過對通風(fēng)機進行大量試驗,改進設(shè)計方法,找到一個可行的設(shè)計方案,達(dá)到用戶要求 [2] 。這種設(shè)計方法不僅要求設(shè)計人員具有豐富的設(shè)計經(jīng)驗,而且需要花費很多時間進行計算,延長了設(shè)計周期;通過試驗檢驗設(shè)計結(jié)果,設(shè)計費用高,效率低。因此,傳統(tǒng)設(shè)計方法得到的結(jié)果大多只是可行方案,而不是最佳設(shè)計方案。

 

  通風(fēng)機的傳統(tǒng)設(shè)計方法和思想都來自于大量試驗,通過這樣的方法能夠得到較好的風(fēng)機技術(shù)參數(shù),但對風(fēng)機內(nèi)部流場的認(rèn)識還有待研究。隨著流體力學(xué)理論,特別是計算流體動力學(xué) CFD ( Computational Fl uid Dynamics )方法的發(fā)展,傳統(tǒng)設(shè)計方法中繁復(fù)且耗費昂貴的部分被先進的 CFD 技術(shù)代替,利用 CFD 進行數(shù)值模擬已逐步成為求解流體機械內(nèi)部流動的重要手段。通過這種“數(shù)值試驗”可以充分認(rèn)識風(fēng)機內(nèi)部流動規(guī)律,從而為風(fēng)機設(shè)計提供了有效可靠的依據(jù),大大減少了試驗工作量和耗費。

 

1.2  軸流通風(fēng)機設(shè)計的主要方法

  軸流通風(fēng)機的理論設(shè)計方法主要有兩種。一種是利用單獨翼型空氣動力試驗所得到的數(shù)據(jù)進行設(shè)計,稱為孤立翼型設(shè)計法 [3] 。這種方法以埃克 (B. ECK ) [4] 、華立士 (R. A. Wallis) [5] 等人的設(shè)計資料較為完整;另一種是利用葉柵理論和葉柵吹風(fēng)試驗結(jié)果進行設(shè)計,稱為葉柵設(shè)計法 , 如威尼格( F. Wei nig )法和霍威爾( A. R. Howell )法 [6] 。威尼格法是根據(jù)無限葉片理論,用一個計算系數(shù)來考慮孤立翼型與葉柵之間的差異,修正進口氣流角,來調(diào)整安裝角;敉柗ǹ偨Y(jié)出平面葉柵試驗數(shù)據(jù),采用對稱 C4 翼型, 其特點是把風(fēng)機的設(shè)計工況作為平面葉柵的額定工況,把設(shè)計工況下所得到的氣流折轉(zhuǎn)角作為額定氣流折轉(zhuǎn)角。

  通常情況下軸流通風(fēng)機的葉柵稠度小于 1 ,因此可把葉片當(dāng)作互不影響的孤立葉片,按孤立翼型設(shè)計法計算,即假定孤立翼型的升力系數(shù)與葉柵中翼型的升力系數(shù)相等。這種方法試驗數(shù)據(jù)比較完整,設(shè)計結(jié)果也較準(zhǔn)確可靠,特別對于低壓軸流通風(fēng)機,可獲得良好的效果 [ 7 ] 。葉柵稠度大于 1 的高壓通風(fēng)機,氣流流過葉柵時由于翼型之間的相互影響以及葉柵的擴壓性等,使葉柵的空氣動力特性與孤立翼型有較大差別,通常采用葉柵設(shè)計法,此法是設(shè)計軸流壓縮機或高壓軸流通風(fēng)機的主要方法。

  所以孤立翼型設(shè)計法適用于風(fēng)壓小,葉片稠度小的情況;而葉柵設(shè)計法適用于風(fēng)壓大,葉片稠度大的情況。近年來有人嘗試將這兩種設(shè)計方法同時應(yīng)用于一個葉片設(shè)計,取得了良好的效果,這種方法稱作混合設(shè)計法 [7] 。即葉根附近采用葉柵法,葉頂附近采用孤立翼型法,保證邊界線平滑過渡,整個葉身幾何形狀變化均勻、連貫、易于制作。

2  計算模型

  以防爆軸流通風(fēng)機 BK40-4 № 10 為改造設(shè)計對象,它是煤礦專用型主扇風(fēng)機,主要由集流器、整流罩、機殼、葉輪、擴散筒和電動機等部件組成,其 改造前的風(fēng)機參數(shù)值如表 1 所示 。

表 1  改造前的風(fēng)機參數(shù)值

質(zhì)量流量/(kg/s)

容積流量/(m3/s)

風(fēng)壓/Pa

軸功率/W

全壓效率

15

12.5

560

9000

0.75

16

13.33

500

8500

0.8

17

14.17

430

7800

0.8

18

15

360

7000

0.73

19

15.83

280

6000

0.67

  設(shè)計風(fēng)壓p =430Pa ,設(shè)計質(zhì)量流量qm = 17kg /s ,密度 p= 1.2 kg/m3 ,溫度T =293K ,轉(zhuǎn)速n =1450r/min ,采用孤立翼型法進行設(shè)計 [8] 。孤立翼型法也有很多種,從研究問題和解決問題的方法來說,雖各具有不同的特點和一定的價值,但是實質(zhì)都是一致的,都是按翼型的基本理論采用孤立翼型的試驗數(shù)據(jù)來進行的。

  初步設(shè)計僅改變?nèi)~片的結(jié)構(gòu)形式,風(fēng)機的其它結(jié)構(gòu)不變動,仍然采用原來的形式。風(fēng)機的整體結(jié)構(gòu)尺寸也采用原來的形式,其示意圖如圖1 所示。

   

  數(shù)值模擬是在兩個葉片之間的流道中進行的,實際上是研究兩個葉片之間的流動情況,包括流進葉片時的氣體進口通道和流出葉片時的氣體出口通道。從葉片的重心位置向葉片進口和出口段分別延伸,這樣兩相鄰葉片與輪轂和機殼之間就形成一個流道。流動介質(zhì)設(shè)定為實際氣體,流態(tài)為定常的 B-L 湍流模型。在變環(huán)量指數(shù)分別為 0.5 、 0.6 和 0.7 3 種情況下選取 5 種工況進行模擬,模擬結(jié)果殘差收斂很好,整體殘差都在 10 -5 以下。整機數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)圖如圖 2 所示。

 

 

  由不同變環(huán)量指數(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果可以看出,質(zhì)量流量分別從15kg/s 、 16kg/s 、 17kg/s 、 18kg/s 和 19kg /s 逐漸增大時,進口壓力不變,出口壓力逐漸減小,風(fēng)壓逐漸減小。變環(huán)量指數(shù)為 0.6 時的風(fēng)壓高于變環(huán)量指數(shù)為 0.5 和 0.7 時,這 3 種情況都高于改造前的風(fēng)壓。不同變環(huán)量指數(shù)的風(fēng)壓性能曲線如圖 3 所示。

  質(zhì)量流量分別從 15kg/s 、 16kg/s 、 17kg/s 、 18kg/s 和 19kg /s 逐漸增大時,軸功率逐漸減;變環(huán)量指數(shù)為 0.6 時的軸功率低于變環(huán)量指數(shù)為 0.5 和 0.7 時,這3 種情況都比改造前的軸功率低。不同變環(huán)量指數(shù)的功率性能曲線如圖4所示。  

 

  質(zhì)量流量分別從 15 、16 、17 、18 和19kg /s 逐漸增大時,全壓效率先增大后減小,呈拋物線形狀變化。變環(huán)量指數(shù)為 0.6 時的全壓效率高于變環(huán)量指數(shù)為0.5 和 0.7 時,這3 種情況都比改造前的全壓效率高。不同變環(huán)量指數(shù)的全壓效率性能曲線如圖5所示。

3  結(jié)論

  通過對比改造前和改造后3 種情況的性能特點,針對這種型號的風(fēng)機,可以得出以下結(jié)論:

  (1)變環(huán)量指數(shù)分別取0.5 、0.6 和 0.7 時,風(fēng)機的性能變化不大;

 。2)變環(huán)量指數(shù)取0.6 優(yōu)于 0.5 和 0.7 ,全壓效率提高4% 左右,效率曲線平坦;風(fēng)壓比改造前提高20Pa 左右;軸功率比改造前降低 20W 左右。改造以后風(fēng)機性能明顯提高。數(shù)值模擬計算所得的設(shè)計點的風(fēng)壓為 450Pa 左右,最高全壓效率大約為84.76% 。




離心式通風(fēng)機作為流體機械的一種重要類型,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個部門, 是主要的耗能機械之一,也是節(jié)能減排的一個重要研究領(lǐng)域。研究過程表明:提高離心通風(fēng)機葉輪設(shè)計水平,是提高離心通風(fēng)機效率、擴大其工況范圍的關(guān)鍵。本文將從離心通風(fēng)機葉輪的設(shè)計和利用邊界層控制技術(shù)提高離心通風(fēng)機葉輪性能這兩個方面,對近年來提出的提高離心通風(fēng)機性能的方法和途徑的研究進行歸納分析。
離心通風(fēng)機葉輪的設(shè)計方法簡述
如何設(shè)計高效、工藝簡單的離心通風(fēng)機一直是科研人員研究的主要問題,設(shè)計高效葉輪葉片是解決這一問題的主要途徑。
葉輪是風(fēng)機的核心氣動部件,葉輪內(nèi)部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率。因此國內(nèi)外學(xué)者為了了解葉輪內(nèi)部的真實流動狀況,改進葉輪設(shè)計以提高葉輪的性能和效率,作了大量的工作。
為了設(shè)計出高效的離心葉輪, 科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內(nèi)的流動規(guī)律, 尋求最佳的葉輪設(shè)計方法。最早使用的是一元設(shè)計方法[1],通過大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和一定的理論分析,獲得離心通風(fēng)機各個關(guān)鍵截面氣動和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇規(guī)律。在一元方法使用的初期,可以簡單地通過對風(fēng)機各個關(guān)鍵截面的平均速度計算,確定離心葉輪和蝸殼的關(guān)鍵參數(shù),而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙,設(shè)計的風(fēng)機性能需要設(shè)計人員有非常豐富的經(jīng)驗,有時可以獲得性能不錯的風(fēng)機,但是,大部分情況下,設(shè)計的通風(fēng)機效率低下。為了改進,研究人員對葉輪輪蓋的子午面型線采用過流斷面的概念進行設(shè)計[2-3] ,如此設(shè)計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧,這種方法設(shè)計的葉輪雖然比前一種一元設(shè)計方法效率略有提高,但是該方法設(shè)計的風(fēng)機輪蓋加工難度大,成本高,很難用于大型風(fēng)機和非標(biāo)風(fēng)機的生產(chǎn)。另外一個重要方面就是改進葉片設(shè)計,對于二元葉片的改進方法主要為采用等減速方法和等擴張度方法等[4],還有采用給定葉輪內(nèi)相對速度W沿平均流線m分布[5]的方法。等減速方法從損失的角度考慮,氣流相對速度在葉輪流道內(nèi)的流動過程中以同一速率均勻變化,能減少流動損失,進而提高葉輪效率;等擴張度方法是為了避免局部
地區(qū)過大的擴張角而提出的方法。給定的葉輪內(nèi)相對速度W沿平均流線m的分布是通過控制相對平均流速沿流線m的變化規(guī)律,通過簡單幾何關(guān)系,就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡單,但也需要比較復(fù)雜的數(shù)值計算。
隨著數(shù)值計算以及電子計算機的高速發(fā)展,可以采用更加復(fù)雜的方法設(shè)計離心通風(fēng)機葉片。苗水淼等運用“全可控渦”概念[6],建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進行葉輪設(shè)計的設(shè)計方法,該方法目前已經(jīng)推廣至工程界,并已經(jīng)取得了顯著效果[7]。但是此方法中決定葉輪設(shè)計成功與否的關(guān)鍵,即如何給出子午流面上葉片渦的合理分布。這一方面需要具有較豐富的設(shè)計經(jīng)驗;另一方面也需要在設(shè)計過程中對設(shè)計結(jié)果不斷改進以符合葉片渦的分布規(guī)律,以期最終設(shè)計出高效率的葉輪機械。對于整個子午面上可控渦的確定,可以采用rCu沿輪盤、輪蓋的給定,可以通過線性插值的方法確定rCu在整個子午面上的分布[8-9],也可以通過經(jīng)驗公式確定可控渦的分布[10],也有利用給定葉片載荷法[11]設(shè)計離心通風(fēng)機的葉片。以上方法都是采用流線曲率法,設(shè)計出的是三元離心葉片,對于二元離心通風(fēng)機葉片還不能直接應(yīng)用。但數(shù)值計算顯示,離心通風(fēng)機的二元葉片內(nèi)部流動的結(jié)構(gòu)是更復(fù)雜的三維流動。因此,如何利用三維流場計算方法進一步來設(shè)計高效二元離心葉輪是提高離心通風(fēng)機設(shè)計技術(shù)的關(guān)鍵。
隨著計算技術(shù)的不斷發(fā)展,三維粘性流場計算獲得了非常大的進步,據(jù)此,有一些研究者提出了近似模型方法。該方法是針對在工程中完全采用隨機類優(yōu)化方法尋優(yōu)時計算量過大的問題,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的方法,提出的一種計算量小、在一定程度上可以保證設(shè)計準(zhǔn)確性的方法。在近似模型方法應(yīng)用于葉輪機械氣動優(yōu)化設(shè)計方面,國內(nèi)外研究者們已經(jīng)做了相當(dāng)一部分工作[12-14] ,其中以響應(yīng)面和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用居多。如何有效地將近似模型方法應(yīng)用于多學(xué)科、多工況的優(yōu)化問題,并用較少的設(shè)計參數(shù)覆蓋更大的實際設(shè)計空間,是一個重要的課題。
2007年,席光等提出了近似模型方法在葉輪機械氣動優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[15]。近似模型的建立過程主要包括: (1)選擇試驗設(shè)計方法并布置樣本點,在樣本點上產(chǎn)生設(shè)計變量和設(shè)計目標(biāo)對應(yīng)的樣本數(shù)據(jù);(2)選擇模型函數(shù)來表示上面的樣本數(shù)據(jù);(3)選擇某種方法,用上面的模型函數(shù)擬合樣本數(shù)據(jù),建立近似模型。以上每一步選擇不同的方法或者模型,就相應(yīng)產(chǎn)生了各種不同的近似模型方法。該方法不僅有利于更準(zhǔn)確地洞察設(shè)計量和設(shè)計目標(biāo)之間的關(guān)系,而且用近似模型來取代計算費時的評估目標(biāo)函數(shù)的計算分析程序,可以為工程優(yōu)化設(shè)計提供快速的空間探測分析工具,降低了計算成本。在氣動優(yōu)化設(shè)計過程中,用該模型取代耗時的高精度的計算流體動力學(xué)分析 ,可以加速設(shè)計過程 ,降低設(shè)計成本;诮y(tǒng)計學(xué)理論提出的近似模型方法,有效地平衡了基于計算流體動力學(xué)分析的葉輪機械氣動優(yōu)化設(shè)計中計算成本和計算精度這一對矛盾。該近似模型方法在試驗設(shè)計方法基礎(chǔ)上,將響應(yīng)面方法、Kriging方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功地應(yīng)用于葉輪機械部件的優(yōu)化設(shè)計中,在離心壓縮機葉片擴壓器、葉輪和混流泵葉輪設(shè)計等問題中得到了成功應(yīng)用,展示了廣闊的工程應(yīng)用前景。目前,席光課題組已經(jīng)建立了離心壓縮機部件及水泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng),并在工程設(shè)計中發(fā)揮了重要作用。
2008年,李景銀等在近似模型方法的基礎(chǔ)上提出了控制離心葉輪流道的相對平均速度優(yōu)化設(shè)計方法[16],將近似模型方法較早的應(yīng)用于離心通風(fēng)機葉輪設(shè)計。該方法通過給出流道內(nèi)氣流平均速度沿平均流線的設(shè)計分布,設(shè)計出一組離心風(fēng)機參數(shù),根據(jù)正交性準(zhǔn)則,在充分考慮影響葉輪效率因素的基礎(chǔ)上,采用正交優(yōu)化方法進行優(yōu)化組合,并結(jié)合基于流體動力學(xué)分析軟件的數(shù)值模擬,最終成功開發(fā)了與全國推廣產(chǎn)品9-19同樣設(shè)計參數(shù)和葉輪大小的離心通風(fēng)機模型,計算全壓效率提高了4%以上。該方法簡單易行、合理可靠,得到了很高的設(shè)計開發(fā)效率。
隨著理論研究的不斷深入和設(shè)計方法的不斷提高,對于降低葉輪氣動損失、改善葉輪氣動性能的措施,提高離心風(fēng)機效率的研究,將會更好的應(yīng)用于工程實際中。
改善離心通風(fēng)機內(nèi)葉輪流動的方法
葉輪是離心風(fēng)機的心臟,離心風(fēng)機葉輪的內(nèi)部流動是一個非常復(fù)雜的逆壓過程,葉輪的高速旋轉(zhuǎn)和葉道復(fù)雜幾何形狀都使其內(nèi)部流動變成了非常復(fù)雜的三維湍流流動。由于壓差,葉片通道內(nèi)一般會存在葉片壓力面向吸力面的二次流動,同時由于氣流90°轉(zhuǎn)彎,導(dǎo)致輪盤壓力大于輪蓋壓力也形成了二次流,這一般會導(dǎo)致葉輪的輪蓋和葉片吸力面區(qū)域出現(xiàn)低速區(qū)甚至分離,形成射流—尾跡結(jié)構(gòu)[17]。由于射流—尾跡結(jié)構(gòu)的存在,導(dǎo)致離心風(fēng)機效率下降,噪聲增大。為了改善離心葉輪內(nèi)部的流動狀況,提高葉輪效率,一個重要的研究方向就是采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能,這也是近年的熱點研究方向。
2007年,劉小民等人采用邊界層主動控制技術(shù)在壓縮機進氣段選擇性布置渦流發(fā)生器,從而改變?nèi)~輪進口處流場, 通過數(shù)值計算對不同配置參數(shù)下離心壓縮機性能進行對比分析[18]。該文章對渦流發(fā)生器應(yīng)用于離心葉輪內(nèi)流動控制的效果進行了初步的驗證和研究, 通過數(shù)值分析表明這種方法確實可以改善葉輪內(nèi)部流動, 達(dá)到提高葉輪性能的效果。但是該主動控制技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且需要外加控制設(shè)備和能量,對要求經(jīng)濟耐用的離心通風(fēng)機產(chǎn)品不具有競爭力。
采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能的另外一種方法就是采用自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)。1999年,黃東濤等人提出了離心通風(fēng)機葉輪設(shè)計中采用長短葉片開縫方法[19-20],該方法采用的串列葉柵技術(shù),綜合了長短葉片和邊界層吹氣兩種技術(shù)的優(yōu)點,利用邊界層吹氣技術(shù)抑制邊界層的增長,提高效率,而且試驗結(jié)果表明[20],該方法可以有效的提高設(shè)計和大流量下的風(fēng)機效率,但對小流量效果不明顯。文獻(xiàn)[21]用此思想解決了離心葉輪內(nèi)部積灰的問題。雖然串列葉柵技術(shù)在離心壓縮機葉輪[20]內(nèi)沒有獲得效率提高的效果,但從文獻(xiàn)內(nèi)容看,估計是由于該文作者主要研究的是串聯(lián)葉片的相位效應(yīng),而沒有研究串聯(lián)葉片的徑向位置的變化影響導(dǎo)致的。
理論和試驗都表明,離心葉輪的射流尾跡結(jié)構(gòu)隨著流量減小更加強烈,而且小流量時,尾跡處于吸力面,設(shè)計流量時,尾跡處于吸力面和輪蓋交界處。為了提高設(shè)計和小流量離心通風(fēng)機效率,2008年,田華等人提出了葉片開縫技術(shù)[22],該技術(shù)提出在葉輪輪蓋與葉片之間葉片尾部處開縫,引用葉片壓力面?zhèn)鹊母邏簹怏w吹除吸力面?zhèn)鹊牡退傥槽E區(qū),直接給葉輪內(nèi)的低速流體提供能量。最終得到在設(shè)計流量和小流量情況下,葉輪開縫后葉片表面分離區(qū)域減小,整個流道速度和葉輪內(nèi)部相對速度分布更加均勻,且最大絕對速度明顯減小的結(jié)果。這種方法改善了葉輪內(nèi)部流場的流動狀況,達(dá)到了提高離心葉輪性能和整機性能的效果,而且所形成的射流可以吹除葉片吸力面的積灰,有利于葉輪在氣固兩相流中工作,車間通風(fēng)。
2008年,李景銀等人提出在離心風(fēng)機輪蓋上靠近葉片吸力面處開孔的方法[23],利用蝸殼內(nèi)的高壓氣體產(chǎn)生射流,從而直接給葉輪內(nèi)的低速或分離流體提供能量,以減弱由葉輪內(nèi)二次流所導(dǎo)致的射流-尾跡結(jié)構(gòu),并可用于消除或解決部分負(fù)荷時,常發(fā)生的離心葉輪的積灰問題。通過對離心風(fēng)機整機的數(shù)值試驗,發(fā)現(xiàn)輪蓋開孔后,在設(shè)計點附近的風(fēng)機壓力提高了約2%,效率提高了1%以上,小流量時壓力提高了1.5%,效率提高了2.1%。在設(shè)計流量和小流量時,由于輪蓋開孔形成的射流,可以明顯改善葉輪出口的分離流動,減小低速區(qū)域,降低葉輪出口處的最高速度和速度梯度,從而減弱了離心葉輪出口處的射流—尾跡結(jié)構(gòu)。此外,沿葉片表面流動分離區(qū)域減小,壓力增加更有規(guī)律。輪蓋開孔方法可以提高設(shè)計流量和小流量下的閉式離心葉輪性能和整機性能,如果結(jié)合離心葉輪串列葉柵自適應(yīng)邊界層控制技術(shù),有可能全面提高離心葉輪性能。
3 結(jié)論
綜上所述, 近年來對離心通風(fēng)機葉輪內(nèi)部流動的研究取得了明顯進展, 有些研究成果已經(jīng)應(yīng)用到實際設(shè)計中,并獲得令人滿意的結(jié)果。目前, 對離心通風(fēng)機葉輪內(nèi)部流動的研究仍是比較活躍的研究領(lǐng)域之一,筆者認(rèn)為可在如下方面進行進一步研究:
(1)如何將近似模型方法在通風(fēng)機方面的應(yīng)用進行更深入的研究,結(jié)合已有的葉片設(shè)計技術(shù),探索更加高效快速的優(yōu)化設(shè)計方法;
(2)如何將串列葉柵、輪蓋開孔和葉片開縫等離心葉輪自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)結(jié)合起來,在全工況范圍內(nèi)改善離心通風(fēng)機葉輪的性能,提高離心風(fēng)機的效率;
(3)考慮非定常特性的設(shè)計方法研究。目前,研究離心通風(fēng)機葉輪內(nèi)部的流動均仍以定常計算為主,隨著動態(tài)試驗和數(shù)值模擬的發(fā)展, 人們對于葉輪機械內(nèi)部流動的非定,F(xiàn)象及其機理將越來越清楚, 將非定常的研究成果應(yīng)用于設(shè)計工作中是非常重要的方面。
11月18日,上海超日太陽能科技股份有限公司(簡稱超日太陽)順利實現(xiàn)在深圳證券交易所上市,公司首次可流通股份5280萬股,當(dāng)日開盤價為45.80元,收盤價為47.64元,全天漲幅達(dá)32.33%。

 

 

 

中投顧問新能源行業(yè)研究員蕭函認(rèn)為,經(jīng)過多年的發(fā)展,超日太陽已經(jīng)成為國內(nèi)光伏行業(yè)內(nèi)一家比較有實力的企業(yè),此次上市募集資金,旨在提升公司在行業(yè)內(nèi)的地位。截至現(xiàn)在,超日太陽在光伏產(chǎn)業(yè)鏈整合和技術(shù)研發(fā)上取得了不小成績。公司擁有多晶硅錠、多晶硅片、晶體硅太陽能電池以及晶體硅太陽能電池組件的業(yè)務(wù)鏈,有效地保持了生產(chǎn)的聯(lián)動性。此外,公司在晶體硅太陽能電池組件的技術(shù)研發(fā)上碩果累累,相關(guān)產(chǎn)品曾先后獲得德國TUV認(rèn)證、國際IEC認(rèn)證和美國UL認(rèn)證。

 

日太陽此次上市募集到的22.87億元資金中大部分將用于擴充產(chǎn)能以及技術(shù)研發(fā),剩余的將作為儲備資金。公司的主導(dǎo)產(chǎn)品是晶體硅太陽能電池片和晶體硅太陽能電池組件,但目前公司對這兩類產(chǎn)品的生產(chǎn)能力有限,這制約了公司的盈利能力,于是公司選擇進一步擴充產(chǎn)能,預(yù)計兩年后,公司的電池片產(chǎn)能將擴充至220MW,組件產(chǎn)能將擴充至270MW。技術(shù)研發(fā)方面,公司將組建新的研發(fā)中心,力求進一步提高公司的技術(shù)水平、提升公司的生產(chǎn)工藝水平。
中投顧問研究總監(jiān)張硯霖指出,在超日太陽上市首日,它的股票受到了投資者的追捧,這說明投資者對超日太陽的發(fā)展前景持樂觀態(tài)度。事實上,在全球光伏市場景氣度不斷回升的情況下,超日太陽選擇此時上市融資正當(dāng)其時。公司將利用此次募得資金擴大產(chǎn)能規(guī)模和提升技術(shù)研發(fā)水平,公司的發(fā)展前景一片光明。

 

中投顧問發(fā)布的《2010-2016年中國太陽能電池行業(yè)投資分析及前景預(yù)測報告》指出,由于世界光伏市場需求的不斷增加,眾多光伏企業(yè)便擴充產(chǎn)能,但由于自有資金不足,一些光伏企業(yè)便選擇上市,例如2010年9月,盛隆光電順利在韓國上市。隨著上市光伏企業(yè)將大部分募集資金用于擴產(chǎn)和技術(shù)研發(fā),光伏行業(yè)內(nèi)的競爭將日趨激烈。





    二、調(diào)速方式的選擇


      目前,大功率高壓異步電動機的主要調(diào)速方式有以下幾種:串級調(diào)速、內(nèi)反饋串級調(diào)速、液力耦合器調(diào)速及變頻調(diào)速等。


      串級調(diào)速—優(yōu)點是可以回收轉(zhuǎn)差功率,廠房降溫,所以調(diào)速效率比較高,但存在的題目也很多:它不適合于現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子繞線式異步電機,必須更換電機:不能實現(xiàn)軟啟動,啟動過程非常復(fù)雜;啟動電流大;調(diào)速范圍有限;響應(yīng)慢,不易實現(xiàn)閉環(huán)控制;功率因數(shù)和效率低,并隨著轉(zhuǎn)速的調(diào)低急劇下降;很難實現(xiàn)同PLC和DCS等控制系統(tǒng)的配合,對進步裝置的整體自動化程度和實現(xiàn)優(yōu)化控制無益;同時因控制裝置比較復(fù)雜、諧波污染大對電網(wǎng)有較大干擾;進一步限制了它的使用,屬落后技術(shù);


      內(nèi)反饋串級調(diào)速—內(nèi)反饋串級調(diào)速是在串級調(diào)速基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它在普通繞線電動機的定子繞組(稱主繞組)同槽放置一套繞組(稱調(diào)節(jié)繞組)而制造成的內(nèi)反饋串級調(diào)速電機,將該電動機部分轉(zhuǎn)子能量取出以改變電動機用以產(chǎn)生拖動轉(zhuǎn)矩,使主繞組從電網(wǎng)吸收的能量下降來實現(xiàn)節(jié)能。優(yōu)點:具有串級調(diào)速的全部優(yōu)點,體積小。缺點:需更換專用電機,滑環(huán)處理不當(dāng)輕易出現(xiàn)事故;雖采用頻敏變阻器啟動但啟動電流仍很大(3-4Ie),對電機和電網(wǎng)的沖擊很大,啟動復(fù)雜;調(diào)速范圍很小;輸進功率因數(shù)和效率低;電機側(cè)由于可控硅的逆變衍生出大量的高次諧波,對電機的盡緣造成老化,引起電機的轉(zhuǎn)矩脈動、附加發(fā)熱和噪聲污染,所以電纜要求加粗使用;電機喘振現(xiàn)象無法消除。仍屬于落后技術(shù);


      液力耦合器調(diào)速—屬低效調(diào)速方式,調(diào)速范圍有限,高速丟轉(zhuǎn)約5%-10%,低速轉(zhuǎn)差損耗大,最高可達(dá)額定功率的15%,因效率與轉(zhuǎn)速成正比,低速時效率極低,精度低、線性度差、響應(yīng)慢、啟動電流大、裝置大,必須加裝在設(shè)備和電機之間,不適合改造;無法軟啟動,耦合器故障時,無法切換運行,維護復(fù)雜、用度大,不能滿足進步裝置整體自動化水平的需要;


      高壓變頻調(diào)速—由于應(yīng)用了先進的電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和高壓電氣、電機拖動等綜合性領(lǐng)域的學(xué)科技術(shù),因此具有其他調(diào)速方式無法相比的優(yōu)點:


      (1)變頻器采用液晶顯示數(shù)字界面,調(diào)整觸摸式面板,可隨時顯示電壓、電流、頻率、電機轉(zhuǎn)速,可非常直觀地顯示電機在任何時間的實時狀態(tài)。


      (2)精確的頻率分辨率和高的調(diào)速精度,完全可以滿足各種生產(chǎn)工藝工況的需要。


      (3)高壓變頻用具有國際通用的外部接口,可以同可編程控制器(PLC)和工控機等各種儀表連接,并可以與原設(shè)備控制回路相連接,構(gòu)成部分閉環(huán)系統(tǒng),如與原DCS系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和聯(lián)鎖控制。


      (4)具有電力電子保護和產(chǎn)業(yè)電氣保護功能,保證變頻器和電機在正常運行和故障時安全可靠。


      (5)電機可實現(xiàn)軟啟動、軟制動;啟動電流小,小于電機的額定電流;電機啟動的時間可連續(xù)可調(diào),減少了對電網(wǎng)的影響。


      (6)具有就地和異地操縱功能,另可通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。


      (7)減少配件損耗,延長設(shè)備使用壽命,進步勞動生產(chǎn)效率。


      通過對幾種調(diào)速方式的比較,終極,萬年輕水泥廠決定采用深圳科陸變頻器公司生產(chǎn)的CL2700高壓變頻器對原料磨排風(fēng)機進行改造:


      科陸高壓變頻器是一家正規(guī)上市公司;


      CL2700系列高壓變頻調(diào)速裝置系統(tǒng)運行穩(wěn)定;


      CL2700系列高壓變頻調(diào)速裝置全中文界面顯示,適合國內(nèi)用戶;


      針對國內(nèi)用戶量身定做,盡量考慮國內(nèi)電網(wǎng)的綜合因素,在其可靠性,安全性方面有其獨到的技術(shù)上風(fēng);


      CL2700系列高壓變頻調(diào)速裝置內(nèi)置PLC,易于改變控制邏輯關(guān)系,適應(yīng)多變的現(xiàn)場需要


    三、改造項目具體實施方案及過程


      根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,旁路柜采用了一拖一手動方案。此結(jié)構(gòu)是手動旁路的典型方案,原理是由3個高壓隔離開關(guān)QS1、QS21和QS22組成(見圖,其中QF為原高壓開關(guān)柜內(nèi)的斷路器)。要求QS21和QS22不能同時閉合,屬于單刀雙擲。變頻運行時,QS1和QS21閉合,QS22斷開;工頻運行時,QS22閉合,QS1和QS21斷開;QS3為單獨所加的刀閘柜,用來投切用戶原有的電容補償裝置,工頻時合QS3,變頻時分QS3。


      優(yōu)點是:在檢驗高壓變頻器時,有明顯斷電點,能夠保證人身安全,同時也可手動使負(fù)載投進工頻電網(wǎng)運行等。


      缺點:高壓變頻器故障時,不能自動由變頻轉(zhuǎn)為工頻。


    




自制晾紙機解決紙張起皺問題
    

  紙張起皺是膠印過程中經(jīng)常遇到的問題,其中環(huán)境溫濕度的變化是造成紙張起皺的重要原因之一。為了解決紙張起皺問題,就需要進行晾紙。常用的晾紙方法是自然晾紙法,將庫存紙張在使用前事先裁切好放到生產(chǎn)車間,讓紙張的含水量與生產(chǎn)車間的濕度逐漸達(dá)到一致,這樣在印刷時紙張就不易起皺了。但這種方法耗時較長,少則半月或一月,多則半年,因此并不適用于那些需要馬上印刷、來不及自然晾曬的紙張,此時往往需要使用晾紙機。
  但對于一些規(guī)模較小的印刷企業(yè)而言,紙張庫存量一般都很小,而且由于場地的限制,也很少配備晾紙機。那么怎樣才能解決紙張起皺問題呢?筆者建議可以利用身邊常見的工具來晾紙。比如電吹風(fēng)機、印刷車間通風(fēng)機里的柜式空調(diào)等,將紙張在適當(dāng)?shù)奈恢糜眉茏蛹芎,將電吹風(fēng)機或空調(diào)調(diào)至熱風(fēng)檔,對著紙張四周吹風(fēng),促使紙張含水量與周圍環(huán)境濕度達(dá)成平衡,就可避免紙張起皺問題。

,4開以上的紙張用這種方法就比較困難了。為此,我們可以自制一臺簡易的晾紙機:先用三角鐵做一個晾紙架(規(guī)格為2m×1m×1.2m),并在晾紙架的底座上裝上滾輪,以方便移動;再根據(jù)晾紙架的大小購買合適數(shù)量的掛式暖風(fēng)機(家電商場都能買到),將其平裝在晾紙架上,晾紙架上夾掛需要晾曬的紙張,暖風(fēng)機的風(fēng)從下往上吹,且暖風(fēng)機的風(fēng)向、溫度及風(fēng)量大小都可以任意調(diào)節(jié),所以晾紙效果非常好,有需要的企業(yè)不妨一試。



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收錄時間:2011年04月14日 23:28:41 來源:科印傳媒《印刷技術(shù)》 作者:王忠德

??? 摘要: 我國的電動機用電量占全國發(fā)電量的60%~70%,風(fēng)機、水泵 設(shè)備 年耗電量占全國電力消耗的1/3.造成這種狀況的主要原因是:風(fēng)機、水泵等 設(shè)備 傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸出功率大量的能源消耗在擋板、閥門地截流過程中。由于風(fēng)機、水泵類大多為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系,所以當(dāng)風(fēng)機、水泵轉(zhuǎn)速下降時,消耗的功率也大大下降,因此節(jié)能潛力非常大,最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量、風(fēng)量,負(fù)壓除塵風(fēng)機,應(yīng)用 變頻器 節(jié)電率為20%~50%,而且通常在設(shè)計中,用戶水泵電機設(shè)計的容量比實際需要高出很多,存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象,效率低下,造成電能的大量浪費。因此推廣交流變頻調(diào)速裝置效益顯著。 ??? 關(guān)鍵詞: 變頻器 調(diào)速裝置 風(fēng)機 水泵 ??? 我國的電動機用電量占全國發(fā)電量的60%~70%,風(fēng)機、水泵設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的1/3.造成這種狀況的主要原因是:風(fēng)機、水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸出功率大量的能源消耗在擋板、閥門地截流過程中。由于風(fēng)機、水泵類大多為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系,所以當(dāng)風(fēng)機、水泵轉(zhuǎn)速下降時,消耗的功率也大大下降,因此節(jié)能潛力非常大,最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量、風(fēng)量,應(yīng)用變頻器節(jié)電率為20%~50%,而且通常在設(shè)計中,用戶水泵電機設(shè)計的容量比實際需要高出很多,存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象,效率低下,造成電能的大量浪費。因此推廣交流變頻調(diào)速裝置效益顯著。 ??? 采用變頻器驅(qū)動具有很高的節(jié)能空間。目前許多國家均已指定流量壓力控制必須采用變頻調(diào)速裝置取代傳統(tǒng)方式,中國國家能源法第29條第二款也明確規(guī)定風(fēng)機泵類負(fù)載應(yīng)該采用電力電子調(diào)速。 ??? 變頻調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理 ??? 1、變頻節(jié)能 ??? 由流體力學(xué)可知,P(功率)=Q(流量)? H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時,轉(zhuǎn)速N可成比例的下降,而此時軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。例如:一臺水泵電機功率為55KW,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時,其耗電量為28.16KW,省電48.8%,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時,其耗電量為6.875KW,省電87.5%。 ??? 2、功率因數(shù)補償節(jié)能 ??? 無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中,設(shè)備使用效率低下,浪費嚴(yán)重,由公式P=S?COSФ,Q=S?SINФ,其中S-視在功率,P-有功功率,Q-無功功率,COSФ-功率因數(shù),可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵電機的功率因數(shù)在0.6-0.7之間,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用,COSФ≈1,從而減少了無功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。 ??? 3、軟啟動節(jié)能 ??? 由于電機為直接啟動或Y/D啟動,啟動電流等于(4-7)倍額定電流,這樣會對機電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,而且還會對電網(wǎng)容量要求過高,啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求,延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護費用。

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