風(fēng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能課件

電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能培訓(xùn)

風(fēng)機(jī)系統(tǒng)培訓(xùn)風(fēng)機(jī)的種類離心式風(fēng)機(jī)軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)的性能

1）在使用狀態(tài)下，在同時帶有進(jìn)氣管和出氣管的風(fēng)機(jī)中，出口靜壓與進(jìn)口靜壓之差中，再減去進(jìn)口動壓，則風(fēng)機(jī)的全壓2）在使用狀態(tài)下，僅具有出氣管，進(jìn)口朝大氣開放時的風(fēng)機(jī)全壓為出口靜壓與出口動壓之和。此外，風(fēng)機(jī)的靜壓可用出口靜壓表示，即，風(fēng)機(jī)的全壓風(fēng)機(jī)的靜壓

1．風(fēng)機(jī)的有效功率風(fēng)機(jī)所輸送的氣體，在單位時間內(nèi)從風(fēng)機(jī)中所獲得的有效能量，稱為風(fēng)機(jī)的有效功率。當(dāng)風(fēng)機(jī)的壓力用全壓表示時，稱為風(fēng)機(jī)的全壓有效功率戶，(kW)，則

風(fēng)機(jī)的軸功率風(fēng)機(jī)的軸功率等于風(fēng)機(jī)的內(nèi)部功率加上軸承和傳動裝置的機(jī)械損失，即

風(fēng)機(jī)的軸功率又稱風(fēng)機(jī)的輸入功率，實(shí)際上它也是原動機(jī)(如電動機(jī))的輸出功率。

風(fēng)機(jī)的效率

1）風(fēng)機(jī)的全壓內(nèi)效率風(fēng)機(jī)的全壓內(nèi)效率等于風(fēng)機(jī)全壓有效功率與內(nèi)部功率的比值，即

3）風(fēng)機(jī)全壓效率風(fēng)機(jī)全壓效率等于風(fēng)機(jī)全壓有效功率與軸功率之比，即

其中機(jī)械效率，

機(jī)械效率是表征風(fēng)機(jī)軸承損失和傳動損失的好壞，是風(fēng)機(jī)機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變而運(yùn)行于低負(fù)荷工況時，因機(jī)械損失不變，故機(jī)械效率還將降低。4）風(fēng)機(jī)的靜壓效率風(fēng)機(jī)的靜壓效率P等于風(fēng)機(jī)靜壓有效功率與軸功率之比，即

或

(2)泄漏損失；轉(zhuǎn)動的葉輪與固定的機(jī)殼之間，存在一定的間隙，因而形成了泄漏。因此，葉輪與機(jī)殼之間的間隙越小，這種損失就越小。(3)水力損失：氣體經(jīng)進(jìn)氣口，集流器，葉片通道及機(jī)殼時，由于摩擦，撞擊，渦流等作用而引起的阻力損失，稱為水力損失。其大小與通道面的光潔度及設(shè)計(jì)工況，運(yùn)行工況有關(guān)。風(fēng)機(jī)的效率可通過試驗(yàn)測定。在測得風(fēng)量，風(fēng)壓及電功率基礎(chǔ)上，效率即可計(jì)算得出。即：

上式顯示：電動機(jī)消耗功率與風(fēng)機(jī)效率成反比，功率不變，風(fēng)量、風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)效率成正比。風(fēng)機(jī)的特性曲線風(fēng)機(jī)各參數(shù)與無因次特性系數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系可知在同一型號風(fēng)機(jī)其流量和全壓不變時，轉(zhuǎn)速n越高，比轉(zhuǎn)數(shù)ns相應(yīng)也越大，而風(fēng)機(jī)的尺寸和重量就越小。為了使風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，重量減輕，近代風(fēng)機(jī)發(fā)展趨向高比轉(zhuǎn)數(shù)。同樣可看出，對于一系列幾何相似的風(fēng)機(jī)，在效率相同的工況下，其風(fēng)量，全壓和轉(zhuǎn)速相同，其比轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該是相同的。但不同型號的風(fēng)機(jī)，即使比轉(zhuǎn)數(shù)相同，其幾何尺寸不一定相似。

風(fēng)機(jī)的特性曲線風(fēng)機(jī)的基本參數(shù)流量Q、風(fēng)壓H，功率N、效率及轉(zhuǎn)速n等，它們之間的互相關(guān)系可以用曲線表示出來。這些曲線稱為風(fēng)機(jī)的特性曲線。特性曲線便于使我們了解和比較風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)和工況。全特性曲線包含有三種主要的單獨(dú)的特性曲線，即：流量——壓力(Q—H)特性曲線，流量——功率(Q—N)特性曲線，流量——效率(Q一)特性曲線。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行1．風(fēng)煙道特性曲線S的形狀取決于風(fēng)煙道特性系數(shù)K，K值越大，特性曲線越徒，見曲線SA，此時的風(fēng)量只有QA；K值越小，特性曲線越平，見曲線SB，此時的風(fēng)量為QB。2．對于確定的系統(tǒng)和風(fēng)門(擋板)開度以及風(fēng)煙道內(nèi)的積灰，污染情況不變的條件下，特性系數(shù)K為常數(shù)。此時風(fēng)，煙道的阻力將隨流量的增加而迅速增加，成平方關(guān)系。3．對于確定的系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)上(風(fēng)機(jī)出口)的風(fēng)門擋板開度的改變或風(fēng)煙道內(nèi)積灰、污染情況的改變，K值也改變。原來特性曲線SB，通過關(guān)小風(fēng)門擋板，風(fēng)煙道特性系數(shù)K變小，特性曲線移至SA處。風(fēng)量自QB減小至QA，風(fēng)壓自HB升高到HA。風(fēng)機(jī)運(yùn)行可能發(fā)生的故障1．葉片或輪殼磨損不均，振動；2．葉片或輪殼積灰不均(水膜式除塵器)，振動；3，葉片斷落，斷落時有異聲，嚴(yán)重振動；4．軸承缺油或軸承鋼珠(柱)破碎，軸承有異聲，發(fā)熱甚至燒毀；5．軸承基礎(chǔ)螺絲松動，振動；6．風(fēng)機(jī)與軸承中心不對，試轉(zhuǎn)時振動；7．風(fēng)機(jī)平衡不良，試轉(zhuǎn)時振動；8．轉(zhuǎn)子與定子相碰，有碰擦聲；9．軸彎曲、振動；10．風(fēng)機(jī)或軸承底框剛度不夠，振動；11．共振，即風(fēng)機(jī)振動頻率與支承結(jié)構(gòu)的自振頻率相同。這是一種很危險的現(xiàn)象，如不及時處理，可能造成嚴(yán)重事故。因此，對風(fēng)機(jī)振動的任何變化均應(yīng)予重視。風(fēng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

風(fēng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性好壞，取決于風(fēng)機(jī)的特性、系統(tǒng)管道的阻力特性和嚴(yán)密性以及風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式和調(diào)節(jié)方法等。要使風(fēng)機(jī)能達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)該注意下列幾點(diǎn)：1．風(fēng)機(jī)的型號結(jié)構(gòu)及其特性曲線選型適當(dāng)，所用風(fēng)機(jī)的流量、壓頭與鍋爐實(shí)際需要的相接近。如果富裕量過大，將不可避免地要降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2．要求運(yùn)行工作點(diǎn)落在風(fēng)機(jī)的最高效率區(qū)內(nèi)。3．系統(tǒng)管道的阻力系數(shù)過大或阻力特性惡化是造成風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差的又一原因。風(fēng)、煙道與鍋爐本體(例如管道彎頭；擋板、鍋爐的燃燒器等)的結(jié)構(gòu)不良以及運(yùn)行時煙道中發(fā)生嚴(yán)重積灰與結(jié)渣，都將使阻力增加。或者說，使管道特性系數(shù)K增大，以致正常運(yùn)行的工作點(diǎn)越出高效區(qū)間。4．鍋爐本體及風(fēng)、煙道的不嚴(yán)密，會造成漏風(fēng)，從而增加了電動機(jī)所耗的功率。計(jì)算表明，所耗功率的增長程度，比漏風(fēng)的增大程度快二倍。5．風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式對它的經(jīng)濟(jì)性也有一定的影響，對于并聯(lián)運(yùn)行的送、吸風(fēng)機(jī)，其負(fù)荷的分配與調(diào)節(jié)，可以采用如下兩種方式：(1)平行調(diào)節(jié)(并聯(lián)調(diào)節(jié))，也就是二臺風(fēng)機(jī)同時調(diào)節(jié)出力；(2)相繼調(diào)節(jié)(串聯(lián)調(diào)節(jié))，也就是一臺先動作(改變到另或最大或最經(jīng)濟(jì)出力)，再調(diào)節(jié)另一臺。一般對于后向葉片風(fēng)機(jī)，采用相繼調(diào)節(jié)方式較為經(jīng)濟(jì)。當(dāng)需要大幅度調(diào)節(jié)時尤其如此。對于前向葉片風(fēng)機(jī)，當(dāng)每臺風(fēng)機(jī)的負(fù)荷較低(55％以下)時，采用相繼調(diào)節(jié)較為經(jīng)濟(jì)，而當(dāng)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷處于較高狀況時，則以平行調(diào)節(jié)為好。必須指出，風(fēng)機(jī)負(fù)荷的合理分配，應(yīng)根據(jù)熱力試驗(yàn)組提供的風(fēng)機(jī)微增電耗來進(jìn)行。6．吸風(fēng)機(jī)葉輪被飛灰磨損。7．燃燒過?？諝饬刻?。8．電動機(jī)功率太大，形成大馬拉小車。9．一臺風(fēng)機(jī)運(yùn)行，另一臺風(fēng)機(jī)的進(jìn)、出口風(fēng)門，擋板漏風(fēng)。10．二臺不同特性的風(fēng)機(jī)并列運(yùn)行。11．風(fēng)機(jī)葉輪的徑向間隙太大，機(jī)舌間隙太大，集流器與葉輪的間隙太大。12．進(jìn)口導(dǎo)向風(fēng)門擋板開度(角度)不均或個別聯(lián)桿脫開，以致個別導(dǎo)向板不隨調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動作。13．制作及檢修工藝差，如遺流部分或葉片等光潔度不合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。綜上可知，要使風(fēng)機(jī)具有較高的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，必須及時分析風(fēng)機(jī)電耗高及其他不正常的原因，以便采取適當(dāng)?shù)拇胧?。風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)目前，送吸風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方法有：節(jié)流調(diào)節(jié)、導(dǎo)向器調(diào)節(jié)、變速調(diào)節(jié)和動葉調(diào)節(jié)等幾種。節(jié)流調(diào)節(jié)是用調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)門、擋板的開度，即人為地增加系統(tǒng)阻力(改變風(fēng)，煙道特性曲線)的辦法來控制風(fēng)機(jī)的流量的。節(jié)流調(diào)節(jié)方法最簡單可靠，但很不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)楫?dāng)風(fēng)門、擋板關(guān)小時，風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓頭并非全部有效地用于克服原來管道的阻力，而是有部分壓降被風(fēng)門、擋板關(guān)小后額外增加的阻力ΔH所消耗掉。因此，一般僅在小型風(fēng)機(jī)上采用。導(dǎo)向器調(diào)節(jié)是用改變裝在風(fēng)機(jī)入口處導(dǎo)向葉片的角度來變更風(fēng)機(jī)流量的。這種調(diào)節(jié)方法的原理在于改變風(fēng)機(jī)的吸氣角度(即進(jìn)口氣流的予旋)，從而改變風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和流量(類似改變風(fēng)機(jī)性能).這種調(diào)節(jié)雖然增加渦流損失，使風(fēng)機(jī)的效率有所降低。然而，經(jīng)過比較，由于節(jié)流損失的減小足以補(bǔ)償風(fēng)機(jī)效率降低所造成的損失，因此，結(jié)果還是比節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)。變速調(diào)節(jié)是用改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來改變風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的。對于同一風(fēng)機(jī)和氣體重度不變的情況下，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓與基轉(zhuǎn)速平方成正比，而流量與基轉(zhuǎn)速成正比。因此，隨著風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改變，風(fēng)機(jī)特性曲線隨著改變，使風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量相應(yīng)跟著改變。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是調(diào)節(jié)范圍最大，經(jīng)濟(jì)性最佳的調(diào)節(jié)方法。它適用于用蒸汽輪機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動的，或帶有流體聯(lián)軸器，的大型鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)。風(fēng)機(jī)本體不需增設(shè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。軸流風(fēng)機(jī)的動葉調(diào)節(jié)其調(diào)節(jié)范圍及經(jīng)濟(jì)性均較理想。盡管調(diào)節(jié)系統(tǒng)復(fù)雜(尤其是自動式)，目前仍被廣泛采用。如電站、礦井及隧道等所用的大型軸流通風(fēng)機(jī)，普遍采用動葉調(diào)節(jié)，因?yàn)閷?jié)能和減小噪聲等是有利的。在運(yùn)行中，它是通過改變?nèi)~輪上葉片的按裝角度來達(dá)到調(diào)節(jié)流量的。也就是改變了風(fēng)機(jī)的Q—H特性曲線的形狀與位置，從而達(dá)到手變風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)的目的。動葉調(diào)節(jié)時，管道特性曲線是不變的。但動葉調(diào)節(jié)不僅壓力特性曲線要變化，同時，功率特性曲線，效率特性曲線也相應(yīng)變化。動葉調(diào)節(jié)角度越大，撞擊與渦流的能量損失也越大，對效率的影響相對也較大。風(fēng)機(jī)的節(jié)能風(fēng)機(jī)裝置的節(jié)能措施是：減少風(fēng)機(jī)本身的耗功；根據(jù)設(shè)備要求選擇最合適的風(fēng)機(jī)；通過最佳調(diào)節(jié)，提高風(fēng)機(jī)在各運(yùn)行工況的使用效率；降低原動機(jī)和控制裝置的能耗。為了減小耗功，需要采取以下措施：1．除溫2．提高風(fēng)機(jī)的絕熱效率3．降低進(jìn)氣溫度4．盡力防止進(jìn)氣壓力降低5．出口壓力，余量不應(yīng)太大6．減少迷宮密封的泄漏7．防止葉輪磨損，積灰和腐蝕8．采用高效大型機(jī)組代替幾臺小型機(jī)組并聯(lián)合理選型選用風(fēng)機(jī)時，力求使風(fēng)機(jī)的額定流量和額定壓力，盡量接近工藝要求的流量和壓力，從而使風(fēng)機(jī)運(yùn)行時的使用工況點(diǎn)，接近風(fēng)機(jī)特性曲線的高效區(qū)，如果選型不當(dāng)或風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)偏離高效