風(fēng)機(jī)節(jié)能

變頻調(diào)速器的出現(xiàn)為交流調(diào)速方式帶來(lái)了一場(chǎng)革命。隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調(diào)速性能日趨完整，已被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的交流調(diào)速。為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程。 變頻調(diào)速用于交流異步電機(jī)調(diào)速，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以往任何交、直流調(diào)速方式。而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、安裝調(diào)試使用方便、保護(hù)功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著，已經(jīng)成為交流電機(jī)調(diào)速的最新潮流。

1. 風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線

采用變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，屬于減少空氣動(dòng)力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量的方法比較， 具有明顯的節(jié)電效果。

圖1可以說(shuō)明其節(jié)電原理：

圖1中：

曲線（1）為風(fēng)機(jī)在恒定轉(zhuǎn)速n1下的風(fēng)壓一風(fēng)量（H-Q）特性，

曲線（2） 為管網(wǎng)風(fēng)阻特性（風(fēng)門全開(kāi)）。

曲線（4） 為變頻運(yùn)行特性（風(fēng)門全開(kāi)）

假設(shè)風(fēng)機(jī)工作在A點(diǎn)效率最高，此時(shí)風(fēng)壓為H2，風(fēng)量為Q1，軸功率N1與Q1、H2的乘積成正比，在圖1中可用面積AH2OQ1表示。如果生產(chǎn)工藝要求，風(fēng)量需要從Q1減至Q2，這時(shí)用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線（3），系統(tǒng)由原來(lái)的工況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運(yùn)行。從圖1中看出，風(fēng)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(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1降到 n2，根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)的比例定律，畫(huà)出在轉(zhuǎn)速n2風(fēng)量（Q-H）特性，如曲線（4）所示?？梢?jiàn)在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3大幅度降低，功率N3隨著顯著減少，用面積CH3OQ2表示。節(jié)省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面積BH1H3C表示。顯然，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效果是十分明顯的。

2.風(fēng)機(jī)在不同頻率下的節(jié)能率

從流體力學(xué)原理得知，風(fēng)機(jī)風(fēng)量與電機(jī)轉(zhuǎn)速功率相關(guān)：風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的平方成正比，風(fēng)機(jī)的軸功率等于風(fēng)量與風(fēng)壓的乘積，故風(fēng)機(jī)的軸功率與風(fēng)機(jī)（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即風(fēng)機(jī)的軸功率與供電頻率的三次方成正比）：

根據(jù)上述原理可知改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變風(fēng)機(jī)的功率。

例如：將供電頻率由50Hz降為45Hz，

則P45/P50=453/503=0.729，

即P45=0.729P50將供電頻率由50 Hz降為40Hz，

則P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50

3.鍋爐風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造

鍋爐的變頻節(jié)能改造通常是指對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能改造。

鍋爐風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)是按最大工況來(lái)考慮的，在實(shí)際使用中有很多時(shí)間風(fēng)機(jī)都需要根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的做法是用開(kāi)關(guān)風(fēng)門、閥門的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式增大了供風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)流損失，在啟動(dòng)時(shí)還會(huì)有啟動(dòng)沖擊電流，且對(duì)系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)也是階段性的，調(diào)節(jié)速度緩慢，減少損失的能力很有限，也使整個(gè)系統(tǒng)工作在波動(dòng)狀態(tài)；而通過(guò)在鍋爐風(fēng)機(jī)上加裝變頻調(diào)速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問(wèn)題，可使系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，并可通過(guò)變頻節(jié)能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下：

鍋爐風(fēng)機(jī)的裝機(jī)概況：2×75KW，1×55KW。

所有風(fēng)機(jī)均采用一對(duì)一（即一臺(tái)變頻器配一臺(tái)電機(jī)）的配置 方式，保留原工頻系統(tǒng)且與變頻系統(tǒng)互為備用，一般情況下的調(diào) 節(jié)方式均為開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)。

4.投資與節(jié)能

變頻節(jié)能系統(tǒng)（裝置）在各類調(diào)速系統(tǒng)中使用時(shí)其節(jié)能效果對(duì)于單臺(tái)設(shè)備可做到20-55%，在風(fēng)機(jī)這類設(shè)備的一般應(yīng)用的節(jié)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(jié)能效果平均值是由實(shí)際應(yīng)用中得到，權(quán)力性數(shù)據(jù)可由市場(chǎng)上公開(kāi)出售的資料（書(shū)）查到；通過(guò)這些數(shù)據(jù)再進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的投資回收率的計(jì)算可知：變頻節(jié)能系統(tǒng)（裝置）的投資回收期一般為6-15個(gè)月（這是經(jīng)驗(yàn)值也是權(quán)力數(shù)據(jù)）。

我國(guó)各行各業(yè)的各類機(jī)械與電氣設(shè)備中與風(fēng)機(jī)配套的電機(jī)約占全國(guó)電機(jī)裝機(jī)量的60%，耗用電能約占全國(guó)發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數(shù)風(fēng)機(jī)在使用過(guò)程中都存在大馬拉小車的現(xiàn)象，加之因生產(chǎn)、工藝等方面的變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等；許多單位仍然采用落后的調(diào)節(jié)檔風(fēng)板或閥門開(kāi)啟度的方式來(lái)調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等。這實(shí)際上是通過(guò)人為增加阻力的方式，并以浪費(fèi)電能和金錢為代價(jià)來(lái)滿足工藝和工況對(duì)氣體流量調(diào)節(jié)的要求。這種落后的調(diào)節(jié)方式，不僅浪費(fèi)了寶貴的能源，而且調(diào)節(jié)精度差，很難滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)等方面的要求，負(fù)面效應(yīng)十分嚴(yán)重。

序

前言

目錄

1 國(guó)內(nèi)外風(fēng)機(jī)產(chǎn)品概況

2 風(fēng)機(jī)的特性和運(yùn)行

3 風(fēng)機(jī)節(jié)能與調(diào)節(jié)

4 現(xiàn)代交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及其在風(fēng)機(jī)節(jié)能上的應(yīng)用

5 通風(fēng)機(jī)氣動(dòng)聲學(xué)設(shè)計(jì)的探討與降低噪聲的途徑

6 風(fēng)機(jī)裝置噪聲控制

參考文獻(xiàn)

羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能

羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是不受風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制的，不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變。而風(fēng)量則與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的，即Q=KN

Q：表示風(fēng)量 N：表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 K：為系數(shù)

從公式可知，風(fēng)量調(diào)節(jié)，完全由變頻器改變電機(jī)頻率達(dá)到無(wú)級(jí)變速，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工藝風(fēng)機(jī)的最低頻15HZ，通常在35HZ左右，有個(gè)別時(shí)刻50HZ滿風(fēng)量運(yùn)行，由于立窯工藝基本是一致的，因此在不同的立窯風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的，凡立窯應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)個(gè)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N%=△N%，雖然不同于一般風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)電率更高，但因它的功率較大，而且只要爐墻不壞，是連續(xù)24小時(shí)工作的，并開(kāi)動(dòng)時(shí)間亦很長(zhǎng)。因此節(jié)電潛力大，節(jié)電費(fèi)用高。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，改變了過(guò)去以調(diào)節(jié)出口（進(jìn)口）閥門開(kāi)度方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，調(diào)節(jié)的及時(shí)性好，提高了產(chǎn)品的合格率，單耗明顯下降。

羅茨風(fēng)機(jī)減耗

羅茨風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行及使用壽命，取決于是否經(jīng)常正確地維護(hù)和保養(yǎng)，并應(yīng)注意任何事故苗子，如果長(zhǎng)時(shí)間的不使用三葉羅茨風(fēng)機(jī)，就要切斷其機(jī)體上的所有電源，把其放置在一個(gè)通風(fēng)干燥的地方，這樣就可以有效地避免機(jī)體在長(zhǎng)期的不使用中而產(chǎn)生的生銹等現(xiàn)象。此外在羅茨風(fēng)機(jī)的使用過(guò)程中要定期對(duì)其進(jìn)行上油，只有這樣才能最大限度地保證三葉羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性。

除了這樣做之外，平時(shí)還要注意以下幾點(diǎn)：

1. 檢查羅茨風(fēng)機(jī)各部位的緊固情況及定位銷是否松動(dòng)現(xiàn)象，如有松動(dòng)應(yīng)抓緊固定。

2. 風(fēng)機(jī)機(jī)體內(nèi)部不能有結(jié)垢、生銹和剝落現(xiàn)象存在。防止機(jī)體內(nèi)部有滲油現(xiàn)象。

3.拆卸機(jī)器時(shí)應(yīng)對(duì)機(jī)器各配合尺寸進(jìn)行測(cè)量，做好記錄，并在零部件上做好標(biāo)記與方向，以保證裝配且能保持原來(lái)的配合要求。

4.羅茨風(fēng)機(jī)的過(guò)載有時(shí)不是立刻顯示出來(lái)的，所以要注意進(jìn)排氣壓力、軸承溫度和電機(jī)電流的變化，借以判斷機(jī)器是否運(yùn)行正常。

5. 在正常條件情況下要求機(jī)組運(yùn)行1000 小時(shí)必須更換潤(rùn)滑油。 注意潤(rùn)滑油冷卻情況是否正常，注意潤(rùn)滑油的質(zhì)量，經(jīng)常傾聽(tīng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行有無(wú)雜聲，注意機(jī)組是否在不符合規(guī)定工況下工作。

6. 新機(jī)器或大修后的羅茨風(fēng)機(jī)，按使用步驟投入運(yùn)行，建議運(yùn)行8小時(shí)后更換全部潤(rùn)滑油。日常保養(yǎng)很重要，小故障必須修復(fù)后再投入使用。

《泵與風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)》以泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行節(jié)能為中心，主要介紹了離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本原理、基本概念與節(jié)能方法。《泵與風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)》可作為高等學(xué)校能源動(dòng)力類專業(yè)學(xué)生的參考教材，也可作為泵與風(fēng)機(jī)使用部門有關(guān)技術(shù)人員的參考書(shū)。泵與風(fēng)機(jī)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門都廣泛應(yīng)用的通用機(jī)械，它分布面極廣，作用重要，它又是耗能量最多的通用機(jī)械之一。因此，提高泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)效率和運(yùn)行效率具有十分重要的意義。