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              風機節能潛力分析及主要對策(一)

              作者:   日期:2017-09-27  來源:  關注:525

                     風機產品的品種分為離心式壓縮機、軸流式壓縮機、離心式鼓風機、羅茨鼓風機、葉式鼓風機、離心式通風機和軸流式通風機共七大類。雖然軸流式壓縮機和離心式壓縮機的功率較大,如國內生產的軸流式壓縮機的功率最大可達38265kw,離心式壓縮機的最大功率可達16000kw。但臺數很少,以風機分會企業會員單位2005年度的統計數據為例,全年生產的離心式壓縮機為159臺,軸流式壓縮機為90臺、而全年生產的各類風機臺數為850770臺,各占總臺數的比例分別為0.186%和0.105%,可見其比例甚微。        

                     為此,可得出結論:風機的主要產品應該是量大面廣的通風機。       

                     所以,風機產品的節能潛力分析和對策,其重點亦放在通風機產品。(風機在節能中的地位和作用)       

                     據1990年不完全統計,全國風機的擁有量約400萬臺,正在使用的約285萬臺。這些風機絕大多數采用電機驅動,素有“電老虎”之稱,因而風機的節能具有是風重要的意義。        

                     據1982年原機械工業部調查,風機用電約占全國發電量的10%;另據1988年原冶金部的規劃資料,我國金屬礦山的風機用電量占采礦用電的30%;鋼鐵工業的風機用電量占其生產用電的20%;煤炭工業的風機用電量占全國煤炭工業用電的17%。冶金工業以沈陽冶煉廠為例,風機用電量占該廠用電的25%。由此可見,風機節能在國民經濟各部門中的地位和作用是劇組輕重的。(風機節能的國內外現狀)      

                     國內風機節能現狀:造成風機電耗過大的因素有1、制造廠的因素①風機內效率低。國內風機行業生產的各類風機,大部分內效率較低。②風機系列型譜不全。由于風機,特別是通風機的系列型譜不全,用戶選用風機時在產品目錄和樣本上找不到適宜的品種和機號,因而被迫選用代用型號的風機,結果導致了多耗電能。③風機裝置效率低。一是風機的變速機構比較落后,如V帶、渦輪副等還廣泛應用于風機的傳動上,使風機的傳動效率低;二是調節方法比較落后,大部分還是采用調節門調節。由于上述原因,盡管有的風機內效率較高(達86%),單其裝置效率并不甚高。2、非制造廠的因素①風機的實際工作點偏離最高效率工況點。例如,由于通風工程設計者對管網阻力計算不準確,選用風機的人員又擔心計算壓力和流量不能滿足工況需要,故選用過大的安全裕量,或者無適宜性能的風機規格可選而選用風機的高檔性能或高壓區。結果,由于層層加碼,造成所選用風機的額定風量遠遠超過工況實需風量。這時風機操作者只好采用插板或調節門流量增加阻力,以求減少風量,使之符合工況要求。由于人為的阻力增加,致使風機使用效率低,導致浪費電能。②風機的配套電動機容量選取偏大。由于國產電動機的規格難以完全滿足風機的配套,采購時往往選取高檔額定功率的電動機,造成大馬拉小車,降低了電動機的負荷率,浪費了電能。③管路系統設計不合理,增加了管網阻力,降低了風機的調節效率。④風機使用中采用了不適宜的或效率低的調節方法,降低了風機的調節效率。⑤管理不善。無嚴格、科學地開停機規定及措施,過早開機或過晚停機都將造成電能的浪費。        

                      據某煤炭公司對148臺礦井主通風機的調查,運行效率在70%以上的占10%左右;運行效率低于55%的竟達59%。據某鋼鐵聯合企業的調查,通風機的平均運行效率只有40%左右。某發電廠鍋爐鼓引風機的最高運行效率只有67.5%,最低僅為45.2%。國內在風機節能工作中采取的主要措施①推廣使用高效節能風機。改造低效的舊式風機,開發高效的系列化的節能風機,并在國民經濟各個領域推廣使用,是風機節能的根本措施。②更換使用中的舊風機。對使用效率低又沒有改造價值的風機,采取逐步淘汰的措施。③盡可能地采用經濟性好的調節方法。④利用引進技術開發高效節能風機。       

                      經過20多年的努力,風機制造企業對此已做了大量工作。例如,上海鼓風機廠和沈陽鼓風機廠分別引進了德國TLT公司和丹麥諾文科公司的動葉可調軸流通風機技術;成都電力機械廠和沈陽鼓風機廠引進了德國KKK公司的靜葉可調軸流通風機技術;武漢鼓風機廠引進了日本三菱重工的動葉可調軸流通風機技術;廣州風機廠引進了丹麥諾文科通風設備有限公司的軸流和離心通風機技術。(國外風機節能現狀)         

                      礦用通風機節能①礦井主通風機節能。美國煤礦使用的主風機以軸流式為主,目前已大量采用運行中可以改變葉片角度的液壓式動葉可調軸流式風機,節能效果好。德國一TLT(Turbo Lufttechnik)公司為代表,采用液壓式動葉調節的軸流通風機。其運行效率可保持在83%~88%。俄羅斯是以使用離心式礦井風機為主的國家。由于致力于改進氣動性能,使其最大靜壓效率從72%增加到88%,平均靜壓效率從52%增至75%。②礦用局部通風機(局扇)節能。以日本三井三池制作所為代表的低噪聲混流式局部通風機,可通過改變葉高和葉片安裝角度獲得所需要的性能。該風機的最高效率接近80%。      

                      電廠鍋爐鼓、引風機節能:國外電廠鍋爐鼓、引風機以軸流式為主,其最低效率為84%,最高為90%。     

                      燒結引風機節能:日本荏原公司生產的葉輪直徑為5M的燒結引風機,其全壓效率可達90%;俄羅斯生產的燒結引風機最高效率可達83%。       

                      高溫風機節能:英國Sirocco公司生產的高溫風機,采用漿式葉輪(無蓋盤徑向直葉片葉輪),其全壓效率可達83%。       

                      排塵風機節能:德國的研究結果表明,為避免積灰,葉片宜采用弧面或斜面,葉片角控制在38°~58°之內。其全壓效率可達87%。      

                      離心式壓縮機節能:有代表性的多軸組裝式壓縮機是美國英格索蘭公司制造的Centac型壓縮機,其等溫效率可達74%。日本日立公司生產的DH型離心壓縮機的等溫效率已達82%。       

                      風機節能技術的發展趨勢①通風機,通過應用葉輪、蝸殼等元件的研究成果,以及進一步提高制造精度,力求使各種通風機的效率平均提高5%~10%。有點離心通風機已采用了三元葉輪,效率提高10%;大型離心通風機出現了采用較大直徑和較窄寬度葉輪、較高轉速的高效結構,其最高效率可達87%以上;效率較高的軸流式通風機,最高效率已達92%。從而使成品本身就是節能產品。在運行中的調節節能方面,除了采用較先進的動葉可調、雙速電動機、液力耦合器及交流電動機的各種方法調速外,對大型通風機又出現了調速節能的新裝置——多級液力變速傳動裝置MSVD。②鼓風機,未來將會大力開展節能型鼓風機的研制工作。如日本對蝸殼及葉輪等通流部分的形狀做了適當改進,有效低防止了渦流及流動分離的產生,其絕熱效率比原來的鼓風機提高5%~10%;瑞士制造的大流量離心式鼓風機,每級均設有進口導葉,其多變效率亦達82%;日本制造的多級離心式鼓風機,采用進口導葉聯系自動調節后,節能率達20%;高速單級離心式鼓風機采用高周速、高壓比、半開式徑向三元葉輪后,其效率可提高10%;還有的在鼓風機主軸的另一端設有尾氣透平,回收尾氣排放時的膨脹功來達到節能目的。③離心式壓縮機,離心式壓縮機將會越來越多地采用三元流動葉輪,使效率平均提高2%~5%。如美國研制出的管線壓縮機的3種大流量三元葉輪,葉輪效率可達94%~95%;日本的單軸多級離心壓縮機的效率水平也進一步提高,其首級的大流量半開式三元葉輪的絕熱效率達94%。其調節方式將會更多地采用汽輪機或燃汽輪機驅動,以改變轉速來達到節能的目的。        

                      風機節能的途徑與潛力:風機節能的途徑與潛力總體上可分為兩大類。一類是從產品設計角度來提高風機在設計點和變工況區的效率,盡量使風機本身就是節能產品;另一類是從產品現場實際運行的情況來盡可能地提高其實際運行效率。其總目標都是將少功耗。

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