風機系統(tǒng)節(jié)能課件

電機系統(tǒng)節(jié)能培訓

風機系統(tǒng)培訓風機的種類離心式風機軸流式風機風機的性能

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

1．風機的有效功率風機所輸送的氣體，在單位時間內從風機中所獲得的有效能量，稱為風機的有效功率。當風機的壓力用全壓表示時，稱為風機的全壓有效功率戶，(kW)，則

風機的軸功率風機的軸功率等于風機的內部功率加上軸承和傳動裝置的機械損失，即

風機的軸功率又稱風機的輸入功率，實際上它也是原動機(如電動機)的輸出功率。

風機的效率

1）風機的全壓內效率風機的全壓內效率等于風機全壓有效功率與內部功率的比值，即

3）風機全壓效率風機全壓效率等于風機全壓有效功率與軸功率之比，即

其中機械效率，

機械效率是表征風機軸承損失和傳動損失的好壞，是風機機械傳動系統(tǒng)設計的主要指標，當風機轉速不變而運行于低負荷工況時，因機械損失不變，故機械效率還將降低。4）風機的靜壓效率風機的靜壓效率P等于風機靜壓有效功率與軸功率之比，即

或

(2)泄漏損失；轉動的葉輪與固定的機殼之間，存在一定的間隙，因而形成了泄漏。因此，葉輪與機殼之間的間隙越小，這種損失就越小。(3)水力損失：氣體經進氣口，集流器，葉片通道及機殼時，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計工況，運行工況有關。風機的效率可通過試驗測定。在測得風量，風壓及電功率基礎上，效率即可計算得出。即：

上式顯示：電動機消耗功率與風機效率成反比，功率不變，風量、風壓與風機效率成正比。風機的特性曲線風機各參數與無因次特性系數之間的轉換關系可知在同一型號風機其流量和全壓不變時，轉速n越高，比轉數ns相應也越大，而風機的尺寸和重量就越小。為了使風機結構緊湊，重量減輕，近代風機發(fā)展趨向高比轉數。同樣可看出，對于一系列幾何相似的風機，在效率相同的工況下，其風量，全壓和轉速相同，其比轉數應該是相同的。但不同型號的風機，即使比轉數相同，其幾何尺寸不一定相似。

風機的特性曲線風機的基本參數流量Q、風壓H，功率N、效率及轉速n等，它們之間的互相關系可以用曲線表示出來。這些曲線稱為風機的特性曲線。特性曲線便于使我們了解和比較風機的特點和工況。全特性曲線包含有三種主要的單獨的特性曲線，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。風機的運行1．風煙道特性曲線S的形狀取決于風煙道特性系數K，K值越大，特性曲線越徒，見曲線SA，此時的風量只有QA；K值越小，特性曲線越平，見曲線SB，此時的風量為QB。2．對于確定的系統(tǒng)和風門(擋板)開度以及風煙道內的積灰，污染情況不變的條件下，特性系數K為常數。此時風，煙道的阻力將隨流量的增加而迅速增加，成平方關系。3．對于確定的系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)上(風機出口)的風門擋板開度的改變或風煙道內積灰、污染情況的改變，K值也改變。原來特性曲線SB，通過關小風門擋板，風煙道特性系數K變小，特性曲線移至SA處。風量自QB減小至QA，風壓自HB升高到HA。風機運行可能發(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．軸承基礎螺絲松動，振動；6．風機與軸承中心不對，試轉時振動；7．風機平衡不良，試轉時振動；8．轉子與定子相碰，有碰擦聲；9．軸彎曲、振動；10．風機或軸承底框剛度不夠，振動；11．共振，即風機振動頻率與支承結構的自振頻率相同。這是一種很危險的現象，如不及時處理，可能造成嚴重事故。因此，對風機振動的任何變化均應予重視。風機運行的經濟性

風機運行的經濟性好壞，取決于風機的特性、系統(tǒng)管道的阻力特性和嚴密性以及風機的運行方式和調節(jié)方法等。要使風機能達到經濟運行，應該注意下列幾點：1．風機的型號結構及其特性曲線選型適當，所用風機的流量、壓頭與鍋爐實際需要的相接近。如果富裕量過大，將不可避免地要降低風機運行的經濟性。2．要求運行工作點落在風機的最高效率區(qū)內。3．系統(tǒng)管道的阻力系數過大或阻力特性惡化是造成風機運行經濟性差的又一原因。風、煙道與鍋爐本體(例如管道彎頭；擋板、鍋爐的燃燒器等)的結構不良以及運行時煙道中發(fā)生嚴重積灰與結渣，都將使阻力增加。或者說，使管道特性系數K增大，以致正常運行的工作點越出高效區(qū)間。4．鍋爐本體及風、煙道的不嚴密，會造成漏風，從而增加了電動機所耗的功率。計算表明，所耗功率的增長程度，比漏風的增大程度快二倍。5．風機的運行方式對它的經濟性也有一定的影響，對于并聯運行的送、吸風機，其負荷的分配與調節(jié)，可以采用如下兩種方式：(1)平行調節(jié)(并聯調節(jié))，也就是二臺風機同時調節(jié)出力；(2)相繼調節(jié)(串聯調節(jié))，也就是一臺先動作(改變到另或最大或最經濟出力)，再調節(jié)另一臺。一般對于后向葉片風機，采用相繼調節(jié)方式較為經濟。當需要大幅度調節(jié)時尤其如此。對于前向葉片風機，當每臺風機的負荷較低(55％以下)時，采用相繼調節(jié)較為經濟，而當風機的負荷處于較高狀況時，則以平行調節(jié)為好。必須指出，風機負荷的合理分配，應根據熱力試驗組提供的風機微增電耗來進行。6．吸風機葉輪被飛灰磨損。7．燃燒過剩空氣量太大。8．電動機功率太大，形成大馬拉小車。9．一臺風機運行，另一臺風機的進、出口風門，擋板漏風。10．二臺不同特性的風機并列運行。11．風機葉輪的徑向間隙太大，機舌間隙太大，集流器與葉輪的間隙太大。12．進口導向風門擋板開度(角度)不均或個別聯桿脫開，以致個別導向板不隨調節(jié)機構動作。13．制作及檢修工藝差，如遺流部分或葉片等光潔度不合設計標準。綜上可知，要使風機具有較高的運行經濟性，必須及時分析風機電耗高及其他不正常的原因，以便采取適當的措施。風機的調節(jié)目前，送吸風機的調節(jié)方法有：節(jié)流調節(jié)、導向器調節(jié)、變速調節(jié)和動葉調節(jié)等幾種。節(jié)流調節(jié)是用調節(jié)風機出口風門、擋板的開度，即人為地增加系統(tǒng)阻力(改變風，煙道特性曲線)的辦法來控制風機的流量的。節(jié)流調節(jié)方法最簡單可靠，但很不經濟，因為當風門、擋板關小時，風機所產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門、擋板關小后額外增加的阻力ΔH所消耗掉。因此，一般僅在小型風機上采用。導向器調節(jié)是用改變裝在風機入口處導向葉片的角度來變更風機流量的。這種調節(jié)方法的原理在于改變風機的吸氣角度(即進口氣流的予旋)，從而改變風機的風壓和流量(類似改變風機性能).這種調節(jié)雖然增加渦流損失，使風機的效率有所降低。然而，經過比較，由于節(jié)流損失的減小足以補償風機效率降低所造成的損失，因此，結果還是比節(jié)流調節(jié)經濟。變速調節(jié)是用改變風機轉速來改變風機的風量的。對于同一風機和氣體重度不變的情況下，風機產生的風壓與基轉速平方成正比，而流量與基轉速成正比。因此，隨著風機轉速的改變，風機特性曲線隨著改變，使風機的風壓和風量相應跟著改變。改變轉速調節(jié)是調節(jié)范圍最大，經濟性最佳的調節(jié)方法。它適用于用蒸汽輪機及燃氣輪機驅動的，或帶有流體聯軸器，的大型鼓風機、壓縮機。風機本體不需增設調節(jié)機構。軸流風機的動葉調節(jié)其調節(jié)范圍及經濟性均較理想。盡管調節(jié)系統(tǒng)復雜(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機，普遍采用動葉調節(jié)，因為對節(jié)能和減小噪聲等是有利的。在運行中，它是通過改變葉輪上葉片的按裝角度來達到調節(jié)流量的。也就是改變了風機的Q—H特性曲線的形狀與位置，從而達到手變風機工作點的目的。動葉調節(jié)時，管道特性曲線是不變的。但動葉調節(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變化。動葉調節(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。風機的節(jié)能風機裝置的節(jié)能措施是：減少風機本身的耗功；根據設備要求選擇最合適的風機；通過最佳調節(jié)，提高風機在各運行工況的使用效率；降低原動機和控制裝置的能耗。為了減小耗功，需要采取以下措施：1．除溫2．提高風機的絕熱效率3．降低進氣溫度4．盡力防止進氣壓力降低5．出口壓力，余量不應太大6．減少迷宮密封的泄漏7．防止葉輪磨損，積灰和腐蝕8．采用高效大型機組代替幾臺小型機組并聯合理選型選用風機時，力求使風機的額定流量和額定壓力，盡量接近工藝要求的流量和壓力，從而使風機運行時的使用工況點，接近風機特性曲線的高效區(qū)，如果選型不當或風機運行點偏離高效