我國對氣體壓縮和氣體輸送機械的習慣簡(jiǎn)稱(chēng)為風(fēng)機,通常所說(shuō)的風(fēng)機包括通風(fēng)機,鼓風(fēng)機,風(fēng)力發(fā)電機。氣體壓縮和氣體輸送機械是把旋轉的機械能轉換為氣體壓力能和動(dòng)能,并將氣體輸送出去的機械。
風(fēng)機的主要結構部件是葉輪、機殼、進(jìn)風(fēng)口、支架、電機、皮帶輪、聯(lián)軸器、消音器、傳動(dòng)件(軸承)等。
無(wú)動(dòng)力通風(fēng)機是利用自然風(fēng)力及室內外溫度差造成的空氣熱對流,推動(dòng)渦輪旋轉從而利用離心力和負壓效應將室內不新鮮的熱空氣排出。
風(fēng)機關(guān)鍵到系統的輸配能耗,是建筑節能非常關(guān)鍵的部分。根據國家空調設備質(zhì)量監督檢驗中心多年風(fēng)機檢測表明很多風(fēng)機在額定工況下都存在問(wèn)題,因此需要嚴格按照產(chǎn)品標準要求生產(chǎn)和制造風(fēng)機。
風(fēng)機制造和風(fēng)機檢測依據的標準主要有GB/T1236-2000《工業(yè)通風(fēng)機標準化風(fēng)道進(jìn)行性能試驗》、JB/T9068-1999《前向多翼離心通風(fēng)機》、JB/T8932-1999《風(fēng)機箱》、GB10080-2001《空調通風(fēng)機安全要求》、JB/T9069-2000《屋頂通風(fēng)機》、GB10178-2006《工業(yè)通風(fēng)機現場(chǎng)性能試驗》、JB/T10281-2001《消防排煙通風(fēng)機技術(shù)條件》、GB/T13933-2008《小型貫流式通風(fēng)機》、JB/T6411-1992《暖通、空調用軸流通風(fēng)機》、JB/T7258-2006《一般用途離心式鼓風(fēng)機》、JB/T10562-2006《一般用途軸流通風(fēng)機技術(shù)條件》、JB/T10563-2006《一般用途離心通風(fēng)機技術(shù)條件》、GB19761-2009《通風(fēng)機能效限定值及節能評價(jià)值》、JG/T259-2009《射流誘導機組》、JB/T7221-1994《單元式空氣調節機組用雙進(jìn)風(fēng)離心通風(fēng)機》、JB/T8932-1999《風(fēng)機箱》、GBT19075-2003《工業(yè)通風(fēng)機詞匯及種類(lèi)定義》等。
檢測項目主要風(fēng)量、風(fēng)壓、輸入功率、轉速、射程、能效等。
風(fēng)機噪聲檢測和風(fēng)機振動(dòng)檢測主要依據GB/T2888-2008《風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法》、JB/T8690-1998《工業(yè)通風(fēng)機噪聲限值》、JB/T8689-1998《通風(fēng)機振動(dòng)檢測及其限制》、GB9068-1988《采暖通風(fēng)與空氣調節設備噪聲聲功率的測定-工程法》、GB/T3767-1996《聲學(xué)聲壓法測定噪聲源聲功率級反射面上方近似自由場(chǎng)的工程法》。
風(fēng)機剛開(kāi)始工作時(shí)軸承部位的振動(dòng)很小,但是隨著(zhù)運轉時(shí)間的加長(cháng),風(fēng)機內粉塵會(huì )不均勻的附著(zhù)在葉輪上,逐漸破壞風(fēng)機的動(dòng)平衡,使軸承振動(dòng)逐漸加大,一旦振動(dòng)達到風(fēng)機允許的最大值11mm/s時(shí)(用振幅值表示的最大允許值如下),風(fēng)機必須停機修理(清除粉塵堆積,重做動(dòng)平衡)。因為這時(shí)已是非常危險的,用戶(hù)千萬(wàn)不可強行使用。在風(fēng)機振動(dòng)接近危險值時(shí),有測振儀表的會(huì )報警。
風(fēng)機軸承振動(dòng)的最大允許值為:
。1)用軸承震動(dòng)速度有效顯示時(shí)為:11mm/s。
。2)用軸承振幅顯示時(shí)為以下值:
電機同步轉速為3000轉/分時(shí):最大允許值為:0.1mm(雙振幅)
電機同步轉速為1500轉/分時(shí):最大允許值為:0.2mm(雙振幅)
電機同步轉速為1000轉/分時(shí):最大允許值為:0.31mm(雙振幅)
電機同步轉速為750轉/分時(shí):最大允許值為:0.4mm(雙振幅)
電機同步轉速為600轉/分時(shí):最大允許值為:0.5mm(雙振幅)
電機同步轉速為500轉/分時(shí):最大允許值為:0.6mm(雙振幅)
風(fēng)機的軸承溫度正常時(shí)為≤70℃,如果一旦升高到70℃,有電控的應(會(huì ))報警。此時(shí)應查找原因,首先檢查冷卻水是否正常?軸承油位是否正常?如果一時(shí)找不到原因,軸承溫度迅速上升到90℃,有電控的應(會(huì ))再次發(fā)出報警、停車(chē)信號。
風(fēng)機開(kāi)車(chē)、停車(chē)或運轉過(guò)程中,如發(fā)現不正,F象應立即進(jìn)行檢查,檢查發(fā)現的小故障應及時(shí)查明原因設法消除。如發(fā)現大故障(如風(fēng)機劇烈振動(dòng)、撞擊、軸承溫度升劇烈上升等)應立即停車(chē)進(jìn)行檢查。
風(fēng)機首次運行一個(gè)月后,應重新更新更換潤滑油(或脂)以后除每次拆修后應更換外,正常情況下1~2月更換一次潤滑油(或脂),也可根據實(shí)際情況更換潤滑油(或脂)。
風(fēng)機包括通風(fēng)機、透平鼓風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機和透平壓縮機,詳細劃分包括離心式壓縮機、軸流式壓縮機、離心式鼓風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機、離心式通風(fēng)機、軸流式通風(fēng)機和葉氏鼓風(fēng)機等7大類(lèi)。[1]
市場(chǎng)發(fā)展
未來(lái)風(fēng)機發(fā)展趨勢和方向分析如下:
風(fēng)機主要應用于冶金、石化、電力、城市軌道交通、紡織、船舶等國民經(jīng)濟各領(lǐng)域以及各種場(chǎng)所的通風(fēng)換氣。除傳統應用領(lǐng)域外,在煤矸石綜合利用、新型干法熟料技改、冶金工業(yè)的節能及資源綜合利用等20多個(gè)潛在的市場(chǎng)領(lǐng)域仍將有較大的發(fā)展前景。
隨著(zhù)風(fēng)機制造行業(yè)競爭的不斷加劇,大型風(fēng)機制造企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁,國內優(yōu)秀的風(fēng)機制造企業(yè)愈來(lái)愈重視對行業(yè)市場(chǎng)的研究,特別是對產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購買(mǎi)者的深入研究。正因為如此,一大批國內優(yōu)秀的風(fēng)機品牌迅速崛起,逐漸成為風(fēng)機制造行業(yè)中的翹楚!
從風(fēng)機需求特點(diǎn)預測對于使用量大面廣的中小型風(fēng)機,產(chǎn)品結構及制造工藝比較簡(jiǎn)單,成本也較低,用戶(hù)主要追求的是高效率、低噪聲、長(cháng)壽命,且價(jià)格便宜。另一種是資金、技術(shù)密集型,產(chǎn)品結構復雜,制造周期長(cháng),成套性和系統性也強,而且在高壓、高溫及高速條件下運行,有的甚至在惡劣工況下運行,用戶(hù)對該類(lèi)風(fēng)機各有不同要求。對透平鼓風(fēng)機和壓縮機及大型通風(fēng)機,用戶(hù)主要追求的是高質(zhì)量、高可靠性、運轉平穩且周期長(cháng)。
從主要領(lǐng)域需求結構預測一般通風(fēng)換氣風(fēng)機(一般為中小型離心和軸流通風(fēng)機)使用最廣泛,需求量最多,制造廠(chǎng)商也最多?傮w講,這類(lèi)產(chǎn)品供大于求。特殊用途風(fēng)機(包括防腐風(fēng)機、高溫風(fēng)機、耐磨風(fēng)機、消防排煙風(fēng)機等)需求量雖然不很大,但因作業(yè)環(huán)境特殊,需要區別對待,因為主要材質(zhì)要求較特殊。羅茨鼓風(fēng)機的最大特點(diǎn)是當壓力在允許范圍內調節時(shí),流量變化甚微,壓力選擇范圍寬,具有強制輸氣特征,主要缺點(diǎn)是噪聲較大。通過(guò)引進(jìn)技術(shù)、合資及自行開(kāi)發(fā)等,我國已推出噪聲較低的三葉羅茨鼓風(fēng)機,頗受用戶(hù)歡迎,市場(chǎng)前景較好。透平壓縮機(包括離心壓縮機、軸流壓縮機和軸流-離心復合式壓縮機)是重大工程成套裝置重要設備,在國民經(jīng)濟中起著(zhù)重要作用。對透平壓縮機的性能要求既要壓力高,又要流量大。隨著(zhù)成套裝置大型化,要求透平壓縮機參數越來(lái)越高。如高爐冶煉裝置、大型煤化工裝置、大型化肥裝置、大型乙烯裝置、大型空分裝置、天然氣管線(xiàn)輸送裝置及油田注氣裝置等。這類(lèi)產(chǎn)品需求量占風(fēng)機總量很少,但由于重要,以及結構復雜,制造周期長(cháng),技術(shù)含量高,因此,有比較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。透平壓縮機制造水平代表了風(fēng)機行業(yè)整體水平。市場(chǎng)環(huán)境
從國內市場(chǎng)容量預測風(fēng)機根據不同壓力和流量等要求,差異很大。因此,風(fēng)機需求應按其類(lèi)型、大小加以區別,按不同行業(yè)需求情況來(lái)預測。據不完全統計,全國風(fēng)機產(chǎn)量從1980年到1996年,年均增長(cháng)率為13.8%。預計2005年全國風(fēng)機總產(chǎn)量在260萬(wàn)~290萬(wàn)臺之間,2010年將達310萬(wàn)~325萬(wàn)臺。根據風(fēng)機行業(yè)歷年統計,預測離心式壓縮機2005年產(chǎn)量為160萬(wàn)~180萬(wàn)臺,2010年將達200萬(wàn)~210萬(wàn)臺;軸流壓縮機2005產(chǎn)量為26萬(wàn)臺,2010年預計達36萬(wàn)臺;透平壓縮機和鼓風(fēng)機2005年市場(chǎng)占有率可達70%左右。
從國外市場(chǎng)預測中國通用機械風(fēng)機行業(yè)協(xié)會(huì )會(huì )員單位2000年出口風(fēng)機7969臺,出口交貨值為8115.7萬(wàn)元。1991年~2000年出口風(fēng)機總臺數為72876臺,出口交貨總值為74726萬(wàn)元。
全球經(jīng)濟一體化趨勢越來(lái)越明顯,各國經(jīng)濟將進(jìn)一步互相依存,國際經(jīng)濟合作和交往日趨緊密,國際市場(chǎng)處在大幅度交叉和融合階段。同時(shí),全球性產(chǎn)業(yè)結構調整步伐正在加快,國際分工規模和深度都出現重大進(jìn)展,發(fā)達國家不斷將工業(yè)生產(chǎn)轉向資本密集型和技術(shù)密集型行業(yè),勞動(dòng)密集型產(chǎn)品向發(fā)展中國家和地區轉移。這為我國發(fā)揮自身優(yōu)勢,躋身國際市場(chǎng)提供了很好的發(fā)展機遇。
國內從20世紀70年代開(kāi)始引進(jìn)國外離心壓縮機先進(jìn)技術(shù),經(jīng)過(guò)消化吸收和創(chuàng )新,提高了產(chǎn)品檔次。只要保證質(zhì)量和交貨期,利用價(jià)格優(yōu)勢,在國際上是有競爭力的。特別是中國加入WTO后,增加風(fēng)機出口是完全可能的。從歷史情況分析,主要出口品種是中小型通風(fēng)機以及風(fēng)機配件。國內生產(chǎn)這類(lèi)風(fēng)機的企業(yè),主要差距是表面質(zhì)量達不到出口要求,若提高外觀(guān)質(zhì)量,又具有價(jià)格優(yōu)勢,在國外市場(chǎng)的前景是廣闊的。從1991年~2000年風(fēng)機出口情況看,中小型通風(fēng)機出口不夠穩定,沒(méi)有明顯增長(cháng)趨勢。但隨著(zhù)技術(shù)不斷進(jìn)步,預計這類(lèi)風(fēng)機出口量會(huì )不斷增加,預測在2000年基礎上會(huì )以5%左右的年均速度遞增。
離心式壓縮機和鼓風(fēng)機從1991年到2000年出口有較明顯的增加,2000年已達到87萬(wàn)臺。主要出口國是印度、巴基斯坦、伊朗、越南等發(fā)展中國家。預計這種趨勢還會(huì )發(fā)展,每年可達到100萬(wàn)臺。
根據《2013-2017年中國風(fēng)機行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰略規劃分析報告》[2]數據顯示,2012年1-12月,全國風(fēng)機的產(chǎn)量達2162.35萬(wàn)臺,同比增長(cháng)1.39%。從各省市的產(chǎn)量來(lái)看,2012年1-12月,浙江省風(fēng)機的產(chǎn)量達1152.12萬(wàn)臺,同比增長(cháng)4.54%,占全國總產(chǎn)量的53.28%。緊隨其后的是廣東省、上海市、江蘇省,分別占總產(chǎn)量的34.01%、4.82%以及2.80%。
歷史
風(fēng)機已有悠久的歷史。2000多年前,中國、巴比倫、波斯等國就已利用古老的風(fēng)車(chē)提水灌溉、碾磨谷物。12
中國古代的水力風(fēng)車(chē)
世紀以后,風(fēng)車(chē)在歐洲迅速發(fā)展。中國在公元前就已制造出簡(jiǎn)單的木制礱谷風(fēng)車(chē),它的作用原理與現代離心風(fēng)機基本相同。
公元7世紀在西亞—大概在敘利亞,建造了第一批風(fēng)車(chē)。世界上的這個(gè)地區有強風(fēng),幾乎總是朝著(zhù)相同的方向吹,因此就面向盛行風(fēng)而建造了這些早期風(fēng)車(chē)。它們看上去不像如今所見(jiàn)到的風(fēng)車(chē),而是有著(zhù)豎式軸,軸垂直排列著(zhù)翼,與旋轉木馬裝置上排列著(zhù)木馬很相似。
12世紀末在西歐出現了第一批風(fēng)車(chē)。有些人認為,在巴勒斯坦參加了十字軍東侵的士兵們回家時(shí)帶回了關(guān)于風(fēng)車(chē)的信息。但是,西方風(fēng)車(chē)的設計與敘利亞的風(fēng)車(chē)迥然不同,因而它們可能是獨立發(fā)明出來(lái)的。典型的地中海風(fēng)車(chē)有著(zhù)圓形石塔和朝向盛行風(fēng)安裝的垂直翼板。它們仍用于磨碎谷物。
1862年,英國的圭貝爾發(fā)明離心風(fēng)機,其葉輪、機殼為同心圓型,機殼用磚制,木制葉輪采用后向直葉片,效率僅為40%左右,主要用于礦山通風(fēng)。
1892年法國研制成橫流風(fēng)機;1898年,愛(ài)爾蘭人設計出前向葉片的西羅柯式離心風(fēng)機,并為各國所廣泛采用;19世紀,軸流風(fēng)機已應用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng),但其壓力僅為100~300帕,效率僅為15~25%,直到二十世紀40年代以后才得到較快的發(fā)展。
1935年,德國首先采用軸流等壓風(fēng)機為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)。
1948年,丹麥制成運行中動(dòng)葉可調的軸流風(fēng)機;旋軸流風(fēng)機、子午加速軸流風(fēng)機、斜流風(fēng)機和橫流風(fēng)機;
1874年成立的Clarage公司,于1997年被美國雙城風(fēng)機集團并購,成為至今最老的風(fēng)機制造商之一,風(fēng)機的發(fā)展也都獲得了長(cháng)足進(jìn)步。
1880年,人們設計出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機殼,和后向彎曲葉片的離心風(fēng)機,結構已比較完善了。1892年法國研制成橫流風(fēng)機。
分類(lèi)
風(fēng)機按使用材質(zhì)分類(lèi)可以分好幾種,如鐵殼風(fēng)機(普通風(fēng)機)、玻璃鋼風(fēng)機、塑料風(fēng)機、鋁風(fēng)機、不銹鋼風(fēng)機等等
風(fēng)機分類(lèi)可以按氣體流動(dòng)的方向,分為離心式、軸流式、斜流式(混流式)和橫流式等類(lèi)型。
(1)離心風(fēng)機。氣流軸向進(jìn)入風(fēng)機的葉輪后主要沿徑向流動(dòng)。這類(lèi)風(fēng)機根據離心作用的原理制成,產(chǎn)品包括離心通風(fēng)機、離心鼓風(fēng)機和離心壓縮機。
(2)軸流風(fēng)機。氣流軸向進(jìn)入風(fēng)機的葉輪,近似地在圓柱形表面上沿軸線(xiàn)方向流動(dòng)。這類(lèi)風(fēng)機包括軸流通風(fēng)機、軸流鼓風(fēng)機和軸流壓縮機。
(3)回轉風(fēng)機。利用轉子旋轉改變氣室容積來(lái)進(jìn)行工作。常見(jiàn)的品種有羅茨鼓風(fēng)機、回轉壓縮機。
風(fēng)機根據氣流進(jìn)入葉輪后的流動(dòng)方向分為:軸流式風(fēng)機、離心式風(fēng)機和斜流(混流)式風(fēng)機。
風(fēng)機按用途分為壓入式局部風(fēng)機(以下簡(jiǎn)稱(chēng)壓入式風(fēng)機)和隔爆電動(dòng)機置于流道外或在流道內,隔爆電動(dòng)機置于防爆密封腔的抽出式局部風(fēng)機(以下簡(jiǎn)稱(chēng)抽出式風(fēng)機)。
風(fēng)機按照加壓的形式也可以分單級、雙級或者多級加壓風(fēng)機。如4-72是單級加壓,高端風(fēng)機則是多級加壓風(fēng)機
風(fēng)機按照用途劃分可以分為:軸流風(fēng)機、混流風(fēng)機、屋頂風(fēng)機、空調風(fēng)機等。
風(fēng)機按壓力可分為低壓風(fēng)機、中壓風(fēng)機、高壓風(fēng)機。
按出口壓力(升壓)分為:通風(fēng)機(≤1.5萬(wàn)Pa)、鼓風(fēng)機(1.5~35萬(wàn)Pa)、壓縮機(≥35萬(wàn)Pa)。
風(fēng)機性能參數
風(fēng)機的性能參數主要有流量、壓力、功率、效率和轉速。另外,噪聲和振動(dòng)的大小也是主要的風(fēng)機設計指標。流量也稱(chēng)風(fēng)量,以單位時(shí)間內流經(jīng)風(fēng)機的氣體體積表示;壓力也稱(chēng)風(fēng)壓,是指氣體在風(fēng)機內壓力升高值,有靜壓、動(dòng)壓和全壓之分;功率是指風(fēng)機的輸入功率,即軸功率。風(fēng)機有效功率與軸功率之比稱(chēng)為效率。風(fēng)機全壓效率可達90%。
應用范圍
風(fēng)機廣泛用于工廠(chǎng)、礦井、隧道、冷卻塔、車(chē)輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻;鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng);空氣調節設備和家用電器設備中的冷卻和通風(fēng);谷物的烘干和選送;風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。風(fēng)機的工作原理與透平壓縮機基本相同,只是由于氣體流速較低,壓力變化不大,一般不需要考慮氣體比容的變化,即把氣體作為不可壓縮流體處理。
2 安裝
準備工作
風(fēng)機開(kāi)箱前應檢包裝是否完整無(wú)損,風(fēng)機的銘牌參數是否符合要求,各隨帶附件是否完整齊全。
仔細檢查風(fēng)機在運輸過(guò)程中有無(wú)變形或損壞,堅固件是否松動(dòng)或脫落,葉輪是否有擦碰現象,并對風(fēng)機各部分零件進(jìn)行檢查。如發(fā)現異,F象,應待修復后再使用。
用500V兆歐表測量風(fēng)機外殼與電機繞組間的絕緣電阻,其值應大于0.5兆歐,否則應對電機繞駔進(jìn)行烘干處理,烘干時(shí)溫度不許超過(guò)120℃。
準備好風(fēng)機安裝所需的各種材料、工具及場(chǎng)地。[3]
工作開(kāi)始
1.仔細閱讀風(fēng)機使用說(shuō)明書(shū)及產(chǎn)品樣本,熟悉和了解風(fēng)機的規格、形式、葉輪旋轉方向和氣流進(jìn)出方向等;再次檢查風(fēng)機各零部件是否完好,否則應待修復后方可安裝使用。
2.風(fēng)機安裝時(shí)必須有安全裝置以防止事故發(fā)生,并由熟悉相關(guān)安全要求的專(zhuān)業(yè)人士安裝和接線(xiàn)。
3.聯(lián)接風(fēng)機進(jìn)出口的風(fēng)管有單獨支撐,不允許將管道重疊重量加在風(fēng)機的部件上;風(fēng)機安裝時(shí)應注意風(fēng)機的水平位置,對風(fēng)機與地基的結合面與出風(fēng)管道的聯(lián)接應調整,使之自然吻合,不得強行聯(lián)接。
4.風(fēng)機安裝后,用手或杠桿撥動(dòng)葉輪,檢查是否有過(guò)緊或擦碰現象,有無(wú)妨礙轉動(dòng)的物品,無(wú)異,F象下,方可進(jìn)行試運轉,風(fēng)機傳動(dòng)裝置的外露部份應有防護罩(用戶(hù)自備)如風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口不接管道時(shí),也需添置防護網(wǎng)或其他安裝裝置(用戶(hù)自備)。
5.風(fēng)機所配電控箱必須與對應風(fēng)機相匹配(指功率、電壓、氣動(dòng)方式、控制形式等)。
6.風(fēng)機接線(xiàn)應由專(zhuān)業(yè)電工接線(xiàn),接線(xiàn)必須正確可靠,尤其是電控箱處的接線(xiàn)編號與風(fēng)機接線(xiàn)柱上的編號一致對應,風(fēng)機外殼應可靠接地,接地必須可靠,不能用接零代替接地。
7.風(fēng)機全部安裝后應檢查風(fēng)機內部是否有遺留的工具盒雜物
注意事項
風(fēng)機外殼或電機外殼的接地必須可靠;
禁止反方向旋轉,禁止超額定電流運行,禁止缺相運行;
禁止在運轉中維護風(fēng)機。
調試
風(fēng)機允許全壓起動(dòng)或降壓起動(dòng),但應注意,全壓起動(dòng)時(shí)的電流約為5~7倍的額定電流,降壓起動(dòng)轉距與電流平方成正比,當電網(wǎng)容量不足時(shí),應采用降壓起動(dòng)。(當功率大于11KW時(shí),宜采用降壓起動(dòng)。)風(fēng)機在試車(chē)時(shí),應認真閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書(shū),檢查接線(xiàn)方法是否同接線(xiàn)圖相符;應認真檢查供給風(fēng)機電源的工作電壓是否符合要求,電源是否缺相或同相位,所配電器元件的容量是否符合要求。
試車(chē)時(shí)人數不少于兩人,一人控制電源,一人觀(guān)察風(fēng)機運轉情況,發(fā)現異,F象立即停機檢查;首先檢查旋轉方向是否正確;風(fēng)機開(kāi)始運轉后,應立即檢查運轉電流是否平衡、電流是否超過(guò)額定電流;若不有正,F象,應停機檢查。運轉五分鐘后,停機檢查風(fēng)機是否有異,F象,確認無(wú)異,F象再開(kāi)機運轉。
雙速風(fēng)機試車(chē)時(shí),應先起動(dòng)低速,并檢查旋轉方向是否正確;起動(dòng)高速成時(shí)必須待風(fēng)機靜止后再起動(dòng),以防高速反向旋轉,引起開(kāi)關(guān)跳閘及電機受損。
風(fēng)機達到正常轉速時(shí),應檢測風(fēng)機輸入電流是否正常,風(fēng)機的運行電流不能超過(guò)其額定電流。若運行電流超過(guò)其額定電流,應檢查供給風(fēng)機的電壓是否正常。
風(fēng)機所需電機功率是指在一定工況下,對離心風(fēng)機和風(fēng)機箱,進(jìn)風(fēng)口全開(kāi)時(shí)所需功率較大。若進(jìn)風(fēng)口全開(kāi)進(jìn)行運轉,則電機有損壞的可能。風(fēng)機試車(chē)時(shí)最好將風(fēng)機進(jìn)口或出口管路上的閥門(mén)關(guān)閉,運轉后將閥門(mén)漸漸開(kāi)啟,達到所需工況為止,并注意風(fēng)機的運轉電流是否超過(guò)額定電流。
喘振條件
1、風(fēng)機的工作點(diǎn)落在具有駝峰形Q-H性能曲線(xiàn)的不穩定區域內;
2、風(fēng)道系統具有足夠大的容積,它與風(fēng)機組成一個(gè)彈性的空氣動(dòng)力系統;
3、整個(gè)循環(huán)的頻率與系統的氣流振蕩頻率合拍時(shí),產(chǎn)生共振。
3 使用方法
安裝要求
a、風(fēng)機的基礎要求水平、堅固,且基礎高度≥200mm。
b、風(fēng)機與風(fēng)管采用軟管(柔性材料且不燃燒)連接,長(cháng)度不宜小于200mm、管徑與風(fēng)機進(jìn)出口尺寸相同。為保證軟管在系統運轉過(guò)程中不出現扭曲變形,應安裝的松緊適度。對于裝在風(fēng)機吸入端的帆布軟管,可安裝稍緊些,防止風(fēng)機運轉時(shí)被吸入,減少帆布軟管的截面尺寸。
c、風(fēng)機的鋼支架必須固定在混凝土基礎上,風(fēng)機其鋼支架與基礎之間必須增加橡膠減振墊。全部風(fēng)機及電動(dòng)機組件都安裝在整塊的鋼支架上,鋼地架安裝在基礎頂部的減振墊上,減振墊最好用多孔型橡膠板。
d、風(fēng)機出口的管徑只能變大、不能變小,最后出風(fēng)口要安裝防蟲(chóng)網(wǎng),偏向上出風(fēng)時(shí)須增加風(fēng)雨帽。
日常保養
正確的維護、保養,是風(fēng)機安全可靠運行,提高風(fēng)機使用壽命的重要保證。因此,在使用風(fēng)機時(shí),必須引起充分的重視。
葉輪保養:
在葉輪運轉初期及所有定期檢查的時(shí)候,只要一有機會(huì ),都必須檢查葉輪是否出現裂紋、磨損、積塵等缺陷。
只要有可能,都必須使葉輪保持清潔狀態(tài),并定期用鋼絲刷刷去上面的積塵和銹皮等,因為隨著(zhù)運行時(shí)間的加長(cháng),這些灰塵由于不可能均勻地附著(zhù)在葉輪上,而造成葉輪平衡破壞,以至引起轉子振動(dòng)。
葉輪只要進(jìn)行了修理,就需要對其再作動(dòng)平衡。如有條件,可以使用便攜試動(dòng)平衡儀在現場(chǎng)進(jìn)行平衡。在作動(dòng)平衡之前,必須檢查所有緊定螺栓是否上緊。因為葉輪已經(jīng)在不平衡狀態(tài)下運行了一段時(shí)間,這些螺栓可能已經(jīng)松動(dòng)。
軸承保養:
經(jīng)常檢查軸承潤滑油供油情況,如果箱體出現漏油,可以把端蓋的螺栓擰緊一點(diǎn),這樣還不行的話(huà),可能只好換用新的密封填料了。
軸承的潤滑油正常使用時(shí),半年內至少應更換一次,首次使用時(shí),大約在運行200小時(shí)后進(jìn)行,第二次換油時(shí)間在1~2個(gè)月進(jìn)行,以后應每周檢查潤滑油一次,如潤滑油沒(méi)有變質(zhì),則換油工作可延長(cháng)至2~4個(gè)月一次,更換時(shí)必須使用規定牌號的潤滑油(總圖上有規定),并將油箱內的舊油徹底放干凈且清洗干凈后才能灌入新油。
如果要對風(fēng)機軸承作更換,應注意以下事項:
在將新軸承裝入前,必須使軸承與軸承箱都十分清潔。將軸承置于溫度約為70~80℃的油中加熱后再裝入軸上,不得強行裝配,以避免傷軸。
其余各配套設備的維修保養:
各配套設備包括電機、電動(dòng)執行器、儀器、儀表等的維修保養詳見(jiàn)各自的使用說(shuō)明書(shū)。這些使用說(shuō)明書(shū)都由各配套制造廠(chǎng)家提供,本制造廠(chǎng)將這些說(shuō)明書(shū)隨機裝箱提供給用戶(hù)。
機殼維修
除定期檢查機殼與進(jìn)氣室內部是否有嚴重的磨損,清除嚴重的粉塵堆積之外,這些部位可不進(jìn)行其他特殊的維修。定期檢查所有的緊固螺栓是否緊固,對有壓緊螺栓部的風(fēng)機,將底腳上的蝶形彈簧壓緊到圖紙所規定的安裝高度。
緊急停機
緊急停機:在機組試運行過(guò)程中,遇有下列情況之一時(shí),要立即緊急停機。緊急停機的操作就是按動(dòng)主電機停車(chē)按鈕,然后再進(jìn)行停機后的善后處理工作;
離心風(fēng)機突然發(fā)生強烈振動(dòng),并且已經(jīng)超過(guò)跳閘值;
機體內部有碰刮或者是不正常的摩擦聲音;
任何一軸承或密封處出現冒煙的現象,或者某一軸承溫度急劇上升到報警值;
油壓低于報警值并且無(wú)法恢復到正常時(shí);
油箱液位低,已有吸空現象;
軸位移值出現明顯的持續增長(cháng),達到報警值時(shí);
正常停機
逐步打開(kāi)放空閥,同時(shí)逐步關(guān)閉排氣閥;
逐步關(guān)小進(jìn)氣節流門(mén)到20~25度;
按動(dòng)停車(chē)按鈕,并注意停機過(guò)程中有無(wú)異,F象;
機組停止后5~10min后,或者軸承溫度降低到45攝氏度以下時(shí)可以停止供油。對于具有浮環(huán)密封的機組,密封油泵必須繼續供油,直到機體溫度低于80攝氏度為止;
機組停機后,在2~4小時(shí)內定期盤(pán)動(dòng)轉子180度
4 節能改造
在我國各行各業(yè)的各類(lèi)機械與電氣設備中與風(fēng)機配套的電機約占全國電機裝機量的60%,耗用電能約占全國發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是,大多數風(fēng)機在使用過(guò)程中都存在大馬拉小車(chē)的現象,加之因生產(chǎn)、工藝等方面的變化,需要經(jīng)常調節氣體的流量、壓力、溫度等;許多單位仍然采用落后的調節擋風(fēng)板或閥門(mén)開(kāi)啟度的方式來(lái)調節氣體的流量、壓力、溫度等。這實(shí)際上是通過(guò)人為增加阻力的方式,并以浪費電能和金錢(qián)為代價(jià)來(lái)滿(mǎn)足工藝和工況對氣體流量調節的要求。這種落后的調節方式,不僅浪費了寶貴的能源,而且調節精度差,很難滿(mǎn)足現代化工業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)等方面的要求,負面效應十分嚴重。
隨著(zhù)近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調速性能日趨完美,已被廣泛應用于不同領(lǐng)域的交流調速。為企業(yè)帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟效益,推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程。
變頻節能原理:
1.風(fēng)機運行曲線(xiàn)
風(fēng)機運行曲線(xiàn)
風(fēng)機運行曲線(xiàn)
由圖可以說(shuō)明其節電原理:
圖中,曲線(xiàn)(1)為風(fēng)機在恒定轉速n1下的風(fēng)壓一風(fēng)量(H-Q)特性,曲線(xiàn)(2)為管網(wǎng)風(fēng)阻特性(風(fēng)門(mén)全開(kāi))。曲線(xiàn)(4)為變頻運行特性(風(fēng)門(mén)全開(kāi))
假設風(fēng)機工作在A(yíng)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)用調節風(fēng)門(mén)的方法相當于增加管網(wǎng)阻力,使管網(wǎng)阻力特性變到曲線(xiàn)(3),系統由原來(lái)的工況點(diǎn)A變到新的工況點(diǎn)B運行。從圖中看出,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。如果采用變頻器調速控制方式,風(fēng)機轉速由n1降到n2,根據風(fēng)機參數的比例定律,畫(huà)出在轉速n2風(fēng)量(Q-H)特性,如曲線(xiàn)(4)所示?梢(jiàn)在滿(mǎn)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(zhù)顯著(zhù)減少,用面積CH3OQ2表示。節省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面積BH1H3C表示。顯然,節能的經(jīng)濟效果是十分明顯的。
風(fēng)機在不同頻率下的節能率
從流體力學(xué)原理得知,風(fēng)機風(fēng)量與電機轉速功率相關(guān):風(fēng)機的風(fēng)量與風(fēng)機(電機)的轉速成正比,風(fēng)機的風(fēng)壓與風(fēng)機(電機)的轉速的平方成正比,風(fēng)機的軸功率等于風(fēng)量與風(fēng)壓的乘積,故風(fēng)機的軸功率與風(fēng)機(電機)的轉速的三次方成正比(即風(fēng)機的軸功率與供電頻率的三次方成正比):請看風(fēng)機定律
根據上述原理可知改變風(fēng)機的轉速就可改變風(fēng)機的功率。
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50Hz降為40Hz,
則P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50
鍋爐風(fēng)機的變頻節能改造:
鍋爐的變頻節能改造通常是指對鍋爐風(fēng)機的變頻節能改造。
鍋爐風(fēng)機在設計時(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)機都需要根據實(shí)際工況進(jìn)行調節,傳統的做法是用開(kāi)關(guān)風(fēng)門(mén)、閥門(mén)的方式進(jìn)行調節,這種調節方式增大了供風(fēng)系統的節流損失,在啟動(dòng)時(shí)還會(huì )有啟動(dòng)沖擊電流,且對系統本身的調節也是階段性的,調節速度緩慢,減少損失的能力很有限,也使整個(gè)系統工作在波動(dòng)狀態(tài);而通過(guò)在鍋爐風(fēng)機上加裝變頻調速器(裝置)則可一勞永逸的解決好這些問(wèn)題,可使系統工作狀態(tài)平緩穩定,并可通過(guò)變頻節能收回投資。鍋爐的變頻改造方案一例如下:
鍋爐風(fēng)機的裝機概況:2×75KW,1×55KW。
所有風(fēng)機均采用一對一(即一臺變頻器配一臺電機)的配置方式,保留原工頻系統且與變頻系統互為備用,一般情況下的調節方式均為開(kāi)環(huán)調節。
二、投資與節能:
變頻節能系統(裝置)在各類(lèi)調速系統中使用時(shí)其節能效果對于單臺設備可做到20-55%,在風(fēng)機這類(lèi)設備的一般應用的節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,這些節能效果平均值是由實(shí)際應用中得到,權威性數據可由市場(chǎng)上公開(kāi)出售的資料(書(shū))查到;通過(guò)這些數據再進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的投資回收率的計算可知:變頻節能系統(裝置)的投資回收期一般為6-15個(gè)月(這是經(jīng)驗值也是權威數據)。
5 故障分析
故障分類(lèi)
常見(jiàn)故障:
水泥行業(yè)風(fēng)機工作介質(zhì)中常含有一定量大小不等、形狀各異的同體顆粒,如除塵系統的引風(fēng)機、氣力輸送的鼓風(fēng)機。由于這些風(fēng)機是在含塵氣流中工作的,氣流中的粉塵顆粒既要對風(fēng)機產(chǎn)生磨損,又要在風(fēng)機葉片上附著(zhù)積灰,且這種磨損和積灰都是不均勻的。因而使風(fēng)機轉子的平衡遭到破壞,引起風(fēng)機振動(dòng),縮短風(fēng)機壽命,嚴重時(shí)可使風(fēng)機不能正常工作。尤其是風(fēng)機葉片的磨損最為嚴重,它不僅破壞風(fēng)機內的流動(dòng)特性,且容易引發(fā)葉片斷裂及飛車(chē)等重大事故。
傳動(dòng)部位磨損也是風(fēng)機普遍存在的問(wèn)題,其中包括各種軸類(lèi)、輥類(lèi)、減速機、電機、泵類(lèi)等軸承位、軸承座、鍵槽及螺紋等部位,傳統的補焊機加工方法易造成材質(zhì)損傷,導致部件變形或斷裂,具有較大的局限性;刷鍍和噴涂再機加工的方法往往需要外協(xié),不僅修復周期長(cháng)、費用高,而且因修補的材料還是金屬材料,不能從根本上解決造成磨損的原因(金屬抗沖擊能力及退讓性較差);更有許多部件只能采取報廢更換,大大增加了生產(chǎn)成本和庫存備件,使企業(yè)良好的資源優(yōu)勢遭到閑置和浪費。
振動(dòng)故障:
風(fēng)機與電動(dòng)機之間由聯(lián)軸器鏈接,傳遞運動(dòng)和轉矩。不對中是風(fēng)機最常見(jiàn)的故障,風(fēng)機的故障60%與不對中相關(guān)。風(fēng)機的不對中故障是指風(fēng)機、電動(dòng)機兩轉子的軸心線(xiàn)與軸承中心線(xiàn)的傾斜或偏移程度。風(fēng)機轉子的不對中可以分為聯(lián)軸器不對中和軸承不對中。風(fēng)機轉子系統產(chǎn)生不對中故障后,在旋轉過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一系列對設備運行不利的動(dòng)態(tài)效應,引起聯(lián)軸器的偏轉、軸承的磨損、油膜穩態(tài)和軸的撓曲變形等,不僅使轉子的軸頸與軸承的相互位置和軸承的工作狀態(tài)發(fā)生了變化,也同時(shí)降低了軸系的固有頻率,使轉子受力及軸承所受的附加力導致風(fēng)機的異常振動(dòng)和軸承的早期損壞,危害極大。對于風(fēng)機的不對中故障,可以用激光對中儀來(lái)解決,方便快捷。
原因分析
總結風(fēng)機故障現象及原因,有其規律可循,風(fēng)機故障按其原因及分類(lèi),有以下幾種:
設計原因:
設計不當,動(dòng)態(tài)特性不良,運行時(shí)發(fā)生強迫振動(dòng)或自激振動(dòng)
結構不合理,應力集中
設計工作轉速接近或落入臨界轉速區
熱膨脹量計算不準,導致熱態(tài)對中不良
制造原因:
零部件加工制造不良,精度不夠
零件材質(zhì)不良,強度不夠,制造缺陷
轉子動(dòng)平衡不符合技術(shù)要求
安裝原因:
機械安裝不當,零部件錯位,預負荷大
軸系對中不良
機器幾何參數(如配合間隙、過(guò)盈量及相對位置)調整不當
管道應力大,機器在工作狀態(tài)下改變了動(dòng)態(tài)特性和安裝精度
轉子長(cháng)期放置不當,改變了動(dòng)平衡精度
未按規程檢修,破壞了機器原有的配合性質(zhì)和精度
操作運行不當:
工藝參數(如介質(zhì)的溫度、壓力、流量、負荷等)偏離設計值,機器運行工況不正常
機器在超轉速、超負荷下運行,改變了機器的工作特性
運行點(diǎn)接近或落入臨界轉速區
潤滑或者冷卻不良
轉子局部損壞或結垢
啟停機或升降速過(guò)程操作不當,暖機不夠,熱膨脹不均勻或在臨界區停留時(shí)間過(guò)久
設備劣化:
長(cháng)期運行,轉子撓度增大或動(dòng)平衡劣化
轉子局部損壞、脫落或產(chǎn)生裂紋
零部件磨損、點(diǎn)蝕或腐蝕等
配合面受力劣化,產(chǎn)生過(guò)盈不足或松動(dòng)等,破壞了配合性質(zhì)和精度
機器基礎沉降不均勻,機器殼體變形。
6 維護
使用環(huán)境應經(jīng)常保持整潔,風(fēng)機表面保持清潔,進(jìn)、出風(fēng)口不應有雜物。定期消除風(fēng)機及管內的灰塵等雜物。
只能在風(fēng)機完全正檔情況下方可運轉,同時(shí)要保持供電設施容量充足,電壓穩定,嚴禁缺相運行,供電線(xiàn)路必須為專(zhuān)用線(xiàn)路,不應長(cháng)期用臨時(shí)線(xiàn)路供電。
風(fēng)機在運行過(guò)程中發(fā)現風(fēng)機有異常聲、電機嚴重發(fā)熱、外殼帶電、開(kāi)關(guān)跳閘、不能起動(dòng)等現象,應立即停機檢查。為了保證安全,不允許在風(fēng)機運行中進(jìn)行維修。檢修后應進(jìn)行試運轉五分鐘左右,確認無(wú)異,F象再開(kāi)機運轉。
根據使用環(huán)境條件不定期對軸承補充或更換潤滑油脂(電機封閉軸承在使用壽命期內不必更換潤滑油脂),為保證風(fēng)機在運行過(guò)程中的良好的潤滑,加油次數不少于1000小時(shí)/次,封閉軸承和電機軸承,加油用ZL–3鋰基潤滑油脂填充軸承內外圈的2/3。嚴禁缺油運轉。
風(fēng)機應貯存在干燥的環(huán)境中,避免電機受潮。風(fēng)機在露天存放時(shí),應有防雨措施。在貯存與搬運過(guò)程中應防止風(fēng)機磕碰,以免風(fēng)機受到損傷。
擇風(fēng)機殼主要看冷鍍鋅板的鍍層厚薄。薄的易銹,不宜選用;風(fēng)機進(jìn)風(fēng)罩有鍍鋅鋼板和玻璃2種材質(zhì),選用鍍鋅鋼板為好;與之匹配的電機功率有750瓦和1100瓦2種,選擇1100瓦的電機為好;風(fēng)機類(lèi)型較多,材質(zhì)有不銹鋼、鍍鋅鋼板、鋁合金、彩鋼板,從性能而言,宜選用不銹鋼風(fēng)葉。風(fēng)葉造型多種多樣,性能好的造型和加工工藝均復雜;轉動(dòng)總成有壓鑄鋁、鑄鐵2種,相比之下,壓鑄鋁性能較好;百葉窗自動(dòng)開(kāi)啟裝置有離心錘式、重力錘式和風(fēng)吹式。從經(jīng)驗看,離心錘式較穩定,重力錘式易受積塵影響,啟閉易失靈。風(fēng)吹式主要用于36寸風(fēng)機。百葉窗主要看其密合性是否優(yōu)良。
在電力、鋼鐵、水泥、造紙等行業(yè)中大量使用的風(fēng)機設備,因輸送的氣體介質(zhì)中含有大量的硬質(zhì)粉塵顆粒和酸性氣體,這些設備的過(guò)流部件,受到強烈的沖刷腐蝕,尤其是其心臟部件葉輪,在其葉片的末端運行線(xiàn)速度達到160米每秒,磨損速度比其它部位更為嚴重。據統計,使用普通的碳鋼或一般耐磨鋼16Mn制造的葉輪,一般使用壽命只有半年,最短的只有幾十天,雖然使用過(guò)各種表面防磨措施如堆焊,噴涂,噴焊、涂覆高分子耐磨材料等,使用壽命也難以得到顯著(zhù)提高。比較常用的方法中,以堆焊使用比較多,效果尚可,一般能使用一年以上而不需要大面積修理。其缺點(diǎn)是由于堆焊輸入大量熱量,如果控制不好,會(huì )導致葉輪變形,而且不能反復修理使用。熱噴涂噴焊也有同樣的問(wèn)題,而大大限制了它們的應用。
一種較好的方法是在葉輪活蝸殼便面粘貼或者鑲嵌耐磨陶瓷,由于耐磨陶瓷有良好的耐磨性能,可以大大提高分機的耐磨性能。
7 相關(guān)知識
風(fēng)機可分類(lèi)很多種,如:負壓風(fēng)機,水空調,水簾,屋頂風(fēng)機等下通風(fēng)降溫設備。這時(shí)候就要靠大家如何去選擇了,今天筆者在這里簡(jiǎn)單的說(shuō)說(shuō)車(chē)間降溫的幾種方法,希望對大家有所幫助。
負壓風(fēng)機主要是利用空氣對流,負壓換氣的降溫原理來(lái)進(jìn)行工作。由安裝地點(diǎn)對向大門(mén)或者是窗戶(hù)自然吸入新鮮的空氣,迅速將室內的空氣排出室外(這款通風(fēng)降溫設備很不錯,如今廣泛運用到各各車(chē)間工廠(chǎng)里面,受到不少客戶(hù)的青睞,值得推薦)。
冷風(fēng)機主要利用地下水進(jìn)行工作,夏天利用水泵把水抽出來(lái),在經(jīng)過(guò)室內的風(fēng)機盤(pán)來(lái)達到降溫的目的。
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