高壓變頻器在高爐除塵風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

作者：趙樹國 李洪遠(yuǎn)

摘要：本文著重介紹了國產(chǎn)多電平高壓變頻器在通化鋼鐵團(tuán)體煉鐵廠的應(yīng)用情況。變頻器現(xiàn)場運行情況表明，冶金行業(yè)采用國產(chǎn)高壓變頻器對高爐除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能，改造是成功的，節(jié)能效果是明顯的。 英文摘要 ：The paper introduces the application of multi-level high voltage inverter in Tonghua Steel Factory. The running result indicates that the adoption of high voltage inverter to Remove-Dust is successful and the effect of saving energy is distinct. 關(guān)鍵詞： 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司趙樹國郭培彬通化鋼鐵團(tuán)體有限責(zé)任公司 煉鐵廠李洪遠(yuǎn) 1 引言 通化鋼鐵團(tuán)體有限責(zé)任公司是吉林省省屬最大的國有產(chǎn)業(yè)企業(yè)和唯一的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)團(tuán)體。隨著世貿(mào)組織的加進(jìn)和市場競爭的加劇，為進(jìn)步產(chǎn)品市場占有率、競爭力，通化鋼鐵團(tuán)體深化改革，加快一批項目建設(shè)，其中6#高爐為新建項目之一。6#高爐為750m3高爐，它在吸取了以前舊高爐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，又在建設(shè)中采用了大量先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。高爐除塵風(fēng)機(jī)的變頻控制就是先進(jìn)工藝的典型應(yīng)用。以前舊高爐除塵風(fēng)機(jī)為一般工頻運行或液力偶合器控制。若電機(jī)采用工頻運行，通過調(diào)節(jié)風(fēng)門的出口擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量來滿足生產(chǎn)工藝要求，大量電能白白浪費在閥門上;若采用液力偶合器調(diào)速，則存在以下缺點: (1) 調(diào)速范圍窄，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定; (2) 電機(jī)的效率低，損耗大; (3) 液力偶合器經(jīng)常出現(xiàn)故障，不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要; (4) 調(diào)節(jié)精度低，響應(yīng)慢。 鑒于存在以上諸多題目，因此，通鋼團(tuán)體煉鐵廠6#高爐除塵風(fēng)機(jī)改用變頻調(diào)速控制。 2 高壓變頻器技術(shù)要求 眾所周知，高爐在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的煙塵，污染環(huán)境，根據(jù)國家法規(guī)，需要除塵處理。除塵風(fēng)機(jī)是除塵系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，一旦除塵風(fēng)機(jī)不能正常工作，不但耽誤生產(chǎn)，影響產(chǎn)量，還有可能對現(xiàn)場值班職員人身安全造成威脅，因此，和除塵風(fēng)機(jī)配套的高壓變頻器，要求具有極高的可靠性。對高壓變頻器的主要要求如下: (1) 要求可靠性高; (2) 要求有完善的數(shù)字控制功能; (3) 技術(shù)指標(biāo)要求高,廠房降溫水簾; (4) 要求適應(yīng)惡劣的使用環(huán)境; (5) 要求標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字通訊接口; (6) 調(diào)速范圍大，效率要高; (7) 要求滿足高爐生產(chǎn)工藝調(diào)速要求。 經(jīng)過多方考察，比較性價比，決定選用山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JD-BP38型高壓變頻器，通過雙方技術(shù)職員的合作，共同制定了6#高爐除塵風(fēng)機(jī)的變頻控制方案。 3 現(xiàn)場除塵風(fēng)機(jī)設(shè)備簡介 3.1 電機(jī)及風(fēng)機(jī)參數(shù) (1) 電機(jī)參數(shù) 型號 Y560-3-8 額定功率 800kW 額定電壓 10kV 額定頻率 50Hz 額定電流 59.5A 額定功率因數(shù) 0.82 額定轉(zhuǎn)速 745r/min (2) 風(fēng)機(jī)參數(shù) 型號 Y4-73 額定流量 393797m3/h 額定轉(zhuǎn)速 730r/min 軸功率 800kW 3.2 除塵風(fēng)機(jī)工藝要求 高爐生產(chǎn)為周期性中斷出鐵,高爐在出鐵時,產(chǎn)生大量棕紅色煙塵,此時要求風(fēng)機(jī)變頻高速運行;在不出鐵時,只需要很低的轉(zhuǎn)速。利用變頻器根據(jù)高爐實際需要對除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制,既保證和改善了工藝,又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。 通鋼6#高爐一個出鐵工藝高速時間約40min,天天出鐵15爐。出鐵時,變頻器高速運行,高速定為45Hz(可調(diào));不出鐵時,變頻器低速運行,低速定為20Hz(可調(diào))。 4 高壓變頻器系統(tǒng)介紹 通鋼團(tuán)體有限公司煉鐵廠終極選定山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的風(fēng)光牌JD-BP38-800F功率單元多電平串聯(lián)高壓大功率變頻器,對6#高爐除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。 4.1 風(fēng)光牌JD-BP38-800F高壓變頻器主要性能指標(biāo) 變頻器功率 800kW 額定輸出電流 69A 輸進(jìn)頻率 50Hz±5Hz 額定輸進(jìn)電壓 10kV 答應(yīng)電壓波動 ±20% 輸進(jìn)功率因數(shù) ≥0.98 輸出頻率范圍0~50Hz 輸出電壓范圍0~10kV 變頻器效率 ≥96% 過載能力 100%連續(xù) 160%連續(xù)1min 220%答應(yīng)1.5s 4.2 JD-BP38-800F高壓變頻器主要技術(shù)性能 (1) 高?高電壓源型變頻器，直接10kV輸進(jìn)，直接10kV輸出，無須任何輸出變壓器或濾波器，適配于普通高壓電動機(jī)，對電機(jī)、電纜盡緣無損害。 (2) 輸進(jìn)功率因數(shù)高，電流諧波小，無須功率因數(shù)補償、諧波抑制裝置。 (3) 單元電路模塊化設(shè)計，維護(hù)簡單，互換性好。 (4) 輸出門路正弦PWM波形。 (5) 高壓主回路與控制器之間為光纖連接，強(qiáng)弱電隔離，安全可靠。 (6) 完善的故障檢測，精確的故障保護(hù)及正確的定位顯示和報警。 (7) 內(nèi)置PLC，易于改變控制邏輯關(guān)系，可靈活選擇現(xiàn)場控制/遠(yuǎn)程控制，適應(yīng)現(xiàn)場多變需求。 (8) 采用載波移相控制技術(shù)，大大抑制了輸出電壓的諧波成分，保證輸出波形是完美正弦波。 (9) 控制電源與高壓電相互獨立，無高壓時可以檢測變頻器輸出，便于現(xiàn)場調(diào)試以及培訓(xùn)操縱職員，便于維護(hù)。 (10) 采用準(zhǔn)優(yōu)化SPWM調(diào)制技術(shù)，電壓利用率高。 (11) 功率單元經(jīng)24h高溫老化、150％負(fù)載試驗，可靠性高。 (12) 中文Windows 操縱界面，彩色液晶觸摸屏操縱。用戶操縱監(jiān)控系統(tǒng)界面十分友好和完善，系統(tǒng)包括上位機(jī)(商用PC機(jī))、下位機(jī)(工控機(jī))、單片機(jī)。其中單片機(jī)給用戶提供一個4位LED數(shù)碼顯示屏和一個12鍵的小鍵盤操縱平臺，可對變頻器進(jìn)行全部操縱，包括參數(shù)設(shè)置和各種運行指令。工控機(jī)用觸摸屏和通用鍵盤給用戶提供操縱平臺，其功能更齊全，包括參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定、運行操縱、運行數(shù)據(jù)打印、故障查詢等等。上位機(jī)(商用PC機(jī))放在總控室，可對多臺變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)測、遠(yuǎn)控。若只有一臺變頻器，上位機(jī)可省，或讓客戶自定。 (13) 可接收和輸出多路產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。 (14) 可打印輸出運行報表。 4.3 高壓變頻系統(tǒng)介紹 風(fēng)光牌JD-BP38型高壓變頻系統(tǒng)采用直接“高-高”變換方式，屬電壓源型，采用功率單元多電平串聯(lián)方式，以最新型西門子IGBT為主控器件，全數(shù)字化控制，彩色液晶觸摸屏控制，以高可靠性、易操縱、高性能為設(shè)計目標(biāo)的優(yōu)質(zhì)變頻調(diào)速器。 (1) JD-BP38型高壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。由移相變壓器、功率單元和控制器組成。風(fēng)光10kV高壓變頻器，變壓器有30組付邊繞組，分為10個功率單元/相，三相共30個單元，采用36脈沖整流，輸進(jìn)真?zhèn)�諧波成分遠(yuǎn)低于國標(biāo)規(guī)定。 (2) 功率單元電路 每個功率單元結(jié)構(gòu)上完全一致，可以互換，其電路結(jié)構(gòu)如圖2示，為基本的交-直-交單相逆變電路,車間安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī)，整流側(cè)為六支二極管實現(xiàn)三相全波整流，通過對IGBT逆變橋進(jìn)行正弦PWM控制。每個功率單元完全一樣，可以互換，這不但調(diào)試、維修方便，而且備份也十分經(jīng)濟(jì)。假如一單元發(fā)生故障，該單元的輸出端能自動通過可控硅旁路而整機(jī)可以暫時降額工作，直到緩慢停止運行。 (3) 輸進(jìn)側(cè)結(jié)構(gòu) 輸進(jìn)側(cè)由移相變壓器給每個單元供電，每個功率單元都承受電機(jī)電流、1/10的相電壓、1/30的輸出功率。30個單元在變壓器上都有自己獨立的三相輸進(jìn)繞組。功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互盡緣。二次繞組采用延邊三角形接法，目的是實現(xiàn)多重化，降低輸進(jìn)電流的諧波成分。 本機(jī)中移相變壓器的副邊繞組分為三組，構(gòu)成36脈沖整流方式;這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使其負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1，輸進(jìn)電流諧波成分低。實測輸進(jìn)電流總諧波成分小于5%。 (4) 輸出側(cè)結(jié)構(gòu) 輸出側(cè)由每個單元的U、V輸出端子相互串接而成星型接法給電機(jī)供電，通過對每個單元的PWM波形進(jìn)行重組，可得到如圖3所示的門路PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對電纜和電機(jī)的盡緣損壞，無須輸出濾波器。就可以使輸出電纜長度很長，電機(jī)不需要降額使用，可直接用于舊設(shè)備的改造;同時，電機(jī)的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機(jī)械振動，減小了軸承和葉片的機(jī)械應(yīng)力。 (5) 控制器 控制器核心是由高速32位DSP芯片和工控PC機(jī)協(xié)同運算來實現(xiàn)的，精心設(shè)計的算法可以保證電機(jī)達(dá)到最優(yōu)的運行性能。工控PC機(jī)提供友好的全中文WINDOWS監(jiān)控和操縱界面，同時可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)化控制�？刂破饔糜诠耋w內(nèi)開關(guān)信號的邏輯處理，以及與現(xiàn)場各種操縱信號和狀態(tài)信號的協(xié)調(diào)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。 5 變頻控制方案 變頻器控制6#高爐除塵風(fēng)機(jī)為一拖一控制，旁路開關(guān)柜用于工/變頻切換。K1，K2和K3為三個高壓隔離開關(guān)，要求K2和K3不能同時閉合，在機(jī)械上實現(xiàn)互鎖。K1和K2閉合，K3斷開，風(fēng)機(jī)為變頻運行;K3閉合，K1和K2斷開，風(fēng)機(jī)為工頻運行�？刂品桨附泳�如圖4示。 圖4中:K0?用戶原高壓開關(guān); K1、K2和K3?高壓隔離開關(guān); BPQ?JD-BP38-800F高壓變頻器; M?高壓電動機(jī)。 6 變頻器運行情況 2004年10月，雙方公司簽定了一臺高壓變頻器，型號為JD-BP38-800F。2004年12月16日，高壓變頻器開始安裝就位; 2004年12月20日，調(diào)試完畢; 2004年12月25日，正式投進(jìn)運行。整個變頻器安裝調(diào)試周期都很短，為6#750高爐順利投產(chǎn)提供了有利的保證。 高壓變頻器控制除塵風(fēng)機(jī),與原舊高爐除塵風(fēng)機(jī)比較,主要有以下優(yōu)點: (1) 運行穩(wěn)定，安全可靠。 從變頻器順利投運近八個月以來，對變頻器輸進(jìn)變壓器溫升、功率單元溫升、輸出電壓、輸出電流等各項參數(shù)定期巡檢，完全正常。變頻器運行一直十分穩(wěn)定，為6#高爐安全可靠生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保證。對于用戶來說，只需定期對變頻器除塵，不用停機(jī)，保證了高爐生產(chǎn)的連續(xù)性。 (2) 電機(jī)及機(jī)組運行平穩(wěn)，各項指標(biāo)滿足工藝要求。 在整個運行范圍內(nèi)，電機(jī)始終運行平穩(wěn)，溫升正常。風(fēng)機(jī)啟動時的噪音和啟動電流非常小，無任何異常振動和噪音。在調(diào)速范圍內(nèi)，軸瓦最高溫升答應(yīng)65℃,實測10℃。 (3) 變頻器的三相輸出波形完美，非常接近于標(biāo)準(zhǔn)正弦波。 經(jīng)過現(xiàn)場測試，變頻器的三相輸出電壓波形、電流波形非常標(biāo)準(zhǔn)，說明變頻器完全可以控制一般的普通電動機(jī)運行，對電機(jī)無任何特殊要求。 (4) 運行工況改善，工人勞動強(qiáng)度降低。 隨著高爐生產(chǎn)除塵的需要，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，既滿足高爐生產(chǎn)工藝的需要，工作強(qiáng)度又大大降低。 (5) 減少了維護(hù)工作量和維護(hù)用度。 原舊高爐除塵風(fēng)機(jī)在運行過程中，經(jīng)常造成風(fēng)機(jī)和電機(jī)的損壞，維護(hù)工作量大，檢驗用度高，采用變頻技術(shù)調(diào)速后，減少了機(jī)械磨損，保證了風(fēng)機(jī)的正常運行。 (6) 調(diào)速范圍寬，調(diào)速精度高。 除塵風(fēng)機(jī)的風(fēng)量經(jīng)常需要根據(jù)工藝的需要變化，在過往擋板或液力偶合器調(diào)節(jié)時，出現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開度與流量的非線性題目，致使調(diào)節(jié)失誤，采用變頻拖動風(fēng)機(jī)可以在0～50Hz范圍內(nèi)任意調(diào)速，調(diào)速精度高，可保持在0.1～0.01Hz范圍內(nèi)工作，便于實現(xiàn)除塵系統(tǒng)自動化控制。 (7) 變頻用具有多項保護(hù)功能，十分完善。 與原來舊系統(tǒng)相比較，變頻用具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、溫升保護(hù)等多項保護(hù)功能，更精確地保護(hù)了電機(jī)。 (8) 節(jié)能效果明顯，大大降低了電耗。 該系統(tǒng)生產(chǎn)周期大約為1h，出鐵時間為20min，間隔約40min，系統(tǒng)配置電機(jī)額定電流為59.5A，根據(jù)其它生產(chǎn)線的實際運行情況電機(jī)運行電流在55A左右。高爐出鐵變頻高速運行45Hz時，電流為45A左右，在20Hz低速運行時，電流為15A左右。(一天中風(fēng)機(jī)高速運行時間占40%，無停機(jī)時間) P變=1.732×10×(45×0.98×40%＋15×0.98×60％)=458kW P工=1.732×10×55×0.86=819kW 節(jié)電率=( P工-P變)/P工=44% 7 結(jié)束語 從近8個月的運行情況來看，山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JD-BP38-800F高壓大功率變頻器性能優(yōu)越，可靠性高，節(jié)能效果明顯，變頻調(diào)速系統(tǒng)滿足了高爐連續(xù)生產(chǎn)的需要。風(fēng)光牌JD-BP38-800F在通鋼團(tuán)體6#750高爐除塵風(fēng)機(jī)的成功運行，說明在高爐除塵風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)是完全正確的，證實了其性能具有無可相比的優(yōu)越性。 參考文獻(xiàn) [1] 山東新風(fēng)光電子使用手冊. 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 [2] 山東新風(fēng)光電子JD-BP38-800F高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)通鋼調(diào)試大綱 [3] 山東新風(fēng)光電子JD-BP38-800F高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)通鋼驗收報告 作者簡介 趙樹國(1978-) 男 2002年畢業(yè)于海軍大連艦艇學(xué)院，現(xiàn)在山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司技術(shù)部負(fù)責(zé)高壓變頻器的工作。(end)

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收錄時間:2011年01月28日 06:19:03 來源:趙樹國 李洪遠(yuǎn) 作者:

　11月16日晚間消息，張北、哈密風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)落下帷幕，1.5兆瓦風(fēng)電整機(jī)設(shè)備中標(biāo)價格降至4000元/千瓦以下，3.0兆瓦風(fēng)機(jī)設(shè)備中標(biāo)價格最低拉至4100元/千瓦。統(tǒng)計顯示，單位千瓦風(fēng)機(jī)成本每年下降1000元。

　　剛剛落下帷幕的張北、哈密風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)項目中，華銳風(fēng)電主流產(chǎn)品1.5兆瓦機(jī)組報價進(jìn)入4000元/千瓦大關(guān)，奪得135萬千瓦訂單，占據(jù)整個項目半壁江山�？v觀此次招標(biāo)結(jié)果，1.5兆瓦風(fēng)電整機(jī)設(shè)備中標(biāo)價格已經(jīng)基本在4000元以下。

　　從2008年開始，中國風(fēng)電機(jī)組價格幾乎以每年1000元的速度下降。根據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計，到2009年底，國產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組市場價格已從2008年年初的每千瓦6200元左右，下降到了每千瓦5000元以下。如今已經(jīng)進(jìn)入了3000元序列。

　　風(fēng)電機(jī)組價格大幅降低的原因，眾說紛紜，如國產(chǎn)化程度提高、原材料價格下降、運輸成本降低、規(guī)模效益加大等，也包括企業(yè)競爭。

　　2004年我國風(fēng)電整機(jī)生產(chǎn)商還只有金風(fēng)、運達(dá)等少數(shù)幾家企業(yè)，隨著國家政策的支持，風(fēng)機(jī)市場供不應(yīng)求，從2004年到2008年初，機(jī)組價格一路上揚，一度超過了6000元/千瓦。

　　但2008年6月20日甘肅酒泉380萬千瓦風(fēng)機(jī)項目開標(biāo)，華銳報價僅5800元/千瓦，比金風(fēng)低了將近500元/千瓦，拿下180萬千瓦訂單。從這個項目開始，我國的風(fēng)機(jī)價格發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變。此后華銳被冠以“攪局者”和“低價一哥”，但風(fēng)機(jī)招標(biāo)價卻因此進(jìn)入下行軌道。

　　在本次張北、哈密風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)中，價格戰(zhàn)的硝煙仍然存在。金風(fēng)科技(21.50,-1.40,-6.11%)1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組由于報出3850元/千瓦的最低價而廣受關(guān)注，但金風(fēng)最終并未成為張北壩上項目的最終贏家。在新疆哈密招標(biāo)項目中，廣東明陽風(fēng)電3.0兆瓦風(fēng)電機(jī)組均報出4100元左右的低價，并且中標(biāo)1個項目。由此可見，風(fēng)電巨頭的價格戰(zhàn)，已經(jīng)不僅限于實現(xiàn)規(guī)�；�生產(chǎn)的1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組，大功率風(fēng)電機(jī)組領(lǐng)域或?qū)⑾破鹆硪惠唭r格戰(zhàn)。

     日前和利時LK系列PLC產(chǎn)品，成功應(yīng)用于阜寧漢德風(fēng)機(jī)葉片生產(chǎn)線。迄今已有20余套LK系列PLC，傾力于漢德風(fēng)機(jī)葉片生產(chǎn)線的模具加熱系統(tǒng)，LK系列PLC在風(fēng)機(jī)葉片生產(chǎn)線的應(yīng)用，隨著漢德風(fēng)電業(yè)務(wù)的發(fā)展分布到了，江蘇鹽城、內(nèi)蒙古錫林浩特等地，同時也為LK系列PLC的應(yīng)用領(lǐng)域拓展了新的發(fā)展空間。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會()專家介紹，阜寧漢德風(fēng)電設(shè)備項目生產(chǎn)的2MW葉片于2009年試產(chǎn)成功、正式下線，阜寧漢德風(fēng)電成為江蘇省首家、全國第5家具備2MW葉片生產(chǎn)能力的風(fēng)電葉片生產(chǎn)企業(yè)。和利時能與這樣優(yōu)秀的企業(yè)合作，得益于自身對業(yè)務(wù)領(lǐng)域的不斷進(jìn)取和探索、對目標(biāo)持續(xù)的堅持與努力。此次和利時與漢德風(fēng)電合作成功，標(biāo)志著和利時LK系列PLC在風(fēng)電設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域取得了又一新突破。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是國家鼓勵發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)，也符合當(dāng)前節(jié)能減排的新趨勢，和利時愿以可靠穩(wěn)定的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)完善的服務(wù)與風(fēng)電產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)同仁一起合作，發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)、開發(fā)新能源，保護(hù)生態(tài)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，用自動化改進(jìn)人們的工作、生活和環(huán)境。

文章來源：中國傳動網(wǎng)

一、前言
　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)是一種容積式壓縮機(jī)械，其內(nèi)部不對氣體產(chǎn)生壓縮，依靠系統(tǒng)的高壓氣體瞬時回流產(chǎn)生升壓。因此，它具有強(qiáng)制排氣的特性，加之輸送的介質(zhì)不受油污染，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門�！　×_茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理決定了本身具有較高的排氣溫度，且隨排氣壓力的升高而升高。過高的排氣溫度會加大葉輪和機(jī)殼的熱膨脹，縮小葉輪與葉輪、葉輪與機(jī)殼、葉輪與前后墻板的工作間隙，影響羅茨鼓風(fēng)機(jī)的安全運行。另外，通過傳熱將使?jié)櫥�油、軸承和齒輪溫度上升，降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)運行的可靠性。因此，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的升壓往往受到排氣溫度的限制。采用逆流冷卻技術(shù)可有效降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)的排氣溫度，提高排氣壓力(在強(qiáng)度、剛度允許范圍內(nèi))，擴(kuò)大單級羅茨鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用范圍。同時，也可降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)的噪聲。
二、理論分析
　　逆流冷卻是從羅茨鼓風(fēng)機(jī)排出的高溫度壓氣體中引出部分氣體，經(jīng)過冷卻器冷卻后，通過機(jī)殼的回流槽進(jìn)入由機(jī)殼、葉輪、前后墻板組成的封閉腔，使該腔內(nèi)的氣體壓力瞬時達(dá)到或接近排氣壓力，避免氣腔與出口系統(tǒng)接通時高溫高壓氣體瞬時回流產(chǎn)生沖擊，從而降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)排氣溫度和脈動噪聲。其原理如圖1所示。
 (暫無圖片)
圖1　逆流冷卻羅茨鼓風(fēng)機(jī)工作原理圖
　　在位置(a)，進(jìn)口狀態(tài)(壓力po、溫度To、質(zhì)量流量mo)下的氣體隨羅茨鼓風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)進(jìn)入風(fēng)機(jī)吸氣腔，其壓力下降至ps，由于吸、排氣腔存在一定的壓差，極少量高溫氣體(溫度Td、質(zhì)量流量md)泄漏至吸氣腔，與其相混合�！　≡谖恢�(b)，吸氣過程完成，其溫度上升至Ts，此時的氣體狀態(tài)參數(shù)為：壓力ps、溫度Ts、質(zhì)量流量 mo+md�！　≡谖恢�(c),負(fù)壓風(fēng)機(jī)，吸氣腔與逆流通道(機(jī)殼回流槽)，接通，冷卻后的高壓氣體(壓力pd、溫度Tr、質(zhì)量流量mr)通過機(jī)殼回流槽，使該封閉腔內(nèi)的氣體壓力上升至pd(或接近pd)溫度上升至Td。此時的氣體狀態(tài)參數(shù)：壓力pd、溫度Td、質(zhì)量流量mo+md+mr�！　≡谖恢�(d)，閉腔與排氣腔接通，氣體隨羅茨鼓風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)被推至排氣口，進(jìn)入輸送系統(tǒng)�！　×_茨鼓風(fēng)機(jī)采用逆流冷卻技術(shù)的主要目的是降低排氣溫度，提高排氣壓力。
    其排氣溫度計算公式推導(dǎo)如下：
　　假設(shè)羅茨鼓風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)過程存在下述條件：
　　(1)風(fēng)機(jī)與外界無熱交換；
　　(2)氣體回流瞬時完成。
　　其過程狀態(tài)方程為：
　　PoVt=mtRTo
 　 (1)CpmoTo+CpmdTd=Cp(mo+md)Ts
 　　(2)PsVt=(mo+md)RTs
 　　(3)Cv(mo+md)Td+CpmrTr=Cv(mo+md+mr)Ts
 　　(4)PdVt=(mo+md+mr)RTd
 　　(5)ηv=mo/mt
 　　(6)式中　ηv——容積效率mt——理論質(zhì)量流量　　由(1)～(6)可導(dǎo)出風(fēng)機(jī)理論排氣溫度公式為：　　Td=(ηv+ε-1)kTo/〔kηv+(ε-1)To/Tr〕
 　　(7) 式中　ε=Pd/Po，k——絕熱指數(shù)　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)無逆流冷卻時理論排氣溫度公式為：　　Td′=(ε-1)(k-1)To/(kηv)+To
 　　(8) 以我廠的RD—125風(fēng)機(jī)為例，設(shè)其轉(zhuǎn)速為1750r/min，進(jìn)口狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)吸氣狀態(tài)，氣體逆流冷卻后的溫度為40℃，進(jìn)行理論排氣溫度比較(見圖2)，可得出在相同升壓下采用逆流冷卻技術(shù)時的理論排氣溫度(曲線Ⅰ)比無逆流冷卻時的理論排氣溫度(曲線Ⅱ)要低，升壓越高越明顯。 
 (暫無圖片)
圖2　升壓與理論溫度曲線圖
三、設(shè)計要點
　　當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)升壓受到排氣溫度限制，而強(qiáng)度、剛度及軸承壽命又允許其升壓進(jìn)一步提高時，即可采用逆流冷卻技術(shù)降低排氣溫度，提高升壓。其設(shè)計步驟簡要介紹如下。　　1.計算軸和葉輪的強(qiáng)度、剛度及軸承、齒輪壽命，確定其允許升壓范圍�！　�2.設(shè)定逆流氣體經(jīng)冷卻后的溫度，根據(jù)公式(7)計算各升壓點下的排氣溫度，再結(jié)合強(qiáng)度、剛度和軸承、齒輪壽命允許的升壓，綜合確定其最高升壓�！　�3.計算逆流氣體
 

    中國風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)網(wǎng)  力量晉升泵作為一種低能耗高效的粉狀物料垂直輸送設(shè)備，已廣泛運用在冶金、煤炭開采、水泥等行業(yè)。

    羅茨風(fēng)機(jī)作為力量晉升泵的主要氣源設(shè)備，提供應(yīng)晉升泵輸送動力，把物料源源不斷通過輸送管送至需要高度。羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)壓一般在55kPa～80kPa之間，風(fēng)量大小取決于晉升泵輸送量大小。

    首先要檢查羅茨風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)是否正常，精密焊管風(fēng)機(jī)本體、送風(fēng)管道和軟連接有無漏風(fēng)點，排放閥門是否封閉，安全閥的排放壓力值設(shè)定是否準(zhǔn)確，還要檢查單向閥是否正常打開。假如因上述原因?qū)е嘛L(fēng)壓不足，則物料輸送高度可能會達(dá)不到實際需要而造成堵料。

    給氣化室供給的二次風(fēng)，博山水泵配件是匡助物料始終處于流化狀態(tài)的動力，一般二次風(fēng)也是由羅茨風(fēng)機(jī)供給。

    但在氧化鋁輸送實際使用時，因為氧化鋁顆粒細(xì)，密度大，一次風(fēng)和二次風(fēng)由統(tǒng)一個設(shè)備供風(fēng)，會泛起風(fēng)壓和風(fēng)量分配不勻題目，主要是二次風(fēng)風(fēng)壓不足，致使氧化鋁流化層過低而不能自動流到輸送管喇叭口四周，造成物料滯留在泵體內(nèi)。

動葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)動葉調(diào)

軸流風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)原理（TLT結(jié)構(gòu)）軸流送風(fēng)機(jī)利用動葉安裝角的變化，使風(fēng)機(jī)的性能曲線移位。性能曲線與不同的動葉安裝角與風(fēng)道性能曲線，可以得出一系列的工作點。若需要流量及壓頭增大，只需增大動葉安裝角；反之只需減少動葉安裝角。 　　軸流送風(fēng)機(jī)的動葉調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)效率高，而且又能使調(diào)節(jié)后的風(fēng)機(jī)處于高效率區(qū)內(nèi)工作。采用動葉調(diào)節(jié)的軸流送風(fēng)機(jī)還可以避免在小流量工況著落在不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)。軸流送風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)使風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)裝置要求較高，制造精度要求亦高。 　　改變動葉安裝角是通過動葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來執(zhí)行的，它包括液壓調(diào)節(jié)裝置和傳動機(jī)構(gòu)。液壓缸內(nèi)的活塞由軸套及活塞軸的凸肩被軸向定位的，液壓缸可以在活塞上左右移動，但活塞不能產(chǎn)生軸向移動。為了防止液壓缸在左、右移動時通過活塞與液壓缸間隙的泄漏，活塞上還裝置有兩列帶槽密封圈。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，液壓缸與葉輪同步旋轉(zhuǎn)，而活塞由于護(hù)罩與活塞軸的旋轉(zhuǎn)亦作旋轉(zhuǎn)運動。所以風(fēng)機(jī)穩(wěn)定在某工況下工作時，活塞與液壓缸無相對運動。 　　活塞軸的另一端裝有控制軸，葉輪旋轉(zhuǎn)時控制軸靜止不動，但當(dāng)液壓缸左右移動時會帶動控制軸一起移動�？刂祁^等零件是靜止并不作旋轉(zhuǎn)運動的。 　　葉片裝在葉柄的外端，每個葉片用6個螺栓固定在葉柄上，葉柄由葉柄軸承支撐，平衡塊與葉片成一規(guī)定的角度裝設(shè)，二者位移量不同，平衡塊用于平衡離心力，使葉片在運轉(zhuǎn)中成為可調(diào)。 　　動葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被葉輪及護(hù)罩所包圍，這樣工作安全，避免臟物落進(jìn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使之動作靈活或不卡澀。 　　當(dāng)軸流送風(fēng)機(jī)在某工況下穩(wěn)定工作時，動葉片也在相應(yīng)某一安裝角下運轉(zhuǎn)，那么伺服閥將油道①與②的油孔堵住，活塞左右兩側(cè)的工作油壓不變，動葉安裝角自然固定不變。 　　當(dāng)鍋爐工況變化需要減小調(diào)節(jié)風(fēng)量時，電信號傳至伺服馬達(dá)使控制軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，控制軸的旋轉(zhuǎn)帶動拉桿向右移動。此時由于液壓缸只隨葉輪作旋轉(zhuǎn)運動，而調(diào)節(jié)桿(定位軸)及與之相連的齒條是靜止不動的。于是齒套是以B點為支點，帶動與伺服閥相連的齒條往右移動，使壓力油口與油道②接通，回油口與油道①接通。壓力油從油道②不斷進(jìn)進(jìn)活塞右側(cè)的液壓缸容積內(nèi)，使液壓缸不斷向右移動。與此同時活塞左側(cè)的液壓缸容積內(nèi)的工作油從油道①通過回油孔返回油箱。 　　由于液壓缸與葉輪上每個動葉片的調(diào)節(jié)桿相連，當(dāng)液壓缸向右移動時，動葉的安裝角減小，軸流送風(fēng)機(jī)輸送風(fēng)量和壓頭也隨之降低。 　　當(dāng)液壓缸向右移動時，調(diào)節(jié)桿(定位軸)亦一起往右移動，但由于控制軸拉桿不動，所以齒套以A為支點，使伺服閥上齒條往左移動，從而使伺服閥將油道①與②的油孔堵住，則液壓缸處在新工作位置下(即調(diào)節(jié)后動葉角度)不再移動，動葉片處在關(guān)小的新狀態(tài)下工作。這就是反饋過程。在反饋過程中，定位軸帶動指示軸旋轉(zhuǎn)，使它將動葉關(guān)小的角度顯示出來。 　　若鍋爐的負(fù)荷增大，需要增大動葉角度，伺服馬達(dá)使控制軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，于是控制軸上拉桿以定位軸上齒條為支點，將齒套向左移動，與之嚙合齒條(伺服閥上齒條)也向左移動，使壓力油口與油道①接通，回油口與油道②接通。壓力油從油道①進(jìn)進(jìn)活塞的左側(cè)的液壓缸容積內(nèi)，使液壓缸不斷向左移動，而與此同時活塞右側(cè)的液壓缸容積內(nèi)的工作油從油道②通過回油孔返回油箱。此時動葉片安裝角增大、鍋爐透風(fēng)量和壓頭也隨之增大。當(dāng)液壓缸向左移動時，定位軸也一起往左移動。以齒套中A為支點，使伺服閥的齒條往右移動，直至伺服閥將油道①與②的油孔堵住為止，動葉在新的安裝角下穩(wěn)定工作。

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收錄時間:2011年03月10日 23:07:20 來源:北極星電力網(wǎng) 作者:

鋒速達(dá)負(fù)壓風(fēng)機(jī)-大北農(nóng)集團(tuán)巨農(nóng)種豬示范基地風(fēng)機(jī)設(shè)備水簾設(shè)備供應(yīng)商！臺灣九龍灣負(fù)壓風(fēng)機(jī)配件供應(yīng)商！ 主要產(chǎn)品豬舍通風(fēng)降溫,豬棚通風(fēng)降溫,豬場通風(fēng)降溫,豬舍風(fēng)機(jī),養(yǎng)殖地溝風(fēng)機(jī),豬舍地溝風(fēng)機(jī),豬舍多少臺風(fēng)機(jī),廠房多少臺風(fēng)機(jī),車間多少臺風(fēng)機(jī),豬舍什么風(fēng)機(jī)好,廠房什么風(fēng)機(jī)好,車間什么風(fēng)機(jī)好,多少平方水簾,多大的風(fēng)機(jī),哪個型號的風(fēng)機(jī) 相關(guān)的主題文章:

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