山宇變頻器水泥行業(yè)風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能的解決方案

一 引言      在水泥行業(yè)的立窯、回轉(zhuǎn)窯風(fēng)機(jī)這樣的設(shè)備，耗電量極大，起動(dòng)電流很高，要求變壓器有足夠大的富余量，同時(shí)用電動(dòng)閥門(mén)、擋風(fēng)板等裝置來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，在風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為滿足生產(chǎn)環(huán)境的最大要求，必須留有余量，因此風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和壓力往往偏大，功率的偏大設(shè)計(jì)必然造成能量的浪費(fèi)。       在傳統(tǒng)的情況中，都是采用閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的，有些也采用旁通閥或者回流閥來(lái)解決流量和壓力余量過(guò)大的題目，這些方法都存在著很大的能量消耗，很多的風(fēng)機(jī)有30～70%的能量是消耗在調(diào)節(jié)閥的壓降上的，不僅造成電能的浪費(fèi)，工作效率低，而且開(kāi)動(dòng)閥門(mén)時(shí)，還發(fā)出嘯聲和振動(dòng)，經(jīng)常發(fā)生事故,降溫設(shè)備。       近幾年來(lái)變頻技術(shù)的出現(xiàn)，徹底改變了這一狀況，實(shí)踐證實(shí)在風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)中接進(jìn)變頻系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量和壓力的變化用來(lái)取代閥門(mén)控制風(fēng)量，能取得明顯的節(jié)能效果。    二． 節(jié)能原理    立窯、回轉(zhuǎn)窯上的風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況由立窯、回轉(zhuǎn)窯的負(fù)荷情況決定，根據(jù)流體力學(xué)理論，電機(jī)軸功率P和風(fēng)量Q、壓力H之間的關(guān)系為：     P=K＊H＊Q/η     其中K為常數(shù)；     η為效率。     它們與轉(zhuǎn)速N之間的關(guān)系為：     Q1/Q2=N1/N2     H1/H2=（N1/N2）2     P1/P2=（N1/N2）3                 圖中曲線1為風(fēng)機(jī)在恒速下壓力H和流量Q的特性曲線，曲線2是管網(wǎng)風(fēng)阻特性（閥門(mén)開(kāi)度為100%）。假設(shè)風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)工作在A點(diǎn)的效率最高，輸出風(fēng)量Q1為100%，此時(shí)的軸功率P1=Q1＊H1與面積AH10Q1成正比。根據(jù)工藝要求，當(dāng)風(fēng)量需從Q1減少到Q2（例如70%）時(shí)，如采用調(diào)節(jié)閥門(mén)的方法相當(dāng)于增加了管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到為2曲線3，系統(tǒng)由原來(lái)的工況A點(diǎn)變到新的工況B點(diǎn)運(yùn)行，由圖中可以看出，風(fēng)壓反而增加了，軸功率P2與面積BH20Q2成正比，減少未幾。       假如采用變頻調(diào)速控制方式，將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由N1降到N2，根據(jù)風(fēng)機(jī)的比例定律，可以畫(huà)出在轉(zhuǎn)速N2下壓力H和流量Q特性如曲線4所示，可見(jiàn)在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓H3將大幅度降低，功率P3（相即是面積CH30Q2）也隨著明顯減少，節(jié)省的功率△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比，節(jié)能的效果是十分明顯的。       由流體力學(xué)可知，風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓H與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比，當(dāng)風(fēng)量減少，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，起功率下降很多。       例如風(fēng)量下降到80%，轉(zhuǎn)速也下降到80%時(shí)，則軸功率下降到額定功率的51%； 如風(fēng)量下降到50%，功率P可下降到額定功率的13%，當(dāng)然由于實(shí)際工況的影響，節(jié)能的實(shí)際值不會(huì)有這么明顯，即使這樣，節(jié)能的效果也是十分明顯的。   因此在有風(fēng)機(jī)、水泵的機(jī)械設(shè)備中，采用變頻調(diào)速的方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量和流量，在節(jié)能上是一個(gè)最有效的方法。      三． 節(jié)能系統(tǒng)       綜上所述，只要正常生產(chǎn)過(guò)程中電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度在85%以下，在安裝節(jié)能系統(tǒng)之后，我們預(yù)計(jì)節(jié)能率應(yīng)在30%以上。同時(shí)節(jié)能系統(tǒng)還具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1． 采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，可靠性，精確度，穩(wěn)定性都有很大進(jìn)步。 2． 實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟起動(dòng)，消除電機(jī)起動(dòng)電流的沖擊，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。 3． 運(yùn)行平穩(wěn)，減低噪音，改善工作環(huán)境。

離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)區(qū)別

風(fēng)的流向和軸是平行的就叫軸流風(fēng)機(jī),(比如消防的排煙風(fēng)機(jī))反之就是離心風(fēng)機(jī),(比如風(fēng)機(jī)盤(pán)管的風(fēng)機(jī)).組合空調(diào)機(jī)組是一種大型的風(fēng)機(jī)盤(pán)管,它附帶了一些功能.加濕.過(guò)濾.等.風(fēng)冷冷水機(jī)組是空調(diào)主機(jī)的一種,分風(fēng)冷和水冷兩種.風(fēng)機(jī)盤(pán)管是一種換熱設(shè)備,和家用空調(diào)的室內(nèi)機(jī)一個(gè)道理.軸流風(fēng)機(jī)和柜式離心風(fēng)機(jī)的根本區(qū)別在風(fēng)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)上，軸流風(fēng)機(jī)的葉片直徑局限于外殼的直徑，而離心風(fēng)機(jī)就沒(méi)有這方面的局限，可以采用葉片前傾或后傾葉片，對(duì)風(fēng)量風(fēng)壓的要求適應(yīng)更廣。而且柜內(nèi)能做消聲處理，在噪聲指標(biāo)上有很明顯的優(yōu)勢(shì)。由于一般采用電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)較低，電機(jī)功率大，耗電相多多些。如果平時(shí)常用通風(fēng)系統(tǒng)，盡量采用柜式離心風(fēng)機(jī)，消防排煙不常用的系統(tǒng)，采用高溫軸流風(fēng)機(jī)更經(jīng)濟(jì)合理些！ 　　風(fēng)機(jī)的葉片和電機(jī)組合多數(shù)都可以根據(jù)風(fēng)量風(fēng)壓來(lái)選型，進(jìn)口的產(chǎn)品多模塊化生產(chǎn)，可通過(guò)電腦選型使風(fēng)機(jī)工作在教高的效率上！一般離心風(fēng)機(jī)比軸流風(fēng)機(jī)在大風(fēng)量和大風(fēng)壓的組合選擇上更有優(yōu)勢(shì)(主要指風(fēng)機(jī)效率和噪聲指標(biāo)上) 　　離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)區(qū)別在于： 　　1、離心風(fēng)機(jī)改變了風(fēng)管內(nèi)介質(zhì)的流向，而軸流風(fēng)機(jī)不改變風(fēng)管內(nèi)介質(zhì)的流向；2、前者風(fēng)量和風(fēng)壓都很大，后者風(fēng)量和風(fēng)壓都很低；3、前者安裝較復(fù)雜，后者安裝較簡(jiǎn)單；4、前者電機(jī)與風(fēng)機(jī)一般是通過(guò)軸連接的，后者電機(jī)一般在風(fēng)機(jī)內(nèi)；5、前者常安裝在空調(diào)機(jī)組進(jìn)、出口處，鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)，等等，后者常安裝在風(fēng)管當(dāng)中、或風(fēng)管出口前端。

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收錄時(shí)間:2011年01月07日 00:23:10 來(lái)源:ccen 作者:

 風(fēng)力機(jī)葉片的制造已建立于熱固性復(fù)合材料技術(shù)的基礎(chǔ)上。但熱塑性復(fù)合材料能賦予可回收性和其他優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)增強(qiáng)熱塑性塑料用于生產(chǎn)風(fēng)輪葉片時(shí)，與熱固性塑料相比，它可提供重大的優(yōu)勢(shì)。首先，熱塑性塑料在加熱時(shí)有可塑性，并且保持塑性，而不像熱固性塑料永久堅(jiān)硬。因此，在使用壽命的后期，熱塑性葉片能通過(guò)加熱成型一些東西，進(jìn)行回收再利用。假定葉片制造現(xiàn)在每年要使用幾十萬(wàn)噸復(fù)合材料，這就將形成一個(gè)越來(lái)越重要的市場(chǎng)效益。

    1.優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

　　優(yōu)勢(shì)一：可回收再利用

　　在使用壽命的后期，熱塑性葉片能通過(guò)加熱成型一些東西，進(jìn)行回收再利用。

　　優(yōu)勢(shì)二：固化周期短

　　熱塑性塑料還能解決固化周期的障礙，這種障礙現(xiàn)在減慢了熱固性葉片的生產(chǎn)速度。成型的葉片可以在加熱下脫模，進(jìn)一步加速生產(chǎn)過(guò)程。部件可以通過(guò)加熱局部界面和焊接來(lái)共固化或連接。小部件能采用粒料注射成型。

　　優(yōu)勢(shì)三：強(qiáng)度、剛度更高

　　增強(qiáng)熱塑性塑料在相同重量下可以比熱固性塑料強(qiáng)度更高，這樣就能形成更輕的結(jié)構(gòu)。對(duì)這些塑料進(jìn)行葉片設(shè)計(jì)優(yōu)化可以形成不同構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。例如，通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)葉片，使它更像一個(gè)飛機(jī)機(jī)翼，用肋板和梁來(lái)加強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員就能省掉許多目前用于葉片中的結(jié)構(gòu)芯材。泡沫和其他芯材吸收樹(shù)脂，增加重量和成本，而且必須加工成形。

　　在使用中，其抗雨、雪等的侵蝕要優(yōu)于熱固性塑料，并且通常具有更高的損傷容限，裂縫生長(zhǎng)較慢。由于更具延長(zhǎng)性，因此熱塑性塑料抗沖擊強(qiáng)度更佳，往往損傷顯示為可見(jiàn)凹痕，而不像熱固性復(fù)合材料，是藏于層板中，表面看不出缺陷。

　　劣勢(shì)一：抗疲勞性能差

　　增強(qiáng)熱塑性塑料的疲勞性能相當(dāng)差，這是因?yàn)槔w維和塑料基體之間較弱的連接。兩者間的連接是機(jī)械性的，是纖維四周的基體樹(shù)脂在固化過(guò)程中的收縮形成的，而不是化學(xué)連接。普通的偶聯(lián)劑用來(lái)提高玻纖、碳纖和熱固性樹(shù)脂的粘接，但對(duì)熱塑性樹(shù)脂不大起作用。

　　劣勢(shì)二：熱/濕性能一般比熱固性樹(shù)脂差

　　熱/濕性能一般比熱固性樹(shù)脂差，這是由于熱的濕氣會(huì)膨脹基體，松動(dòng)機(jī)械連接，使基體分子鏈沿纖維滑動(dòng)。此外，大多數(shù)熱塑性樹(shù)脂加工困難，在熔融狀態(tài)其較高的粘性意味著需要較高的加工溫度和固化壓力，才能確保樹(shù)脂能完全地滲透入長(zhǎng)纖維連續(xù)纖維。由于需要金屬模具，且能耗較高，因此成本上升。

　　2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　國(guó)外：EireComposites的綠色葉片(GreenBlade)項(xiàng)目

　　在愛(ài)爾蘭，Galway國(guó)立大學(xué)的復(fù)合材料研究單位、Limerick大學(xué)的研究小組和商業(yè)公司EireComposites已進(jìn)一步研究了這項(xiàng)最新技術(shù)。兩所大學(xué)廣泛研究了APLC-12復(fù)合材料，而EireComposites公司積極開(kāi)發(fā)液體成型技術(shù)，用于生產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片和機(jī)艙罩。在綠色葉片(GreenBlade)項(xiàng)目中，EireComposites正牽頭進(jìn)行一項(xiàng)合作(通過(guò)其子公司EireCompositeTeo)，該合作包括三菱重工、Ahlstrom玻纖公司和Cyclics公司，共同開(kāi)發(fā)制造一片12.6米長(zhǎng)的葉片樣品，并進(jìn)行測(cè)試。這項(xiàng)工作將自然而然導(dǎo)致未來(lái)對(duì)全尺寸熱塑性復(fù)合材料葉片的開(kāi)發(fā)和認(rèn)證。

　　國(guó)外：丹麥LM公司新葉片技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目BladeKing

　　在幾大葉片制造商中，密切關(guān)注該項(xiàng)工作的有丹麥LM公司,負(fù)壓風(fēng)機(jī)工程，它是世界上最大的風(fēng)力機(jī)葉片制造商。該公司在正常情況下幾乎不能使葉片生產(chǎn)足夠快來(lái)滿足要求，因此它想把目前的生產(chǎn)周期縮短一半，并作為其最新葉片技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目BladeKing的一部分。該公司已被熱塑性塑料能降低生產(chǎn)周期所吸引，它可以作為一個(gè)可能的關(guān)鍵，到2016年把新品種塑料推到市場(chǎng)。為了生產(chǎn)超大型葉片用于未來(lái)海上風(fēng)力機(jī)，高水平的自動(dòng)化也是所需要的。這是BladeKing項(xiàng)目關(guān)注的另一焦點(diǎn)：使用自動(dòng)化纖維鋪層或帶鋪層，加快纖維在模具中的鋪層速度。RisoDTU和Aalborg大學(xué)與LM公司一起進(jìn)行BladeKing項(xiàng)目研究工作，丹麥國(guó)家先進(jìn)技術(shù)基金提供部分贊助。

　　國(guó)內(nèi)：中科恒源與RTP公司合作研發(fā)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性葉片

　　湖南中科恒源風(fēng)電產(chǎn)業(yè)科技有限公司設(shè)計(jì)和制造了適用于未由電網(wǎng)供電地區(qū)的小型風(fēng)力渦輪機(jī)。該公司使用美國(guó)RTP公司的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料來(lái)注射成型風(fēng)輪葉片。據(jù)介紹，該公司與RTP公司合作研發(fā)使用很長(zhǎng)纖維增強(qiáng)的產(chǎn)品，因?yàn)樗鼈冊(cè)谧⑺懿牧现芯哂凶罡叩膹?qiáng)度/重量比。長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)材料提供高模量和抗沖擊性，不管環(huán)境條件如何，都能保持葉片形狀不變。卓越的尺寸穩(wěn)定性可有效防止葉片改變迎風(fēng)角度，從而大大提高渦輪機(jī)的效率，尤其是在非常潮濕和非常干燥的條件下。

　　3.總結(jié)

　　全球風(fēng)電市場(chǎng)的加速發(fā)展，使葉片供應(yīng)商不僅要擴(kuò)能，而且要尋找加快生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)，以滿足未來(lái)的需求。熱塑性樹(shù)脂有潛在的優(yōu)勢(shì)可以幫助他們做到這點(diǎn)，同時(shí)還加強(qiáng)了超大型葉片的結(jié)構(gòu)可行性，并解決葉片退役后的可再生問(wèn)題。對(duì)于風(fēng)能領(lǐng)域，由于其需求逐漸加劇，因此這些真正的塑料可以證明是一種變革的技術(shù)。
 

 對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)，一般制造廠提供的是模擬試驗(yàn)的無(wú)因次性能曲線(類(lèi)型特性曲線)。圖25為國(guó)產(chǎn)4-72型離心式通風(fēng)機(jī)的無(wú)因次性能曲線。 =f( )， =f( )、η=f( )。所以必須將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定中實(shí)測(cè)的有因次參數(shù)換算為無(wú)因次參數(shù)。然后繪成曲線，才能與之對(duì)比，換算可按下列公式進(jìn)行：

評(píng)級(jí)類(lèi)別 無(wú)  EPS預(yù)測(cè) 2010年  2011年  2012年  成長(zhǎng)性 10-11年  11-12年  評(píng)級(jí)變動(dòng) 無(wú)        59.3%  49.64%  報(bào)告日昨收盤(pán)價(jià): 31.53  目標(biāo)價(jià): 42.7  上漲空間: 35.43%  價(jià)值評(píng)級(jí) 預(yù)計(jì)公司 10-12 年EPS 分別為0.86/1.37/2.05 元，目標(biāo)價(jià)為42.7 元。  公司產(chǎn)品的主要市場(chǎng)為鐵路線路、鐵路車(chē)輛和風(fēng)電。受益于我國(guó)鐵
路投資快速增長(zhǎng)，公司鐵路線路用產(chǎn)品銷(xiāo)售將快速增長(zhǎng)，鐵路車(chē)輛用產(chǎn)
品將穩(wěn)步增長(zhǎng)。由于鐵路市場(chǎng)的特殊性，市場(chǎng)參與者較少、競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境較
好。公司部分產(chǎn)品市場(chǎng)占有率較高，如公司車(chē)載彈性元件在機(jī)車(chē)、客車(chē)
和貨車(chē)市場(chǎng)的占有率分別為 80%、50%和 10%。
公司風(fēng)機(jī)葉片快速放量。09 年公司風(fēng)機(jī)葉片出貨量為 100 套，預(yù)計(jì)
10-12 年出貨量分別為 400 套、800 套和 1000 套。公司風(fēng)機(jī)葉片業(yè)務(wù)的
目標(biāo)是銷(xiāo)售額 10 億元以上，同時(shí)進(jìn)入國(guó)內(nèi)前三強(qiáng)。
未來(lái)增長(zhǎng)點(diǎn)頗多。公司近期業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)點(diǎn)主要是鐵路建設(shè)拉動(dòng)和風(fēng)機(jī)
葉片的放量，長(zhǎng)期增長(zhǎng)點(diǎn)為高鐵用彈性元件出口、汽車(chē)用工程塑料和彈
性元件、建筑減震器和污水處理用膜元件等。我們認(rèn)為，公司有望保持
長(zhǎng)期較快增長(zhǎng)。
非公開(kāi)發(fā)行緩解產(chǎn)能約束來(lái)源：

    中國(guó)風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)網(wǎng)  從風(fēng)機(jī)實(shí)測(cè)通用特特性看，部分靜葉安裝角關(guān)小角度后，軸流風(fēng)機(jī)流量減少，喘振壓比也有所下降。在相同的轉(zhuǎn)速下，部分靜葉安裝角關(guān)小的角度越大，喘振壓比下降得越多。此外，在不同的轉(zhuǎn)速下,工廠降溫設(shè)備，改變部分靜葉安裝角對(duì)壓比的影響是不同的：在低轉(zhuǎn)速時(shí)，改變部分靜葉安裝角對(duì)壓比的影響較少，而在高轉(zhuǎn)速時(shí)，改變靜葉安裝角對(duì)風(fēng)機(jī)壓比的影響較大。

    低轉(zhuǎn)速喘振壓比隨靜葉安裝角關(guān)小角度變化理論計(jì)算時(shí)，部分靜葉安裝角開(kāi)大角度后，軸流風(fēng)機(jī)流量增加，同時(shí)喘振壓比將提高。由于軸流風(fēng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)特性線喘振壓比很高，而這時(shí)軸流風(fēng)機(jī)因驅(qū)動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)功率的限制或設(shè)備其他條件的限制，性能試驗(yàn)時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)的喘振壓比無(wú)法測(cè)到，又加上高爐的大流量高壓比運(yùn)行工況離風(fēng)機(jī)的喘振邊界很遠(yuǎn)即喘振裕度很大，況且風(fēng)機(jī)設(shè)有壓力保護(hù)線，運(yùn)行區(qū)域壓比都在壓力保護(hù)線以下，而高轉(zhuǎn)速時(shí)的喘振壓比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于壓力保護(hù)線，所以軸流風(fēng)機(jī)性能測(cè)試時(shí)，一般不測(cè)也不必測(cè)高轉(zhuǎn)速時(shí)的特性線喘振點(diǎn)。

    通過(guò)軸流風(fēng)機(jī)部分靜葉轉(zhuǎn)角度對(duì)性能影響的分析，靜葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓力隨靜葉安裝角的變化相對(duì)較少，而流量變化則相對(duì)較大，其結(jié)果使得風(fēng)機(jī)的工作范圍變寬。部分靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的喘振壓比變化和流量變化綜合影響著軸流風(fēng)機(jī)的喘振邊界：在低轉(zhuǎn)速時(shí)，減小靜葉安裝角度，比純粹靠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí)，喘振壓比隨流量減小相對(duì)較慢，喘振邊界向小流量方向移，特性線變得比較平緩；而在高轉(zhuǎn)速時(shí)，部分靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)可以通過(guò)開(kāi)大靜葉安裝角度，使風(fēng)機(jī)特性線向大流量方向移。這樣就使部分靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行的范圍較寬，性能得到很大改善。

   

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