高效預混式燃氣風機

作者：ebm-papst上海有限公司 孫繼光

舒適健康的現(xiàn)代生活要求家用供熱系統(tǒng)能夠持續(xù)低功率運行，在保持室內溫度的同時，還必須滿足提 供洗浴熱水等陡然提升的高功率運轉要求。隨著人類能源和環(huán)保意識的不斷進步，供熱系統(tǒng)的節(jié)能和環(huán)保題目也越來越受到重視。與傳統(tǒng)燃氣壁掛爐相比，預混冷凝式燃氣壁掛爐采用特殊設計理念，進步了25%～60%負載時的整機效率 ；燃燒前將燃氣和空氣充分混合, 優(yōu)化了燃燒過程，減少了氮氧化物和CO2的排放 ；燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體又通過特殊的熱交換裝置冷卻至凝聚溫度，吸收蒸汽凝聚成水過程中開釋的熱量，使常年效率保持在100%左右(圖1)，節(jié)省了能源，保護了環(huán)境，因而成為重視環(huán)保和能源的國家和地區(qū)家庭采熱最為流行的產(chǎn)品。風機的作用是幫助完成燃燒及換熱過程。 圖1：預混冷凝式鍋爐的效率 燃燒 燃燒是一種劇烈地化學反應，通常會開釋出光和熱量。最常見的燃燒是可燃物質的劇烈氧化反應。一定比例的可燃物質和氧氣是這種氧化反應的必要條件之一。以自然氣的燃燒為例，1個體積自然氣完全燃燒大約需要10個體積空氣（提供所需要的氧氣）。燃燒會產(chǎn)生新的產(chǎn)物，如自然氣在空氣中完全燃燒的產(chǎn)物主要有二氧化碳、水蒸氣和氮氣。假如是不完全燃燒，燃燒后除了上述產(chǎn)物外，還會含有一氧化碳、醛類、氫化物和氮氧化物等。外部環(huán)境對燃燒也有十分重要的影響，如溫度、濕度、氣壓、空氣密度和海拔高度等。舉例來說，海拔越高，同一燃燒器的效率越低。 預混 預混是指在燃燒前將一定比例的空氣和燃氣混合，然后送進燃燒器進行燃燒。預混對完全燃燒起著至關重要的作用。預混系統(tǒng)根據(jù)需要設計風機的位置，風機位于排氣口處稱為引風式，風機位于進氣口處稱為強制式。在國外，尤其是北美地區(qū)，引風式多用于熱量在空氣之間的交換，強制式多用于熱量在空氣和液體（水）之間的交換。熱交換在空氣與空氣之間進行和在空氣與水之間進行的主要區(qū)別在于安全性：假如空氣? 空氣熱交換器出現(xiàn)裂縫，會導致燃燒后的氣體中含有的有毒氣體如一氧化碳等滲透新鮮空氣中，發(fā)生危險；而空氣 ? 水熱交換器由于封閉的介質（水）則不會出現(xiàn)類似題目。強制式預混的優(yōu)點還在于零部件的工作溫度較低，因而使用壽命較長，以及燃氣和空氣的充分混合，改善燃燒效果等。按照空氣和燃氣混合的位置不同，強制式又分為風機之前預混和風機之后預混。風機之前預混由于空氣和燃氣在送進燃燒器之前經(jīng)過風機葉輪的攪拌，能夠達到更好的預混效果，更有利于完全燃燒。 電機 燃氣風機的驅動電機通常有兩種，一種是罩極電機，另一種是直流電機，表1為兩者的性能比較。罩極電機的特點是結構簡單，本錢低廉，但是效率低（20%～40%），速度受線頻的限制且不易調節(jié)（通常只有1到2檔轉速），壽命較短（最長25000小時）。新的直流無刷電機改變了傳統(tǒng)上的低壓直流電源供電方式，在電路板上集成了整流器，可以外接交流電源，在電機的內部把交流電轉化為直流電，電機的效率可以達到60%～85%。驅動電路監(jiān)測轉子的角度，產(chǎn)生旋轉磁場，驅動轉子轉動。驅動電路還包括速度監(jiān)測和控制、濾波器和極性反轉保護等功能。直流無刷電機無滑差損耗和雜散損耗，因此，電機的壽命可以達到40000小時以上。 預混式燃氣風機的驅動需要考慮多方面因素：風機的輸進功率必須最低以優(yōu)化壁掛爐整體效率（風機效率和系統(tǒng)的阻力決定了風機的輸進功率）；風機的使用壽命必須滿足壁掛爐的需要。市場普遍以為，預混冷凝式燃氣壁掛爐的使用壽命為12到15年，每年的均勻運轉時間為2000個小時，這也就是說風機至少具有25000～30000小時的運轉壽命；此外，壁掛爐的整體噪音水平十分重要。作為潛伏的噪音來源，驅動電機的噪音必須進行丈量和優(yōu)化；轉速、性能、噪音、控制和壽命要求，使直流無刷電機成為最理想的選擇！ 結構 預混式燃氣風機（圖2）采用鑄鋁蝸殼，由上下兩片安裝構成。蝸殼的結合部采用防氣體泄漏的O型墊圈密封。進風口法蘭采用O型圈密封或與特殊的氣閥相連接，出風口直接與燃燒器相連或連接通往燃燒器管件。各種法蘭適用于不同尺寸的燃燒器；風機的葉輪采用后向離心葉輪，運行空間廣泛，并能提供穩(wěn)定的性能。蝸殼和風葉都采用防靜電材料，防止混合氣體在進進燃燒器前點火燃燒。電機和蝸殼之間采用了防震連接。這項特殊的設計避免了風機在某個運轉速度產(chǎn)生共振，特別適合于對噪音敏感的家庭和貿易用途。極性反轉保護可以避免在極性反接時對電機部件造成的損害。霍爾元件在電機轉動時發(fā)出脈沖信號，用來實時監(jiān)測風機轉速。風機的速度可以通過PWM信號或0～10V電壓輸進進行控制。 圖2：RG128/1300-3612 性能 氣密性鑄鋁蝸殼、后向離心葉輪和通過PWM信號控制的直流無刷電機使風機產(chǎn)生一條陡峭性能曲線（高風壓低風量，見圖3），從而具有很高的效率。壁掛爐最大供熱能力和風機的特性曲線交點可以得出風機所需的最大性能。壓力決定于速度的平方，系統(tǒng)的特性曲線呈拋物線。拋物線的形態(tài)取決于不同壓力傳感器在最小負荷所需的最小壓力和額外裝置如變流裝置、噴嘴、擴散器、排氣系統(tǒng) ；以及燃燒器和熱交換器引起的壓力損失等。風機提供一個最小氣壓負氣閥正常工作來保證整個系統(tǒng)安全運行。系統(tǒng)最低功率運行所需的最小壓力決定了風機的最低配置，固然實際運行只需要更低的性能。風機的速度控制使壁掛爐能夠低功率長時間運轉的同時，保存了高功率運轉的可能。此外，轉速調節(jié)作用于風量的控制，因而對于噪音的影響也十分重要。 圖3：性能曲線 控制邏輯 預混冷凝壁掛爐的控制邏輯是典型的開路控制（特定情況下的閉路控制也可以實現(xiàn)）：如圖4所示，控制面板檢測到供熱需求，對時間、日期、啟動特性和進程等參數(shù)進行計算，然后把計算結果轉化為PWM信號輸出給電機、驅動風機以新的轉速轉動，產(chǎn)生新的壓差控制氣閥把適量的空氣和燃氣送進燃燒器燃燒。控制面板通過霍爾元件持續(xù)檢測風機的轉動，保持新的空氣和燃氣的混合比例。水溫變化終極反饋到控制面板，封閉回路。 圖4：壁掛爐的控制邏輯 氣閥根據(jù)壓力狀況控制不同燃燒功率所需燃氣和空氣的數(shù)目。氣閥所需要的壓力由風壓開關產(chǎn)生，風壓開關通常有過濾器或文丘利管兩種。比較其它風壓開關而言，使用文丘利管燃氣損失最小，成為目前市場上的首選。在實際應用過程中，風機進風口增加的管路（比如吸音管）減小了文丘利管產(chǎn)生的壓差，會相應增加進氣量。壓差是文丘利管管口處和管內最窄處（吸進燃氣的地方的）壓力差值。風機通過文丘利管壓差變化調節(jié)轉速，因此最好使用較為敏感的文丘利管。 未來，通過lambda探針、電離電極或者CO2探針等電子元件監(jiān)控排出的氣體質量，通過電控氣閥調節(jié)燃氣的供給，能使風機更精確的提供系統(tǒng)所需的壓力和風量，也使更小輸進功率、更小體積的風機成為可能,PVC水簾好。 應用 預混式燃氣風機適用于高效、環(huán)保、節(jié)能的各個燃燒領域。除了目前廣泛應用于3kW～1000kW的鍋爐家用和商用鍋爐行業(yè)之外，熱水器、加濕器、燃氣食品加工機、氫燃料電池等領域的應用也亟待開發(fā)。(end)

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收錄時間:2011年01月27日 19:12:36 來源:ebm-papst上海有限公司 孫繼光 作者:

近日，寧夏電科院汽機室工作人員應寧魯煤電靈州發(fā)電有限公司邀請，赴靈州電廠為其#1爐的A、B引風機做振動測試并進一步完成動平衡工作。

    靈州電廠#1機組完成小修工作后，其#1爐A、B引風機出現(xiàn)不同程度的振動增大情況，因其10日將進行#1機組的啟動，所以要求汽機室工作人員在有限的時間內必須完成動平衡工作。

    到達現(xiàn)場后，汽機室工作人員在確認可以進行動平衡后，立刻投入了工作，面對惡劣的工作環(huán)境，汽機室工作人員連續(xù)奮戰(zhàn)三個晝夜，終于順利完成了兩臺引風機的動平衡工作。   這次振動測試及動平衡工作的順利完成，為靈州電廠順利啟動爭取到了寶貴的時間，也為電廠的正常安全運行奠定了堅實的基礎，廠方由廠長、總工、專責組成的驗收小組對寧夏電科院汽機室工作人員不畏艱苦，保質保量的完成工作給予了高度贊揚。（通訊員　郝麗）

機，但隨著競爭激烈導致的利潤率下滑，公司業(yè)績一度陷入低谷。近三年，公司積極調整產(chǎn)品布局，將資源向高利潤和高技術含量的核電、地鐵和隧道風機領域傾斜，目前傳統(tǒng)領域風機的收入比例已下降至10%，而新領域風機收入則上升至50%。二級市場上，該股股價隨大盤回落至前期整理平臺位置后有效止跌，在反彈走勢中表現(xiàn)較為有力，后市可積極關注。楊仲寧

(本文來源：國都證券 )

在機組就位、調平、找正之后，進行各單機的組裝、檢驗和調整工作，這是保證內在安裝質量的重要環(huán)節(jié)。其中可能會發(fā)現(xiàn)一些質量疑問,屋頂負壓風機廠家，有些是檢驗方法的差異造成的，有些是制造車間用濕簾與安裝現(xiàn)場的情況不同造成的，有些是需要在現(xiàn)場調配的。所以，在發(fā)現(xiàn)問題時應分析原因采取必要的措施進行調整。
1．齒輪增速器的組裝與檢驗齒輪增速器的組裝內容包括：增速器的精平、軸承的安裝、
齒輪的嚙合調整、軸承的檢查與修正。
(1)增速器精平齒輪增速器在正式組裝前，應首先復查增速器的水平狀態(tài)，縱橫向水平
度誤差為0.05/1000。由于離心鼓風機對軸線的找平找正要求是軸線呈連續(xù)光滑的曲線，有時盡管箱體找平了，但齒輪軸的水平誤差較大，造成整個軸線的誤差，所以，在箱體精平時，應同時放入軸承和大小齒輪軸，檢查大小齒輪軸的水平，并以大齒輪軸的水平為準調整增速器的縱向水平；橫向水平仍以中分面為準。
增速器精平的最終要求是：縱橫向水平度允差均為0.05/1000，橫向在箱體中分面上測量、縱向在大齒輪上測量。有時在中分面測量水平時，由于中分而的平面度或者粗糙度差，測量水平度的重復性很差。這時，可以采用等高塊架平尺，在平尺上測水平的方法來測量水平度。
(2)齒輪對嚙合的檢查與調整齒輪對嚙合檢查之前，應首先確認各軸襯下瓦是否安裝合
格（主要項目是軸襯對號入坐、瓦背接觸和瓦面接觸等）。
齒輪對兩軸的中心距和水平方向的平行度是用量塊測量的，其調整應視軸承結構而定，采取刮瓦或者更換調整墊片。
齒輪對兩軸在垂直方向的平行度，可采用軸頸高度打表法或者水平儀測量法進行測量，其調整也應視軸承結構而定。上述兩個方向的平行度僅指齒輪寬度范圍內的平行度值，在計算時應注意這一點。
齒輪對的圓周側隙是指一個齒輪相對于另一個齒輪的圓周晃動量,水簾降溫生產(chǎn)廠家，所以應用打表法進行測量；齒輪對的法向側隙是指工作齒面接觸時，非工作齒面之間的最小距離，一般采用壓鉛絲法測量。在沒有明確哪種側隙時，可采用打表法測量。側隙的調整只能通過齒輪副中心距的改變作微量的調整。
齒輪副的嚙合要求是通過著色法檢查的，它的調整涉及到中心距、平行度，調整時應綜合考慮各個因素。
齒輪副的接觸跡線和接觸斑點足增速器組裝的最重要的技術要求，必須充分保證，其檢驗和調整應按下述程序進行：
1)大小齒輪擦洗干凈，在大齒輪的若干齒面上均勻涂上紅色印泥，給小齒輪施加一定阻力，轉動大齒輪數(shù)次，被印在小齒輪上的色跡，即為靜態(tài)接觸跡線，再用透明膠帶紙粘揭色
跡，該跡線應符合要求。
2)試運轉前，在大齒輪的若干齒面上涂上一層不溶于油的顏色試運轉后，根據(jù)顏色脫落痕跡測得動態(tài)接觸斑點，該斑點必須符合有關技術要求。
3)對于高速圓弧齒輪，其靜態(tài)接觸跡線應不少于齒長的70％，動態(tài)接觸斑點不少于90%，接觸位置離齒頂?shù)母叨葹閔凸齒：0.45±0.2mn，h凹齒=0.75±0.2mn（其中mn為法向模數(shù)），在圖6-26中表示了圓弧齒輪的正確嚙合位置。對于漸開線齒輪增速器，其接觸斑點長度應不少于齒長的70%，高度應不少于齒高的50％。

“對于中國來說，未來的投資機會將集中在新能源、新技術、新經(jīng)濟(310358,基金吧)模式，中國作為新興經(jīng)濟體，沒有包袱和負擔。”

　　以新能源為核心的新經(jīng)濟已經(jīng)成為中國乃至全球共識的保持國民經(jīng)濟持續(xù)增長的重要動力，其中風電作為可再生、無污染、能量大、前景廣的能源，是世界各國的戰(zhàn)略選擇。

　　在國家高度重視和政策扶持下，國內的風能建設得到了迅猛的發(fā)展，2008年底風電裝機容量達到12500MW，提前兩年實現(xiàn)了2010年風電裝機10000MW的目標，同時，風電設備制造商群雄突起，風電產(chǎn)業(yè)集群初現(xiàn)，牢牢控制了國內市場。據(jù)統(tǒng)計，2009年，新增和累計裝機容量進入我國市場前10名的國產(chǎn)品牌平均為6家，國際品牌為4家；國內品牌新增和累計裝機容量分別為74.1%和73.8%，而國際品牌相應的市場份額為10.8%和11.4%。其中，以華銳、金風和東方電氣(600875,股吧)等為代表的國內優(yōu)秀風電設備制造廠商已成為世界風電界著名品牌，具備了與Vestas等全球風機大廠角逐于國際市場的能力。

　　國內優(yōu)秀的風電企業(yè)通過委托設計、聯(lián)合設計和自主設計等手段，已形成了較完善的自主研發(fā)體系，掌握了自主技術。中國主力風機機型已從750KV提升至1.5M，華銳、金風、浙江運達等7家企業(yè)均基本具備了兆瓦級風電機組設計能力和制造的關鍵技術。2010年5月29日，全球首臺2.5/3.0兆瓦超緊湊型(SCD)風電機組在廣東省中山市明陽工業(yè)園成功下線，標志著我國主力風機制造技術創(chuàng)新水平再一次大幅提高。更大的風機功率，可以減少基礎設施費用、提高風能捕獲效率、降低單位發(fā)電量成本。鑒于風機安裝的黃金地點資源有限，安裝大容量風機，是一種對風力發(fā)電資源創(chuàng)新的節(jié)約行為，從而產(chǎn)生更高的產(chǎn)能利用率，已經(jīng)進入世界品牌的國內廠商就有可能為投資者提供更好的回報。

　　通過自主研發(fā)和技術創(chuàng)新，經(jīng)過政策創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的共振，我國風電設備制造的國產(chǎn)化和自產(chǎn)化已經(jīng)較高。比如風電設備的關鍵——零配件生產(chǎn)，目前，華銳的自產(chǎn)率已達到70%以上；東方電氣除軸承和齒輪箱為浙江天馬、湘電等國內廠商供應外，60%的零配件實現(xiàn)了自產(chǎn)，僅5%左右的零配件為海外進口。風電產(chǎn)業(yè)已基本可以擺脫核心零配件依賴進口這一始終制約中國裝備產(chǎn)業(yè)升級的“瓶頸”，有望成為整個裝備產(chǎn)業(yè)“標桿”，不僅可以享受進口剩余價值的快樂，也可能出現(xiàn)享受國內其他產(chǎn)業(yè)剩余價值轉移的快樂，確實為投資者提供了歷史性的“低碳”經(jīng)濟概念的“價值”投資的機會。

　　中國風電廠商正經(jīng)歷行業(yè)大洗牌，實現(xiàn)資源整合，具備技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新優(yōu)勢的領先廠商，正利用國家新能源政策的機遇，開拓國內國際兩個市場，搶得資源利用的全方位優(yōu)勢，逐漸塑造成為該領域的國際企業(yè)領袖。這些廠商國際地位的形成，也將使投資者有可能分享風電產(chǎn)業(yè)的增長收益。

????　　 1、冷風機分類簡介 ????　　冷風機在冷庫中用也叫空氣冷卻器：它多是由軸流式風機與冷卻排管等組成的一臺成套 設備 。冷風機依靠風機強制冷庫房內的空氣流經(jīng)箱體內的冷卻排管進行熱交換，使空氣冷卻，從而達到降低庫溫的目的。 ????　　冷風機按冷卻空氣所采用的方式可分為干式冷風機、濕式和干濕混合式三種。 ????　　其中，制冷劑或載冷劑在排管內流動，通過管壁冷卻管外空氣的稱為干式冷風機； ????　　以噴淋的載冷劑液體直接和空氣進行熱交換的，稱為濕式冷風機； ????　　混合式冷風機除冷卻排管外，還有載冷劑的噴淋裝置。 ????　　下面簡單介紹目前冷庫中廣泛使用的干式冷風機分類： ????　　冷庫常用的干式冷風機按其安裝的位置又可分為吊頂式和落地式兩種類型。它們都由空氣冷卻排管，通風機及除霜裝置組成，且冷風機內的冷卻排管都是套片式的。大型干式冷風機常為落地式。 ????　　1、落地式冷風機：落地式冷風機主要由上、中、下三部分組成。 ????　　冷庫用的落地式冷風機有三種：KLD型――用于凍結物冷藏間；KLL型―用于冷卻物冷藏間；KLJ型―用于凍結間。 ????　　2、吊頂式冷風機：吊頂式冷風機裝在庫房平頂之下，不占用庫房面積。根據(jù)吊頂式冷風機的送風形式，可分為單面送風和雙面送風；根據(jù)它的翅片形式，有繞片式和套片式。 ???? 　　2、吸頂式冷風機介紹 ????　　一、吸頂式冷風機工作原理：依靠軸流風機使冷庫內的空氣通過冷風機中的蒸發(fā)器進行強制循環(huán)，在蒸發(fā)器中進行熱交換冷卻空氣，從而達到降溫目的。 ????　　吸頂式冷風機分類： ????　　吸頂式冷風機裝在冷庫房平頂之下，不占用庫房面積。 ????　　根據(jù)吸頂式冷風機的送風形式，可分為單面送風和雙面送風；根據(jù)它的翅片形式，有繞片式和套片式。氟利昂冷風機一般是單向吸頂套片式，冷卻管一般用D10―20的紫銅管，其外套有0.2～0.3mm的薄鋁肋片。為了使吸頂式冷風機出口的制冷劑有一定的過熱度，冷風機中制冷劑的走向與空氣的流向一般采用錯流。 ????　　二、吸頂式冷風機結構特點： ????　　1、吸頂式冷風機的蒸發(fā)器是由紫銅管和鋁翅片構成，紫銅管采用真空退火工藝，具有很高的清潔度和可彎性，鋁翅片一般采用二次翻片一次沖壓成型工藝，紫銅管與鋁翅片經(jīng)機械脹管后結合牢固緊密，具有很高的傳熱效果。 ????　　2、吸頂式冷風機軸流風機具有結構簡單、運行平穩(wěn)、效率高、耐低溫、噪聲低等特點。 ????　　3、融霜采用不銹鋼電加熱管，電熱管端部密封采用嚴格的加工工藝，使電熱管不漏電具有更長的使用壽命。 ????　　4、吸頂式冷風機外殼采用優(yōu)質冷板噴塑、軋花鋁板或不銹鋼鋼板，由用戶挑選。 ????　　三、吸頂式冷風機安裝使用說明： ????　　1、冷風機用4根或6根長螺栓吊裝于庫內頂板上。 ????　　2、安裝后的吸頂式冷風機應保持水平。 ????　　3、吸頂式冷風機的泄水管通往庫外應保持一定的坡度，能夠使融霜水順利排除庫外。 ????　　4、吸頂式冷風機進風口處不應緊靠墻壁以保證冷風機有充分的回流空氣。


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