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  • 发布时间:2020-07-28
    对于旋转机械,比如泵、风机、汽轮机等,在运行过程中,设备的振动是一个非常重要的指标,而影响振动的诸多因素中,动平衡是最主要的因素之一。如果动平衡做的不好或者运行过程中动平衡遭到破坏,那么不平衡力就会作为动载荷,使设备产生振动增加,噪音增大等问题。   □1不平衡的产生 是否所有的转子都需要平衡?答案是肯定的。如果转子的质心与旋转中心不重合,就会产生不平衡力,不平衡力产生的基本原因: 1)设计与制造误差:比如零部件设计的不对称;铸件或者锻件有不加工的表面;主轴上的键槽;零部件的加工误差;装配件的间隙;焊缝不均匀等等。 2)材料的缺陷:比如铸件有气孔;材料密度不均匀;材料厚度不一致等。 3)加工与装配误差:批量生产的零件尺寸不一致;如装配件的间隙等。 4)转子紧固件的松动 5)零件变形:比如主轴长期放置导致的弯曲;加工件产生永久变形; 6)转子的积灰 7)转子的磨损或者腐蚀等 如果由于上面的原因造成转子不平衡量的产生,就会引起设备的振动增加,其频谱特征是一倍频有尖峰,就需要对转子重新做平衡。   □2转子平衡的原理 转子的平衡分静平衡和动平衡。 静平衡:在转子一个校正面上进行校正平衡,转子校正后的剩残余不平衡量在静态时小于许用不平衡量,静平衡又称单面平衡。 动平衡:在转子两个校正面上同时进行校正平衡,转子校正后的剩残余不平衡量在动态时小于许用不平衡量,动平衡又称双面平衡。 那么如何选择转子的平衡方式呢? 选择平衡方式的原则:只要满足于转子平衡后用途需要的前提下,能做静平衡的,则不要做动平衡,原因很简单,静平衡要比动平衡容易做,省功、省力、省费用。 对于风机,其转子平衡可以根据标准jb/9101-2014进行,其规定采用静平衡的条件是: a)当最高工作转速低于1500pm,叶轮宽度与叶轮直径比值小于或等于0.2时; b)当最高工作转速高于1500pm,叶轮宽度与叶轮直径比值小于或等于0.1时; c)静平衡设备可以满足所要求的转子平衡等级的时候。 不符合上面要求的要做动平衡。 但通常,风机的平衡一般都采用动平衡。   □3平衡精度等级 通常,不同的转子由于用途不同,要求的平衡精度也不同,这不仅要考虑技术可行性,另外还要考虑经济性,因此要根据机械设备的型式、转速、经验等来选取合适的平衡精度等级。 平衡精度等级一般用g来表示,它是由转子质量偏心距e与转子的工作角速度ω之积来表示,见下面公式: g=eω/1000 g的单位为,如果把角速度换成转速n,那么g的计算公式如下: g=en/9550 式中: g:平衡精度等级,mm/s e:质量偏心距,&mico;m ω:角速度,ad/s n:转速,pm 平衡精度等级代表转子做平衡的精度要求,精度等级之间的公比为2.5,有以下等级:g4000、g1600、g630、g250、g100、g40、g16、g6.3、g2.5、g1、g0.4。 平衡精度等级的数字越小,平衡精度越高,其残余不平衡量越小。 通常,风机的平衡精度等级一般选择g6.3或者g4.0。   □4残余不平衡量 转子在完成平衡后,要核算残余不平衡量是否小于许用不平衡量,许用不平衡量按下式计算: u=em 式中: u:许用残余不平衡量,g.mm m:转子质量,kg 那么,在做转子平衡的时候,校正的平衡量等于上面计算的许用不平衡量,即: u=mii 式中: mi:校正质量,g i:矫正半径,mm 根据上面的残余不平衡量,就可以根据平衡块的位置来确定需要加装平衡块的大小了。
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  • 发布时间:2020-07-28
    利用核能进行发电的电站称为核电站,核电站是将原子核裂变释放的核能转换成热能,再转变为电能的系统和设施。 核电站是一种高能量、少耗料的电站。以一座发电量为100万千瓦的电站为例,如果烧煤,每天需耗煤7000~8000吨左右,一年要消耗200多万吨。若改用核电站,每年只消耗1.5吨裂变铀或钚,一次换料可以满功率连续运行一年。可以大大减少电站燃料的运输和储存问题。此外,核燃料在反应堆内燃烧过程中,同时还能产生出新的核燃料。核电站基建投资高,但燃料费用较低,发电成本也较低,并可减少污染。 核电站的主要工艺流程见下图: 核电站与火电站最主要的不同是蒸汽供应系统。核电站利用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统&dquo;,这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。从原理上讲,核电站实现了核能---热能---电能的能量转换。从设备方面讲,核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相当于火电站的化石燃料和锅炉的作用。 核电站中的能量转换借助于三个回路来实现。 一回路:反应堆冷却剂在主泵的驱动下进入反应堆,流经堆芯后从反应堆容器的出口管流出,进入蒸汽发生器,然后回到主泵。 二回路:在循环流动过程中,反应堆冷却剂从堆芯带走核反应产生的热量,并且在蒸汽发生器中,将热量传递给二回路的水。二回路水被加热,生成蒸汽,蒸汽再去驱动汽轮机,带动与汽轮机同轴的发电机发电。 三回路:作功后的乏蒸汽在冷凝器中被海水或河水、湖水冷却水冷凝为水,再补充到蒸汽发生器中。以海水为介质的三回路的作用是把乏蒸汽冷凝为水,同时带走电站的弃热。  主氦风机是核电站非常重要的设备之一。主核风机位于核电系统的一回路,见下图: 主氦风机的功能相当于高温堆核电站的“心脏&dquo;,以htr-pm为例,球床模块式高温气冷堆核电站(hightempeauereaco-pebblebedmodules),是我国十二五重大专项工程,htr-pm主核风机在工作中,氦气加压到70个大气压后作为冷却剂,将反应堆堆芯产生的热量带走。随后氦气流经蒸汽发生器,再次加压后返回反应堆堆芯,从而实现能量交换。由于氦气的惰性特点,当杂质保持足够低的水平时,冷却剂不会造成对反应堆内燃料元件和其它构件的化学侵蚀。氦气不吸收中子,也没有显著的反应性效应。氦气的这些特点,使得由于冷却剂产生的废物量也相对少。 主核风机的介质为高温氦气,htr-pm主核风机的主要参数: 风机型式:离心风机 进口压力:7mpa 质量流量:96kg/s 压升:200kpa 气体温度:250℃ 气体密度:6.33kg/m3 额定转速:4000pm 调节方式:变频调节 调节范围:25%~105% 叶轮级数:1 电机额定功率:4500kw 额定电压:6000v   主核风机为立式结构,见下图,主核风机是单级离心风机,整体置于一回路压力壳内,位于蒸汽发生器的冷端。电机内置,风机叶轮与电机同轴,叶轮悬挂与电机主轴的一端。电机通过蜗壳与蒸汽发生器的额壳体相连,上侧为电机腔,下侧为风机腔,风机入口与蒸汽发生器氦气侧的出口管道相连,风机进出口设有蝶阀。 由哈电集团佳木斯电机股份有限公司总承包的主氦风机与2019年通过验收,它的成功研制,打破了国外技术垄断,攻破了多项关键技术难题,并填补了多项中国技术空白,为全球首台高温气冷堆核电站早日投产发电奠定了基础。
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  • 发布时间:2020-07-27
       随着近代工业的发展,环境污染越来越严重,噪音污染就是环境污染的一种,已经成为人类的公害之一。噪音污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。 工业大型风机是旋转机械,由于振动、摩擦、气流脉动等原因产生很大的噪声,那么对大型工业风机噪声的限制是如何要求的呢?小编在此把相关的规定汇总一下,方便大家使用。 噪声的限制规定主要依据下面几个国家标准或规定:  jb/t8690工业通风机噪声限制 jb/t8690规定各类通风机噪声在最佳效率工况点的比a声级lsa限制应符合下表的规定: 通风机型式 比a 声级lsa限制 测量位置 前向叶片离心通风机 ≤24 按gb/t2888规定 后向板型叶片离心通风机 ≤27 机翼型叶片离心通风机 ≤22 径向叶片离心通风机 ≤22 轴流通风机 ≤35 通风机噪声在测试点的计算公式: lsa=la-10lg(qp2) 19.8 公式中: la  通风机进口的a声级  db(a) q   通风机测试点流量    m3/min p   通风机测试点压力     pa   gb12348工业企业厂界噪声标准 另外,根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》,通风机的噪音还要符合gb12348的厂界噪声要求,各类厂界噪声限值见下表: 类别 昼间 夜间 i 55 45 ii 60 50 iii 65 55 iv 70 55 i类适用于以居住、文教机关为主的区域 ii类适用于居住、商业、工业混杂区以及商业中心 iii类适用于工业区 iv适用于交通干线道路两侧区域   工业企业噪声卫生标准 我国卫生部和国家劳动总局在《工业企业噪声卫生标准》明确规定,工业企业的生产车间 和作业场所的工作地点的噪声标准为85db(a),这与iso提出的环境噪声标准是一致 的。目前绝大多数企业都在执行这个规定。 风机的噪声如果超出上面任何一个标准的规定,都要采取消音措施,比如增加消声器、加装隔声层等。随着人们环保意识的增强以及国家对环保执法力度的加大,确保风机的噪声满足相关标准的规定是最基本的要求,应引起风机制造商以及各企业的重视。
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  • 发布时间:2020-07-27
    1.     前言 为应对全球变暖和环境污染,节能减排已成为国际上的共识。中国承诺在2020年之前将碳排放量降低40%至45%,国家的第十一个五年计划提出能源消耗的需求要降低20%,所以节约能源势在必行。风机是耗电大户,由于历史的原因,国内的绝大部分风机效率不高,对其进行节能改造是响应国家节能减排政策的很好的措施。本文将对风机的变频节能改造方案进行分析研究,为企业风机的节能改造提供一些建设性的意见。 2.  风机采用变频改造的分析 2.1   风机变频原理 随着变频技术的发展,为风机的变频节能改造提供了可能。风机的变频原理就是通过改变风机的工作转速,来改变风机的性能,从而使风机能在相对较高的效率区运行,而达到节约能源的目的。 不同转速时风机的参数变化定律: 其中:q:风量; h:风压; n:轴功率;下标1和2是不同的转速 从上边的公式可以看出,当转速改变时,风压、风量、轴功率都随转速的变化而变化,即风机的性能曲线改变了,见图1。图中,横坐标代表风量,纵坐标代表风压。当风机的转速从n1变为n3时,风机的工作点也从点1变为点3,从而使风机在低负荷运行时(比如点2),风机的效率比在转速n1工作时高,从而达到节能的目的。 2.2  风机采用变频改造必须注意的问题    风机变频的确节能,但由于风机都是相对比较大的转速较高的旋转机械,在采用变频改造时必须考虑诸如强度、转子疲劳、轴承润滑、失速等问题,否则会有非常大的安全隐患,下面就这些方面一一分析。 2.2.1 主轴的振动问题 为了避免风机运行时产生共振,设计转子时,其自然频率(或者叫临界转速)必须避开工作转速一定距离,通常考虑一阶临界转速和二阶临界转速。固定转速时,是很容易考虑的设计时只要转子的自然频率避开此区域就行了。但如果进行变频改造,就必须核算不同转速下的临界转速,其值是不一样的,这样在不同的转速下,就必须避开该转速下的谐振区域,或者说转子的设计要使其在不同转速下运行时都不会产生共振,这个计算是比较难的,甚至有些情况下,在不同转速下都不产生共振是不大可能的。                    大型工业风机的转子都比较大,如果在进行变频改造时不考虑这个问题,后果是很严重的,轻的风机振动大、转子容易疲劳,重者会发生飞车事故,发生灾难性事故。 2.2.2 轴承的润滑问题 风机采用变频改造时,转速改变后对轴承的的负载、润滑、寿命及检修周期都会有影响,在进行改造前,必须核算变频工况下的轴承的润滑情况。 2.2.3  风机失速控制 风机的性能曲线一般是带有拐点的驼峰曲线,拐点左侧区域都为风机的失速区,风机运行时,必须在拐点右侧的区域运行。如果风机长期在失速区运行,会造成转子疲劳、轴承损坏等问题,具有很大的危险性,所以风机千万不能在失速区工作。 变频时,随着风机转速的变化,失速区域也随着变化,所以需要保证风机在不同转速运行时都不在该转速下的失速区工作,这对操控来说是比较困难的。              2.2.4  变频装置的可靠性 采用变频驱动,变频器的安全性和可靠性是至关重要的,关系到整个机组是否能安全运行,目前国内由于变频故障导致风机不能正常运行的案例不在少数。 另外,变频器的安全稳定性受环境状况的影响较大,影响的主要因素有灰尘、温度和湿度等。一些电厂在这些方面都出现过问题,应引起重视,人为改善变频器的工作环境是变频器稳定运行的主要方法,比如修建空调房等。 2.2.5  合理评估变频的节能效果 前面已经提到,变频只是能提高风机低负荷时的效率,但提高后的效率不可能超过风机在设计点的效率,即风机的最高效率,如果风机本身的最高效率就不是很高,那么变频后部分负荷的效率是相对有所提高,但此时风机的效率依然不高(相对于其他风机)。 另外,变频改造时,需要考虑变频器空调房等一些辅助设施的费用,包括变频器的维护运行费用. 3.   总结 通过以上分析,风机变频需要注意的事项概括如下: a)      变频是大型工业风机的节能改造方案的其中一个可行的方案,节能改造效益明显; b)   风机变频节能改造,在技术上要落实的方面比较多,尤其要核算风机的扭振。 c)   变频只能提高风机工作点的效率,而不能提高风机设备的最高效率。
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  • 发布时间:2020-07-27
       通常,风机的性能都是根据模型试验测试出来的,模型试验是选择合适的风机尺寸在工厂的性能测试,因此,同类的风机一般会选择几个模型做实验,其他尺寸的风机性能则根据模型试验的结果计算得到,那是如何进行性能计算的呢?风机性能的转换计算都是根据风机的比例定律进行的。     同类型的通风机,当转速n、叶轮直径d和气体的密度&ho;发生变化时,其风压h、风量q、功率n都会随之发生变化,这个变化的规律就是风机的比例定律。其关系式如下:     由上式可知,当气体密度、风机的直径一定时,风机的流量与转速成正比,压力与转速的平方正正比,功率与转速的立方成正比,这就是风机变频的理论基础。     风机的比例定律时通风机的理论基础,是风机性能计算的重要依据。
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  • 发布时间:2020-07-27
    1.     前言 风机是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。其广泛应用于电力、冶金、化工、矿山等行业。用于电厂的风机是锅炉机组的配套辅机,它对于锅炉机组的安全运行起着重要的作用,因此选择合适的风机的型式和大小是至关重要的。本文将对锅炉风机的常用种类、不同类型风机的特点、选型时的技术经济比较等问题进行简单的分析,以能对风机的选型起参考作用。 2.     锅炉配套的主要风机介绍 锅炉配套的大型风机主要为一次风机、送风机、引风机,脱硫的电厂还要配置增压风机,下图为某燃煤电厂的风机典型布置示意图。 其中a位置为一次风机,b位置为送风机,这两个位置的风机介质为干净空气,进气温度通常为常温;c位置为引风机,d位置均为增压风机,有的电厂把这两个风机合二为一,称作增压、引风联合风机,其介质为锅炉烟气,温度大概为120℃~160℃,烟气中含有粉尘颗粒。 不同的电厂,其风机的配置可能不一样,但总的来说,差不多。通常情况下,每台炉配置两台风机,风机并列运行,每台风机能满足锅炉负荷的60%~70%,这样比较安全,当一台风机发生故障时,另一台风机能满足一定的生产负荷。 3.     风机选型的基本原则 选择风机时,主要是根据所需的风量、风压,以及风机介质的特性进行选型,同时还要考虑当地气温、气压、风温的影响。总体而言风机选择通常遵循如下几个原则: u 选择高效风机,并使其工作点处在最高效率范围内; u 力求风机工作的稳定性; u 力求选择检修简单方便、备件较少的风机; u 特殊条件的风机,要注意特殊的要求,如防磨要求、防腐蚀要求等。 u 较佳的性价比 由于风机的形式很多,如离心风机、轴流风机、混流风机等,不同形式的风机有不同的特性,另外,风机的风量、风压还有不确定因素,因此如何选择合适的风机,是一个比较复杂的过程,有时也有经验的因素,下面将就这些方面进行一些分析比较。 4.     不同形式的风机比较 对于大型电厂的锅炉配套风机,目前主要有离心风机、轴流风机、混流风机三种形式,其主要特点为: ①离心风机 @ 主要用于压力高、流量小的工况 @ 高效区范围小 @ 靠挡板调节,损失较大 @ 结构相对简单,维护方便 ②动叶可调轴流风机 @ 主要用于压力低、流量大的工况 @ 高效区范围大 @ 靠液压缸调节,动作准确、迅速 @ 风机结构紧凑 ③混流风机 @ 主要用于压力低、流量大的工况 @ 高效区范围较小,低负荷时效率低 @ 靠导叶调节,调节机构简单 @ 风机体积较大 根据以上风机的主要特点,在选择风机的型式时,可以遵循以下原则: u 风机安装空间:如果现场没有足够大的空间,应选用动叶可调轴流风机,因为动叶可调轴流风机结构紧凑,所占空间比静调混流风机小。 u 如果电厂风机经常不在额定工况下运行,应尽量选用动叶可调轴流风机,因为动叶可调轴流风机在部分负荷时,风机效率较高,与额定负荷差不多。虽然动叶可调轴流风机初投资可能多一点,但从长远利益来看,选用动叶可调轴流风机所节省的运行费用是相当可观的。 u 动叶可调轴流风机采用液压缸控制,其调节比静调风机、离心风机平稳、准确。 u 对于cfb锅炉,由于烟气压力大,流量小,选择离心风机比较合适。由于cfb风机的压力很高,为了增加运行的稳定性,此风机应选用双支撑结构,尽量避免使用悬臂结构。 下面以某600mw机组的电厂引风机为例,来比较不同类型风机的技术经济性。 下表为该电厂引风机为动叶可调轴流风机和混流风机时的参数: 风机类型 项目        工况          动叶可调轴流风机 混流风机 tb bmcr tha tb bmcr tha 流量(m3/h) 2592000 2160000 1944000 2592000 2160000 1944000 全压升(pa) 5500 4400 3900 5500 4400 3900 风机转速(pm) 745 745 745 745 745 745 风机轴功率(kw) 4365 2914 2352 4900 3450 2850 风机效率(%) 87 89 88 79 83 79 由上表可以看出,本引风机选用动叶可调轴流风机时,tb点、bmcr和tha点效率均较高,而选用混流风机时,bmcr效率相对较高,但只有83%,tb点和tha点效率很低,只有79%,与动叶可调轴流风机的相应工况相差甚远。 如按本风机年运行8500小时,其中bmcr点运行4000小时,tha点运行2500小时,其余时间为小于tha点运行,则如果选用动叶可调轴流风机,则至少节约电能4385000度,每度电按0.35元计算,那么每年节省的电费至少为153万元,可见本风机选用动叶可调轴流风机的节能效应是相当可观的。 当然,动叶可调轴流风机的初投资相对较大,如果同时考虑风机的初投资、运行费用、维护费用,即运营费用.对于大于300mw以上的机组,风机型式选择动叶可调轴流风机是比较合适的。 5.     不同位置的风机的特殊注意事项 5.1        一次风机、送风机 由于一次风机、送风机输送的空气的温度为常温,而且空气比较干净,因此,其作用与一般的通风机一样,结构上并无特殊的要求。 5.2        引风机和fgd增压风机 引风机和增压风机的作用是把烟气从锅炉中抽出去,通过脱硫系统,然后送到烟囱排入大气,通常情况下,引风机和增压风机的工作条件较差。烟气温度较高,轴承需要良好的冷却或较好的轴承设计;烟气中含有粉尘,对风机部件产生磨损,因此引风机和增压风机的叶片需要有防磨要求。 通常,叶片防磨的主要措施有以下几种:①加耐磨叶鼻,叶鼻采用高硬度的镀铬不锈钢材料,而且叶鼻是可以更换的;②采用整体叶片喷涂涂层;③采用硬度相应较高的叶片材料,如铸铁、铸钢。 不论采用哪种方法,一定要保证叶片的寿命要求,这对风机的安全节能运行非常重要。 另外,为了防止轮毂的低温腐蚀,应考虑在进气箱内设置加热元件和配置密封风机。密封风机的设置对于保护轮毂的腐蚀是非常重要的,其作用是把空气送入风机内部空间,保证风机内部(轮毂的内部)的压力比流道中烟气的压力高,从而保证烟气不进入轮毂内部,从而不腐蚀轮毂。所以不管风机是否运行,保持密封风机的运行是很必要的,因为当风机停运时,脱硫系统由于诸如挡板门泄漏等原因,会造成有部分的烟气仍通过风机,如果密封风机不运行,这些烟气就将进入轮毂内部从而发生腐蚀。目前,由于我国的脱硫系统经常停运,有部分电厂就是因为风机停运时也把密封风机停了,结果轮毂内部腐蚀的非常利害。 6.     小结 风机的选型,一定要满足使用要求、运行安全可靠、经济性好,而且便于操作和维护方便,通过上面的分析,在选型时,应综合考虑、精心策划、准确判断,以使所选设备的型号、规格与使用目的的要求相一致。这样才能保证机组的安全、高效运行。  
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  • 发布时间:2020-07-27
    目前虽然有型式和大小不同的泵与风机可供各种场合使用,但在某些情况下,一台泵或者风机仍然不能满足工作的需求,这就需要采用几台泵或者风机联合工作。比如在设计中,由于种种原因,单台泵或者风机不能提供所需性能的时候,就需要两台或者多台泵或风机联合工作;或者现有的设备需要增加压力或者流量的时候,也可以考虑另外增设一台或者几台泵或风机与原设备联合工作,因此,泵或者风机联合工作的应用还是比较常见的。 泵或者风机联合工作的方式一般有串联和并联两种。双吸泵或者风机实际上是两台单吸泵或者风机并联工作的一种装置。多级泵或者风机实际上是把泵或风机串联工作的一种装置型式。   泵、风机的并联运行 两台或者两台以上泵或风机向同一公共管道输送流体称为泵或风机的并联。并联的目的是在同样的压力下得到更多的流量。   电厂中,给水泵、循环泵、送风机、一次风机、引风机大都采用并联运行,其目的是当一台泵或者风机发生事故时,不影响电厂的正常运行。同时也使每台泵或者风机能在高效区工作。 泵或者风机并联运行时,并联综合性能曲线是各台泵或者风机在同一压力下的流量相加得到的。 一般情况下,都会采用同样性能的泵或者风机并联运行。 下图为两台性能相同的风机并联运行的性能曲线示意图,其中黑色的为单台风机的性能曲线,并联运行的风机的性能曲线为相同压力下流量相加得到的,即红色的曲线,系统阻力曲线r与并联风机性能曲线的交点a即为并联运行时的工作点,并联运行时候的总流量为q1 2,q1即为每台风机的流量,由此q1 2=2q1. 如果只有一台风机在系统中工作,此时风机的流量为q,很明显q&g;q1,2q&g;q1 2。   因此,泵或者风机在并联工作的时候总流量并不成倍增加,要比单台泵或者风机在同一系统中工作时流量相加要小一点。    泵、风机的串联运行 一台泵或风机的出口管路与另一台泵或风机的进口管路相连接的运行方式称为泵或风机的串联运行。串联运行的目的是在一定的流量下获得更高的压头。如果管路中的阻力很大或者背压很大,那么串联运行是最合适的。串联运行的示意图如下图: 一般情况下,都会采用同样性能的泵或者风机串联运行。 下图为两台性能相同的风机串联运行的性能曲线示意图,其中黑色的为单台风机的性能曲线,串联运行的风机的性能曲线为相同流量下压力相加得到的,即红色的曲线,系统阻力曲线r与串联风机性能曲线的交点a即为串联运行时的工作点,串联运行时候的总压力为p1 2,p1即为每台风机的流量,由此p1 2=2p1. 如果只有一台风机在系统中工作,此时风机的压力为p,很明显p&g;p1,2p&g;p1 2。 因此,泵或者风机在串联工作的时候总压力并不成倍增加,要比单台泵或者风机在同一系统中工作时压力相加要小一点。   泵、风机的串联运行的选择 当管路中需要泵或者风机联合运行时,采用何种联合运行方式较好,应根据系统阻力特性曲线来决定。如下图,黑色曲线为单台泵或风机的性能曲线,红色为两台泵或风机串联的性能曲线,蓝色为两台泵或风机并联的性能曲线,串联性能曲线和并联性能曲线交与o点,则可以按照下面的原则来选择联合运行的方式: 1)如果要求的流量大于qo,比如系统阻力曲线为r2时,应选择并联运行; 2)如果要求的流量等于qo,比如系统阻力曲线为r时,应选择并联运行,以降低系统的轴功率; 3)如果要求的流量小于qo,比如系统阻力曲线为r1时,则选择串联运行;   泵或者风机的串联、并联工作,在实际应用中有管饭的应用,在选择的时候应综合考虑,在满足需求的前提下,应尽量让系统的效率处在高效区工作,同时应避免风机由于失速等产生的不稳定工作情况。
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  • 发布时间:2020-07-26
    随着近代工业的发展,环境污染越来越严重,噪音污染就是环境污染的一种,已经成为人类的公害之一。噪音污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。   1、噪声的基本概念 噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。声音由物体的振动产生,以波的形式在一定的介质中进行传播。噪声是声波的一种,具有声波的一切特性。噪声会使人烦躁、不舒服,是人们不需要的声音。 1.1噪声的种类 按产生的机理来分,噪声分为空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声三种。 空气动力噪声,是因气体振动而产生的。气流通过风机叶片,使叶片两侧的气体发生压力突变,从而激发声波。 机械噪声,是由于固体振动而产生的。在撞击、摩擦、交变的机械应力作用下,机械的支撑板、轴承、齿轮等都会发生振动,产生噪声。 电磁噪声,是因高次电磁场的相互作用,而产生周期性的力而产生的噪声,比如变压器的噪声。 1.2噪声的物理评价 通常采用声压来评价噪声,声压越大,声音越强;声压越小,声音越弱。 正常人耳刚能听到的声音声压为2&imes;10-5pa,而使人耳产生疼痛的声压为20pa,当声压达到几百帕时,会引起耳膜损伤,可见,用声压的绝对值来表示声音的强弱不大方便。 经研究发现,人们对声音响度的感觉与声强的强度的对数成比例,为了方便起见,人们就用声压比或者声能量比的对数来表示声音的大小,分别成为声压级lp和升功率级lw。 lp=20lg(p/p0) lw=lg(w/w0) p0为基准声压,p0=2&imes;10-5pa w0为基准声功率,w0=10-12w 声压级和声功率级的单位都是分贝(db),分贝是一个无量纲的单位,是个对数值,计算的时候需要按照对数的运算法则进行。 1.3噪声的主观评价 噪声主观评价是从噪声对人的心理影响的角度来量度噪声的方法。 人耳对声音的感受不仅与声压有关,还和频率有关。为了更准确地描述噪声对人的危害,人们选择1000hz时的纯音作为基准声音,若噪音听起来与该纯音一样响,则该噪声的响度级就等于这个纯音的声压级,即分贝值。 不论用何种方法求响度,都须要进行繁琐的计算。为了能用仪器直接读出反映人的主观响度感觉的评价量,科学家们提出了用电子网络模拟在不同声强下的人耳频率特性,以便用仪器(声级计)直接测量噪声主观评价量,测得结果称为计权声级或简称声级。通用的有a、b、c声级。在测量噪声时,人们逐渐发现用a计权网络,对高频敏感,对低频不敏感,这正好与人耳对噪声的感觉一样,因此其测出的声级更接近人耳对噪声总的评价,a声级现已被国际标准化组织和绝大多数国家采用,作为噪声主观评价的主要指标,用dba表示。。 不同噪声的主观感觉: 噪声值dba 主观感觉 0 特别安静 20 安静   40 较安静 60 感到烦躁,讲话能听清 80 特别吵闹,需要大声讲话 100 对面讲话听不清 120 难以忍受 140 震耳欲聋 2、风机的噪声 风机的噪声主要由以下几种: 2.1气动噪声 风机的气动噪声主要由旋转噪声和涡流噪声。 旋转噪声是叶轮转动时冲击周围介质引起的。叶轮旋转时,叶轮上均匀排列的叶片会冲击周围的流体介质,引起介质压力的脉动从而产生噪声。 另外,涡舌与叶轮出口之间的间隙,转子与机壳的间隙,也会出现周期性的压力脉动,从而产生噪声。 涡流噪声又称为紊流噪声。它主要是气流流经叶片界面产生分裂时,形成附面层及漩涡分裂脱离,而引起叶片上压力的脉动,辐射出一种非稳定的流动噪声。  2.2机械噪声 风机的机械噪声包括轴承噪声,联轴器或者皮带传动引起的噪声,转子不平衡引起的振动噪声,机壳和管道的振动噪声等。 与气动噪声相比,振动噪声是次要的噪声。  2.3电动机噪声 电动机的噪声是风机噪声重要的组成部分,电动机的噪声主要由电磁噪声、机械噪声和气动噪声三部分组成。   3、风机的噪声要求 3.1jb/t8690工业通风机噪声限值 jb/t8690规定各类通风机噪声在最佳效率工况点的比a声级lsa限制应符合下表的规定: 通风机型式 比a 声级lsa限制 测量位置 前向叶片离心通风机 ≤24 按gb/t2888规定 后向板型叶片离心通风机 ≤27 机翼型叶片离心通风机 ≤22 径向叶片离心通风机 ≤22 轴流通风机 ≤35 通风机噪声在测试点的计算公式: 公式中: la  通风机进口的a声级  db(a) q   通风机测试点流量    m3/min p   通风机测试点压力     pa  3.2gb12348工业企业厂界噪声标准 另外,根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》,通风机的噪音还要符合gb12348的厂界噪声要求,各类厂界噪声限值见下表: 类别 昼间 夜间 i 55 45 ii 60 50 iii 65 55 iv 70 55 i类适用于以居住、文教机关为主的区域 ii类适用于居住、商业、工业混杂区以及商业中心 iii类适用于工业区 iv适用于交通干线道路两侧区域  3.3工业企业噪声卫生标准 我国卫生部和国家劳动总局在《工业企业噪声卫生标准》明确规定,工业企业的生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85db(a),这与iso提出的环境噪声标准是一致的。目前绝大多数企业都在执行这个规定。   4、噪声的控制办法 控制噪声的办法不外乎由两种,一是控制噪声源的噪声;二是控制噪声的传播途径。 4.1控制噪声源的噪声 风机正确的气动设计,不但能获得较高的效率,而且能降低风机的额噪声。以下的几方面优化设计可以减小风机的噪声: 合适的叶片形状 合理选选择风机的转速 叶片的数量以及导叶的数量要合理,二者不能有公约数 离心风机涡舌与叶轮的间隙要合理 合理的涡舌半径   4.2控制噪声的传播途径 安装消音器是控制噪声传输的主要途径,一般消音器可以降低噪音20~30dba。 隔声装置,风机加装消音器后,如果风机壳体的辐射噪声对周围环境有很大的影响,那么就需要采取隔声措施。风机通常的隔声措施是加装包覆层。 减振,风机的振动会产生低频噪声,减振是控制噪声的重要手段之一。减振一方面是风机的出入口配有膨胀节;另一方面风机基础可以安装减震器, 风机的噪声如果超出国家标准的规定,都要采取消音措施,比如增加消声器、加装隔声层等。随着人们环保意识的增强以及国家对环保执法力度的加大,确保风机的噪声满足相关标准的规定是最基本的要求,应引起风机制造商以及各企业的重视。
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  • 发布时间:2020-07-26
    风机是利用电能驱动电机,进而把机械能转换成流体动能从而传送流体的机械,很明显,风机属于典型的旋转通用机械。风机是国民生产过程中必不可少的设备,应用广泛,几乎覆盖国民经济的各个行业。由于风机所起的重要作用,其选型、设计和应用得到各行业的重视。 风机既然是旋转机械,那么风机的转速是风机设计中的重要参数,这些年,对风机转速的选择在某些行业还是存在一些争议,本文就讨论一下风机的转速到底如何确定比较合理。 □1 由于风机是由电机拖动的,从大的方面来讲,由于电机设计的特殊性,风机的转速要取决于电机的标准设计转速。 电机的转速与电源的频率、电机的磁极对数有关系,计算公式如下: n=60f/p n:转速 f:电源频率 p:电机的磁极对数 在我们国家,电源的频率都是50hz,因此电机的转速可以按下面公式计算: n=3000/p 电机的转速与电机的磁极数的对应关系见下表: 磁极数 2 4 6 8 10 转速pm 3000 1500 1000 750 600 因此,风机的转速只能按照上面电机的不同档来选择,当然,变频的电机另当别论。我们这里谈的是风机的最高设计转速。   □2 风机的转速对风机的性能有啥影响? 根据风机比例定律,风机的流量与转速成正比,风机的压力与转速的平方成正比,风机的轴功率与转速的立方成正比,因此,风机的转速越高,风机能提供的压力和流量越大,见下面的示意图。 当转速由n1降低到n2的时候,风机提供的性能也会降低。   □3 风机的设计转速如何确定呢? 从风机性能的角度来看,转速当然是越高越好,但从材料、结构设计的角度来看,过高的转速对材料的强度要求越高,因此转速的设计是需要综合风机的性能、风机的机械结构、材料等综合来考虑的,是一个比较负责的各个方面平衡的过程。 风机在做机械设计需要综合考虑,主要考虑以下方面: 风机的性能  材料的选择  强度的计算  结构的设计  制造工艺的合理性  成本是否经济  客户的使用方便性  风机的磨损  安全可靠性 但重中之重是设备运行的安全,因此设计时各个环节都会留有合适的安全系数,以上这些因素彼此影响、彼此制约,需要综合平衡,找出最合理的方案,因此任何单独强调某一个因素都是不合理的。 查阅我国风机的各行业标准,都没有对风机的转速做强制性的要求,根本原因就是上面说的转速是一个综合设计的结果,不同的制造企业,由于技术水平、制造水平参次不齐,是无法强制性要求风机遵守同一转速要求的。   □4 转速越高越不安全? 有一部分人会认为风机转速越高越不安全,这是严重的误区。上面说过了,风机的设计是一个综合考虑的过程,有严格的设计标准或者是安全系数的要求,任何风机供货商的设计都会非常重视安全性的,一个新的型号设计完成之后,都要做样机,并在现场运行,总结运行的问题,并改进设计,最终完成该型号的定型设计,所以只要是投入市场的风机,其转速不论高低,都应该是安全可靠的,认为风机的转速越高越不安全,是纯粹的想当然,没有任何的科学性。 在这里,我们拿我国的火车为例,绿皮火车的速度为70,快车的速度为120,动车的速度为250,高铁的速度为300,同样是火车,不同的技术,不同的设计,其速度当然是不一样的,不能因为高铁的速度远高于绿皮火车,就认为高铁不安全,这个与风机的转速是一个道理。   □5 转速越高磨损越大? 这个确实是真的,同样的条件下,转速越高,风机的磨损越厉害,转子的寿命就会越短。因此对于磨损大的应用场合,在确定风机转速的时候,磨损就变成一个至关重要的因素了,在满足其他条件的情况下,应尽量选用低转速的风机。风机转速越低,同样的出力的时候,风机的体积就越大,造价越高,占地也增加,与之连接的风道直径也变大,总体初始投资随之增加。 所以即使在有磨损的场合,也需要综合考虑成本,而非教条地选择转速较低的风机。   □6 转速越高噪音越大? 假的!这个是最唬人的误区。风机的噪音的大小与风机的出力有直接关系,计算公式如下: lsa=la-10lg(qp^2) 19.8 可见,风机的噪声取决于风压和风量,与转速根本没有关系。 那有些人会问了,同样的风机转速降低之后,噪音确实小了啊,不要忘记了,转速降低之后,风机的出力也变小了,噪音当然相应降低了,但这是风机的负荷时满足不了你的需求的。 因此,在同样的设计理念和制造水平下,风机的噪音与转速没有直接的关系。   □7 综上可知,风机的转速最主要取决于科学技术的发展,随着计算机辅助设计的发展以及新材料的出现,风机的设计转速是越来越高,从我国的风机的发展过程来看,风机的设计转速也是一个由低转速到高转速逐渐发展的过程,这个同前面举得火车得例子是一样的。 因此在选择风机的速度的时候,要以科学的态度和发展的眼光来做出正确的决定,不能抱着原来的认知固若金汤,不思变革,那样不仅自己得不到认知上的进步,还导致企业不能享受科技带来的红利。   目前,在全国人民万众一心抗击疫情之际,科学防控至关重要,过度防控就是懒政; 在风机转速选择的事情上,保守固执,不尊重科学,同样是懒政,你说呢?
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  • 发布时间:2020-07-26
    大型风机启动的时候,风机的转速从零加速到额定转速的时间即为风机的启动时间,风机的启动时间对电机有很大的影响,如果启动时间过长,会导致较大的电流所引起的温升增加,从而对电机的危害加大。所以控制风机的启动时间对电机的安全是很重要的,启动时间直接决定了电机结构形式以及设计。 电动机允许的启动时间范围,根据不同的结构形式、绝缘等级、温升而不同。一般的大型感应电动机,其允许的启动时间一般不超过20秒。   因此必须计算风机的启动时间,其计算按下面的公式: =0.026(〖gd〗^2n)/((m-m0)) 其中: :风机的启动时间,s gd2:风机的飞轮矩,kg.m2 n:风机转速,pm m:电机的额定扭矩,n.m m0:风机启动过程中由启动性能引起的平均阻力矩,n.m   电机的额定扭矩计算公式如下: m=9550p/n 其中 p:电机额定功率,kw   风机启动过程中由启动性能引起的平均阻力矩可以按下面的公式估算: m0=(9550p0)/(3n) 其中p0为风机启动过程中的气动轴功率,可以按照漏风20%~30%来计算,启功过程中风机的效率是很低的,计算气动功率的时候可以按照25%~30%的效率来估算。计算出来的风机启动时间需要小于20~25秒,才认为是满足需求的。需要注意的是用上面公式计算出的启动时间一般会比实际启动时间大1~2秒。   当采用软起动的时候,比如采用降压80%启功,由于电机的额定转矩与电压的平方成正比,此时电机的额定转矩只有直接启动时的0.64倍,因此计算启动时间的时候,需要用0.6m替代上面公式中的m。 采用其他压力启动的时候,以此类推。   所以可以看出,风机的启动时间的长短是由负载的大小决定的,为了降低风机的启动时间,就要降低启动时候风机的负载,因此: 对于轴流式风机,启动时应将风阻调到最小启动,即风道挡板全开,以减少启动负载。 对于离心式风机,启动时应将风阻调到最大启动,即风道挡板全关,待其达到正常转速后再将挡板逐渐打开。
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