山宇变频器水泥行业风机变频节能的解决方案

一 引言      在水泥行业的立窑、回转窑风机这样的设备，耗电量极大，起动电流很高，要求变压器有足够大的富余量，同时用电动阀门、挡风板等装置来调节风量，在风道系统设计时，为满足生产环境的最大要求，必须留有余量，因此风机的风量和压力往往偏大，功率的偏大设计必然造成能量的浪费。       在传统的情况中，都是采用阀门来调节风量的，有些也采用旁通阀或者回流阀来解决流量和压力余量过大的题目，这些方法都存在着很大的能量消耗，很多的风机有30～70%的能量是消耗在调节阀的压降上的，不仅造成电能的浪费，工作效率低，而且开动阀门时，还发出啸声和振动，经常发生事故,降温设备。       近几年来变频技术的出现，彻底改变了这一状况，实践证实在风机的系统中接进变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节风量和压力的变化用来取代阀门控制风量，能取得明显的节能效果。    二． 节能原理    立窑、回转窑上的风机的运行工况由立窑、回转窑的负荷情况决定，根据流体力学理论，电机轴功率P和风量Q、压力H之间的关系为：     P=K＊H＊Q/η     其中K为常数；     η为效率。     它们与转速N之间的关系为：     Q1/Q2=N1/N2     H1/H2=（N1/N2）2     P1/P2=（N1/N2）3                 图中曲线1为风机在恒速下压力H和流量Q的特性曲线，曲线2是管网风阻特性（阀门开度为100%）。假设风机在设计时工作在A点的效率最高，输出风量Q1为100%，此时的轴功率P1=Q1＊H1与面积AH10Q1成正比。根据工艺要求，当风量需从Q1减少到Q2（例如70%）时，如采用调节阀门的方法相当于增加了管网阻力，使管网阻力特性变到为2曲线3，系统由原来的工况A点变到新的工况B点运行，由图中可以看出，风压反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少未几。       假如采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相即是面积CH30Q2）也随着明显减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。       由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多。       例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%； 如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。   因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。      三． 节能系统       综上所述，只要正常生产过程中电动阀门的开度在85%以下，在安装节能系统之后，我们预计节能率应在30%以上。同时节能系统还具有以下优点： 1． 采用闭环控制系统，可靠性，精确度，稳定性都有很大进步。 2． 实现电机软起动，消除电机起动电流的冲击，延长机械设备的使用寿命。 3． 运行平稳，减低噪音，改善工作环境。

离心风机和轴流风机区别

风的流向和轴是平行的就叫轴流风机,(比如消防的排烟风机)反之就是离心风机,(比如风机盘管的风机).组合空调机组是一种大型的风机盘管,它附带了一些功能.加湿.过滤.等.风冷冷水机组是空调主机的一种,分风冷和水冷两种.风机盘管是一种换热设备,和家用空调的室内机一个道理.轴流风机和柜式离心风机的根本区别在风机的机械结构上，轴流风机的叶片直径局限于外壳的直径，而离心风机就没有这方面的局限，可以采用叶片前倾或后倾叶片，对风量风压的要求适应更广。而且柜内能做消声处理，在噪声指标上有很明显的优势。由于一般采用电机的转数较低，电机功率大，耗电相多多些。如果平时常用通风系统，尽量采用柜式离心风机，消防排烟不常用的系统，采用高温轴流风机更经济合理些！ 　　风机的叶片和电机组合多数都可以根据风量风压来选型，进口的产品多模块化生产，可通过电脑选型使风机工作在教高的效率上！一般离心风机比轴流风机在大风量和大风压的组合选择上更有优势(主要指风机效率和噪声指标上) 　　离心风机和轴流风机区别在于： 　　1、离心风机改变了风管内介质的流向，而轴流风机不改变风管内介质的流向；2、前者风量和风压都很大，后者风量和风压都很低；3、前者安装较复杂，后者安装较简单；4、前者电机与风机一般是通过轴连接的，后者电机一般在风机内；5、前者常安装在空调机组进、出口处，锅炉鼓、引风机，等等，后者常安装在风管当中、或风管出口前端。

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收录时间:2011年01月07日 00:23:10 来源:ccen 作者:

 风力机叶片的制造已建立于热固性复合材料技术的基础上。但热塑性复合材料能赋予可回收性和其他优点。当增强热塑性塑料用于生产风轮叶片时，与热固性塑料相比，它可提供重大的优势。首先，热塑性塑料在加热时有可塑性，并且保持塑性，而不像热固性塑料永久坚硬。因此，在使用寿命的后期，热塑性叶片能通过加热成型一些东西，进行回收再利用。假定叶片制造现在每年要使用几十万吨复合材料，这就将形成一个越来越重要的市场效益。

    1.优势与劣势

　　优势一：可回收再利用

　　在使用寿命的后期，热塑性叶片能通过加热成型一些东西，进行回收再利用。

　　优势二：固化周期短

　　热塑性塑料还能解决固化周期的障碍，这种障碍现在减慢了热固性叶片的生产速度。成型的叶片可以在加热下脱模，进一步加速生产过程。部件可以通过加热局部界面和焊接来共固化或连接。小部件能采用粒料注射成型。

　　优势三：强度、刚度更高

　　增强热塑性塑料在相同重量下可以比热固性塑料强度更高，这样就能形成更轻的结构。对这些塑料进行叶片设计优化可以形成不同构造的结构。例如，通过设计一个叶片，使它更像一个飞机机翼，用肋板和梁来加强，设计人员就能省掉许多目前用于叶片中的结构芯材。泡沫和其他芯材吸收树脂，增加重量和成本，而且必须加工成形。

　　在使用中，其抗雨、雪等的侵蚀要优于热固性塑料，并且通常具有更高的损伤容限，裂缝生长较慢。由于更具延长性，因此热塑性塑料抗冲击强度更佳，往往损伤显示为可见凹痕，而不像热固性复合材料，是藏于层板中，表面看不出缺陷。

　　劣势一：抗疲劳性能差

　　增强热塑性塑料的疲劳性能相当差，这是因为纤维和塑料基体之间较弱的连接。两者间的连接是机械性的，是纤维四周的基体树脂在固化过程中的收缩形成的，而不是化学连接。普通的偶联剂用来提高玻纤、碳纤和热固性树脂的粘接，但对热塑性树脂不大起作用。

　　劣势二：热/湿性能一般比热固性树脂差

　　热/湿性能一般比热固性树脂差，这是由于热的湿气会膨胀基体，松动机械连接，使基体分子链沿纤维滑动。此外，大多数热塑性树脂加工困难，在熔融状态其较高的粘性意味着需要较高的加工温度和固化压力，才能确保树脂能完全地渗透入长纤维连续纤维。由于需要金属模具，且能耗较高，因此成本上升。

　　2.国内外研究现状

　　国外：EireComposites的绿色叶片(GreenBlade)项目

　　在爱尔兰，Galway国立大学的复合材料研究单位、Limerick大学的研究小组和商业公司EireComposites已进一步研究了这项最新技术。两所大学广泛研究了APLC-12复合材料，而EireComposites公司积极开发液体成型技术，用于生产热塑性复合材料风力机叶片和机舱罩。在绿色叶片(GreenBlade)项目中，EireComposites正牵头进行一项合作(通过其子公司EireCompositeTeo)，该合作包括三菱重工、Ahlstrom玻纤公司和Cyclics公司，共同开发制造一片12.6米长的叶片样品，并进行测试。这项工作将自然而然导致未来对全尺寸热塑性复合材料叶片的开发和认证。

　　国外：丹麦LM公司新叶片技术开发项目BladeKing

　　在几大叶片制造商中，密切关注该项工作的有丹麦LM公司,负压风机工程，它是世界上最大的风力机叶片制造商。该公司在正常情况下几乎不能使叶片生产足够快来满足要求，因此它想把目前的生产周期缩短一半，并作为其最新叶片技术开发项目BladeKing的一部分。该公司已被热塑性塑料能降低生产周期所吸引，它可以作为一个可能的关键，到2016年把新品种塑料推到市场。为了生产超大型叶片用于未来海上风力机，高水平的自动化也是所需要的。这是BladeKing项目关注的另一焦点：使用自动化纤维铺层或带铺层，加快纤维在模具中的铺层速度。RisoDTU和Aalborg大学与LM公司一起进行BladeKing项目研究工作，丹麦国家先进技术基金提供部分赞助。

　　国内：中科恒源与RTP公司合作研发长纤维增强热塑性叶片

　　湖南中科恒源风电产业科技有限公司设计和制造了适用于未由电网供电地区的小型风力涡轮机。该公司使用美国RTP公司的长玻璃纤维增强热塑性塑料来注射成型风轮叶片。据介绍，该公司与RTP公司合作研发使用很长纤维增强的产品，因为它们在注塑材料中具有最高的强度/重量比。长玻璃纤维增强材料提供高模量和抗冲击性，不管环境条件如何，都能保持叶片形状不变。卓越的尺寸稳定性可有效防止叶片改变迎风角度，从而大大提高涡轮机的效率，尤其是在非常潮湿和非常干燥的条件下。

　　3.总结

　　全球风电市场的加速发展，使叶片供应商不仅要扩能，而且要寻找加快生产过程的技术，以满足未来的需求。热塑性树脂有潜在的优势可以帮助他们做到这点，同时还加强了超大型叶片的结构可行性，并解决叶片退役后的可再生问题。对于风能领域，由于其需求逐渐加剧，因此这些真正的塑料可以证明是一种变革的技术。
 

 对于离心式通风机，一般制造厂提供的是模拟试验的无因次性能曲线(类型特性曲线)。图25为国产4-72型离心式通风机的无因次性能曲线。 =f( )， =f( )、η=f( )。所以必须将现场测定中实测的有因次参数换算为无因次参数。然后绘成曲线，才能与之对比，换算可按下列公式进行：

评级类别 无  EPS预测 2010年  2011年  2012年  成长性 10-11年  11-12年  评级变动 无        59.3%  49.64%  报告日昨收盘价: 31.53  目标价: 42.7  上涨空间: 35.43%  价值评级 预计公司 10-12 年EPS 分别为0.86/1.37/2.05 元，目标价为42.7 元。  公司产品的主要市场为铁路线路、铁路车辆和风电。受益于我国铁
路投资快速增长，公司铁路线路用产品销售将快速增长，铁路车辆用产
品将稳步增长。由于铁路市场的特殊性，市场参与者较少、竞争环境较
好。公司部分产品市场占有率较高，如公司车载弹性元件在机车、客车
和货车市场的占有率分别为 80%、50%和 10%。
公司风机叶片快速放量。09 年公司风机叶片出货量为 100 套，预计
10-12 年出货量分别为 400 套、800 套和 1000 套。公司风机叶片业务的
目标是销售额 10 亿元以上，同时进入国内前三强。
未来增长点颇多。公司近期业绩增长点主要是铁路建设拉动和风机
叶片的放量，长期增长点为高铁用弹性元件出口、汽车用工程塑料和弹
性元件、建筑减震器和污水处理用膜元件等。我们认为，公司有望保持
长期较快增长。
非公开发行缓解产能约束来源：

    中国风机产业网  从风机实测通用特特性看，部分静叶安装角关小角度后，轴流风机流量减少，喘振压比也有所下降。在相同的转速下，部分静叶安装角关小的角度越大，喘振压比下降得越多。此外，在不同的转速下,工厂降温设备，改变部分静叶安装角对压比的影响是不同的：在低转速时，改变部分静叶安装角对压比的影响较少，而在高转速时，改变静叶安装角对风机压比的影响较大。

    低转速喘振压比随静叶安装角关小角度变化理论计算时，部分静叶安装角开大角度后，轴流风机流量增加，同时喘振压比将提高。由于轴流风机在高转速时，轴流风机特性线喘振压比很高，而这时轴流风机因驱动机汽轮机功率的限制或设备其他条件的限制，性能试验时，轴流风机在高转速时的喘振压比无法测到，又加上高炉的大流量高压比运行工况离风机的喘振边界很远即喘振裕度很大，况且风机设有压力保护线，运行区域压比都在压力保护线以下，而高转速时的喘振压比远远高于压力保护线，所以轴流风机性能测试时，一般不测也不必测高转速时的特性线喘振点。

    通过轴流风机部分静叶转角度对性能影响的分析，静叶转动时，压力随静叶安装角的变化相对较少，而流量变化则相对较大，其结果使得风机的工作范围变宽。部分静叶可调轴流风机的喘振压比变化和流量变化综合影响着轴流风机的喘振边界：在低转速时，减小静叶安装角度，比纯粹靠转速调节时，喘振压比随流量减小相对较慢，喘振边界向小流量方向移，特性线变得比较平缓；而在高转速时，部分静叶可调轴流风机可以通过开大静叶安装角度，使风机特性线向大流量方向移。这样就使部分静叶可调轴流风机运行的范围较宽，性能得到很大改善。

   

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