AG8旗舰厅通风降温系统
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工厂降温设备影响空调制冷效果的因素合理选择通风机耐磨堆焊材料
空调制冷工程由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成，其工作过程如下：制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常机房空调采用的空气)，与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。
在整个循环过程中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中的低压力，冷凝器中的高压力的作用，是整个工程的心脏;节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量;蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连压缩机消耗的功转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。
空调的节能
在我们电信生产中，空调的节能管理工作较为薄弱，能源浪费现象较为严重，所以加强空调的维护管理和技术改造，可以达到节能的目的。
从空调的压焓图来看，只有运行在在最佳的工况和条件，才能发挥空调的最大制冷量，达到空调节能的目的。空调的节能，我们维护部门应该从运行成本、维护保养方面的角度进行考虑。
由于空调四大件中，压缩机效率已经由投资成本决定，因此影响空调制冷效果的具体因素如下：
一、制冷工程的蒸发温度
蒸发器内制冷剂的蒸发温度，应该比空气温度低，这样机房的热量才会传给制冷剂，制冷剂吸收热量后蒸发成气体，由压缩机吸走，使得蒸发器的压力不会因受热蒸发的气体过多而压力升高，从而使蒸发温度也升高，以致影响制冷效果，而这个的温差，是结合空调的投资成本(要降低温差，必须加大空调循环风量，增大空调的蒸发器，导致空调成本的增加)，及制冷工作时能耗费用而综合决定的。在我们机房空调中，蒸发器采用的是直接蒸发式，这个温差为12～14℃(见空调与制冷技术手册P746),而实际上，由于种种不良因素的影响，不能很好的保证这个温差，有时在20℃以上(蒸发器上结冰)，这样我们的能耗就增加了。通过计算，在冷凝温度不变情况下，蒸发温度越低，压缩机制冷效果降低，排气温度升高。制冷工程中蒸发器的制冷剂，蒸发温度降低1度，要产生同样的冷量，耗电约增加4%左右。
影响蒸发温度的因素有以下几点：
1.蒸发器管路结油：正常情况下由于润滑油和氟利昂互溶，在换热器表面不会形成油膜，可以不考虑油膜热阻，但在追加润滑油情况下，必须选用和原来标号相同的润滑油，防止油膜的产生。
2.空气过滤网堵塞：必须定期更换过滤网，保证空调所需的循环风量。
3.干燥过滤器堵塞：为保证制冷剤的正常循环，制冷工程必须保持清洁、干燥，如果工程有杂质，就会造成干燥过滤器堵塞，工程供液困难，影响制冷效果。
4.制冷剂太少，追加氟利昂。
二、胀阀开启度度不对
必须定期测量膨胀阀过热度，调整膨胀阀开启度。步骤如下：
停机。将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处的保温层内，准备读出蒸发器回气的温度T1。将压力表与压缩机低压阀的三通相连(HIROSS40UA等没有低压阀的空调，则将压力表与蒸发器上的接头相连)，准备读出蒸发器出口压力所对应的温度T2。
开机，让压缩机运行15分钟以上，进入正常运行状态，使工程压力和温度达到一恒定值。现场测得高压压力为18Kg/cm2，高压开关始终处于闭合运行状态，故对工程影响不大，不用作特别处理。
读出蒸发器出口温度T1与蒸发器出口压力所对应的温度T2，过热度为两读数之差。注意，必须同时读出这两个读数，因为膨胀阀是一个机械结构，它的动作会同时引起T1和T2的改变。
膨胀阀过热度应在5-8℃之间，如果不是，则进行调整。
具体调整步骤：
1)拆下膨胀阀的防护盖；
2)转动调整螺杆2—4圈；(专业空调的膨胀阀一般采用压杆式和散型齿轮式，散型齿轮式是用一个小齿轮带动一个大齿轮，调节的圈数比较多，一般可以调2~4圈；压杆式可调圈数比较少，每次调1/4圈；O65空调的膨胀阀采用散型齿轮式)
3)等10分钟后，从新测量过热度，是否在正常范围，不是的话，重复上述操作。调节过程必须小心仔细。(如果膨胀阀油堵严重，应用无水乙醇进行清洗，再从重新装上；失去调节功能的膨胀阀应更换；更换时，注意安装位置和做好保温)
三、制冷工程的冷凝压力
1.空调冷凝器脏
机房空调一般采用风冷式冷凝器，它由多组盘管组成，在盘管外加肋片，以增加空气侧的传热面积，同时，采用风机加速空气的流动，以增加空气侧的传热效果。因片距较小，加上机房空调连续长时间使用，飞虫杂物及尘埃粘在冷凝器翅片上，致使空气不能大流量通过冷凝器，热阻增大，影响传热效果，导致冷凝效果下降，高压侧压力升高，制冷效果降低的同时，消耗了更多的电力，冷凝压力每升高1kg/cm2，耗电量增加6～8%。
对策：结合空调使用环境，根据结灰情况，定期对空调外机进行冲洗，具体方法是用水枪或压缩空气，由内向外冲洗空调冷凝器，清除附在冷凝器上的杂物和灰尘，现在杭州电信分公司每年两次对机房空调外机进行冲洗，保证良好的排热效果的同时，节约了大量的能源。
2.冷凝器配置不当
有些厂家为了节约成本，追求利润最大化，故意配置偏小的冷凝器，使空调制冷效果降低，这种情况尽量在空调设计时进行避免，但有时也会发生，夏天造成空调频繁高压告警，频繁冲洗空调外机也无济于事，严重加重了维护人员的工作量，必须更换冷凝器。如杭州转塘、新风机房，由于冷凝器配置偏小，夏季三天两头高压故障，维护人员疲于奔命，浪费了大量的人力物力，现在杭州电信分公司对配置不合理的冷凝器已进行了更换，很好的解决了这个问题。
3.工程内部有空气
如果空调抽真空不够，加液时不小心，就会混进空气。空气在制冷工程中是有害的，它会影响制冷剤的蒸汽的冷凝放热，使冷凝器的工作压力升高，如当时的冷凝温度为35度，对应的冷凝压力为12.5kg/cm2表压，可实际压力表的压力可能是14kg/cm2，这多出来的1.5kg/cm2的空气占据在冷凝器中(道尔顿定律)，由于排气压力增高，排气温度也升高，制冷量减少，耗电量增加，所以必须清除高压工程中的空气。
对策：进行放空气操作。在停机情况下，从排气口或冷凝器丝堵处放气进行放气操作。
4.制冷剂冲注过多，冷凝压力也会升高。由于多余的制冷剂会占据冷凝器的面积，造成冷凝面积减少，使冷凝效果变差。
结论：通过上述手段，可以保证空调工作在最佳状况，不仅降低了空调的故障率，而且单台空调在夏季可以节约10~20%的能量，因此，加强空调维护，对空调的制冷效果、空调寿命、尤其是节约能源具有重要的意义。
摘要：阐述了预选堆焊材料的原则和方法。对堆焊材料的工艺性作了比较，给出了堆焊材料相对耐磨性试验的结果。最后说明了直接在产品上进行跟踪试验、鉴定耐磨性及考虑经济性做出药芯焊丝和焊条选择等情况。
关键词：通风机；耐磨；堆焊材料
中图分类号：TG44 文献标识码：B
The Reasonable Selection of Wear-resistant Surfacing Material of Fans
Abstract: This paper specified the principle and method of pre-selecting surfacing material and compared the technology of surfacing material. And the testing result of surfacing material relative wear-resisting is come out. Finally, some conditions such as the tracking test directly on products, the identification of wear-resisting and the selection of flux-cored wire and electrodes considering economy are specified.
Key words: fan; wear-resisting; surfacing material
0 引言
经受着含有磨料的气流冲击，使风机迊风面的金属表面产生低应力磨料磨损和冲刷磨损，这是一种普遍现象。低应力磨料磨损是固态磨料以某种速度，较自由地与所接触的金属表面做相对运动引起的[1]。冲刷磨损是含有粉尘的气体高速冲向金属表面形成的磨损，其影响因素有粉尘或固体颗粒浓度及硬度与被磨表面间的 相对速度 冲击角等[2]。
近年来，风机叶轮的线速度提高很快，相同工况下风机磨损速度加快，对耐磨堆焊技术要求越来越高。为选择出具有良好的耐冲击性、抗磨料磨损性的堆焊材料，提高堆焊技术、延长风机使用寿命，进行了大量的堆焊试验。耐磨堆焊是把填充金属熔敷在基体表面以提供抗磨损、抗冲击、防擦伤等保护层的工艺过程。要充分发挥堆焊技术的优势必须解决好两方面的问题：一是正确选用堆焊材料；二是选定合适的堆焊方法及相应的堆焊工艺。
1 预选堆焊材料
合理地选择堆焊材料，才能使风机堆焊件具有较高的使用寿命。收集适合于高温或常温条件下、受低应力磨料磨损和冲刷磨损风机零部件堆焊材料的相关资料，预选了两类堆焊合金中的12种堆焊材料：一类是具有非常好的耐磨料磨损性、较好的耐热性、良好的抗冲击性的 高铬合金铸铁堆焊材料；一类是具有较好的抗冲击性、良好的耐磨料磨损性的马氏体堆焊材料[3]。
（1）手工电弧焊堆焊方法：预选3种高铬合金铸铁堆焊焊条；
（2）CO2气体保护堆焊方法：预选6种马氏体堆焊药芯焊丝和3种高铬合金铸铁堆焊药芯焊丝。
2 堆焊材料的工艺性比较
在10mm×200mm×600mm钢号为Q345A试板上，按照表1堆焊工艺参数，尽量选用工艺参数的下限值，减少合金元素的烧损，获得熔深浅、稀释率较低的堆焊层。模拟风机叶片堆焊形式，每种堆焊材料各堆焊一件。在堆焊过程中进行工艺性比较：包括电弧的稳定性、烟尘及飞溅大小、焊缝成型情况、有无裂纹等。
堆焊工艺性比较结果如下。
（1）手工电弧堆焊：3种高铬合金铸铁堆焊焊条，堆焊时容易引弧、电弧稳定、烟尘较大、有飞溅、成型正常、堆焊层有分布不均的可见裂纹、工艺性尚可。
（2）CO2气体保护堆焊：在所选堆焊材料中马氏体堆焊药芯焊丝含碳量和合金成分较少，因此，提出一条基本要求即堆焊层应成型光滑、无明显裂纹。
其中3种马氏体堆焊药芯焊丝，堆焊时烟尘相对大一些，堆焊层有少量可见裂纹，被淘汰；其余3种马氏体堆焊药芯焊丝，堆焊时送丝畅通、易引弧、电弧稳定、烟尘与飞溅相对较少、多层堆焊后无明显裂纹、成型美观、堆焊工艺性良好。
3种高铬合金铸铁堆焊药芯焊丝，堆焊时电弧较稳定、烟尘大、飞溅相对多一些，在堆焊层出现细小横向裂纹，工艺性尚可。
3 堆焊材料的相对耐磨性试验
3.1 试件堆焊和试样加工
以Q345A钢板20mm×80mm×250mm作为基材，采用3种马氏体堆焊药芯焊丝、3种高铬合金铸铁药芯焊丝、3种高铬合金铸铁堆焊焊条，按表1的堆焊工艺参数分别堆焊尺寸为35mm×200mm堆焊层、多道堆焊、堆焊3层 , 堆焊层高度保证达到6~7mm。
先将试件堆焊面在磨床上加工出平面，以加工的平面为基准在基材侧刨削试件厚度至15mm，之后采用线切割方法在每块试件上加工出3件15mm×26mm×56mm耐磨试样，编号做标识。
加工材质为Q345A，尺寸为15mm×26mm×56mm试样6件, 做相对耐磨性试验的基准试样。
3.2 相对耐磨性试验
将耐磨试样分成两部分，委托郑州机械研究所做相对耐磨试验，试验结果如下。
第一部分：CO2气体保护焊药芯焊丝堆焊的6种试样，模拟风机工况进行了纯磨粒磨损试验，试样编号6#代表Q345A钢基准试样；编号1#、2#、4#代表马氏体堆焊药芯焊丝堆焊试样；3#、无编号、7#代表高铬合金铸铁药芯焊丝堆焊试样，其试验结果见表2。
第二部分：手工焊条电弧焊堆焊的3种耐磨试样试验结果见表3；试验设备：MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机；介质组成：1.5kg石英砂（50~90目）+1kg水。
表3 试验结果
摘要：本文介绍山西兆丰铝业公司自备电厂设计3台135MW循环硫化床机组，于2006年6月相继投产发电，投产以来，由于风机出力不满，风机等效使用效率不高，厂用电率举高不下，原风机采用液力耦合器调速方式，该调节方式在满负荷时相能对经济运行，但在低转速情况下，能量损失严重，因此电厂必须对有节能空间的辅机进行变频器调节改造，自备电厂首先选择引风机进行了技术改进。
1、引风机改造前现状
自备电厂为3×135WM循环硫化床发电机组。三台机组六台引风机全部采用液力耦合器调节方式，液力耦合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量并改变输出转速的，电动机通过液力耦合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力耦合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载，这样，可以通过控制工作腔内的油压来控制输出轴的力矩，达到控制负载的转速的目的。液力耦合器调速范围在20%～95％之间，其效率基本上与转速成正比，随着输出转速的降低，效率基本上成正比下降。100%转速时效率95%，75%转速时效率约72%，20%转速时效率约19%，液力耦合器用于风机，其轴的输出功率与转速的三次方成正比，当转速下降时，虽然液力耦合器效率与转速成正比下降，但电动机综合轴功率还是随着转速的下降成二次方比例下降，因此低转速时，风机的综合效率很低，电机耗能相对较大。引风机电机设计参数如下：
名称型号额定功率（kw）额定电压（v）额定电流(A)额定功率转速功率因数引风机YKKZ10-618006000212.7509860.85
2、改造实施方案
1.变频器选型配置方案
按照引风机电机容量，选用北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产的变频器HIVERT-Y06/220，额定输出电流为220A。保留现有的引风机电动机和高压开关，考虑6kV配电室位置情况，我们将除尘器配电室空余空间位置隔离设置为变频器间，变频器电缆用原引风机动力电缆，变频器至风机电缆重新布置。变频器控制电源采用380V控制，电源一路取源于变频器变压器变压交流380V，另一路取于机组380V工程，两路电源可以自动切换无需人工调整。变频器间电缆沟道在原电缆沟的基础上进行完善，保证满足施工要求。
2.引风机改造
由于原引风机使用液力耦合器进行调节，变频改造后，电机由变频器拖动进行变频运行，必须将液力耦合器拆除。但是拆除液力耦合器后电机和风机间连接轴的空间距离太长，扭距大容易造成变形，造成工程停机，因此在原液力耦合器位置专门进行设计制作了连接轴，并考虑在轴中位置设计支撑联轴器，轴的设计考虑了在0～50Hz范围内没有共振点。
3.控制回路改造
变频器的控制与原来的DCS连接起来，控制电缆由变频器至DCS工程控制柜敷设，相关的控制信号引入到DCS控制工程，可以实现远控和就地控制，变频器的加减频率在DCS工程操作员站进行，调节频率范围为0～50Hz，变频的状态及控制信号在DCS工程进行显示，满足远方操作控制的要求。
4.变频器的主要功能设置
1）变频器改造时原电机及保护回路不加任何改动可直接应用。
2）变频器内部通讯采用光纤连接，可以有效提高控制信号通讯速度和抗干扰能力，变频器内部强弱电信号分开布置，通过光电隔离、铁壳屏蔽技术消除了控制的谐波影响
3）变频器冷却风扇一用一备冗余设计，单台冷却风机故障不影响工程正常运行，并可实现在线检修。
4）6kV主电源故障时，变频器供电可保持3秒钟，一旦主电源重新受电，装置工程能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预，以满足主电源母线工程快切需求。
5）变频器设计有电动机所需的过载、过流、过压、欠压、过热、缺相保护以及进线变压器的保护和变频器过载，变频器过热等全部保护功能。
6）变频器动力电源和控制电源分开供电，动力电源为变频调速工程内部供电，控制电源独立于动力电源工程，变频器自备UPS，可维持30min，控制电源故障时，变频器不能立即停机。
7）变频器在0～50Hz范围内进行调整，调节范围广，输出电压稳定。
3、改造中重点考虑的几个问题
1.变频器做单独接地网，接地网与电气地网隔离，保证变频器投运后对其他设备不产生干扰。
2.引风机原由电机非专用变频电机，改造后电机冷却风量不足，电机温升不能超标。
3.考虑电机全压启动对厂用6KV母线的影响及对电机和风机的影响。
4.现有的风机电机连接所用的液力偶合器拆除后，连接轴必须进行认真计算设计，要充分考虑在整个调频范围内风机的共振问题。
5.变频器及变频控制室的排热通风设计。
4、改造后经济效益分析
1.节能分析
机组在100%、80%两种负荷运行方式下电机状况统计
机组负荷（MW）引风机电机电流(A)、占额电流的百分比、功率Pg(kw)100 140 63.5% 1298135 150 65.8% 1391
Pg=1.732×6.3×I×cosφ
1）机组在100%负荷运行方式下引风机电机变频改造前后能耗比较
不使用变频器调节模式：Pg=1391kw
使用变频器调节模式：
风机效率：μf=0.63
传动效率：μt=0.97
电机效率：μd=0.95
变频器效率：μb=0.965
风机出口流量：Q=115m3/s
风机出口压力：H=-5.4kPa
Pb=Pd/μb=Pf/μt×μd×μb=QH/（μf×μt×μd×μb）=115×5.4/（0.63×0.97×0.95×0.965）=1108kW
节能效果：μ=(Pg-Pb)/Pg=（1392-1108）/1392=20%
2）机组在80%负荷运行方式下引风机电机变频改造前后能耗比较
不使用变频器调节模式：Pg=1298kw
使用变频器调节模式：
风机效率：μf=0.63
传动效率：μt=0.97
电机效率：μd=0.95
变频器效率：μb=0.965
风机出口流量：Q=115m3/s
风机出口压力：H=-4.3kPa
Pb=Pd/μb=Pf/μt×μd×μb=QH/（μf×μt×μd×μb）=115×4.3/（0.63×0.97×0.95×0.965）=883kW
节能效果：μ=(Pg-Pb)/Pg=（1298-883）/1298=30%
3）单台引风机节能计算
机组80%负荷运行，单台引风机年使用300天，共计7200小时，935万KW/h。
序号 名称 需求比例 年现用电 年变频用电 年节电1 引风机80%935kw/h 636kw/h 299万kw/h
经济效益计算：按照每度电0.3元计算，单台引风机每年节约88万元。
5、结论
变频器改造，不仅提高设备的安全可靠性，提高了工艺流程的自动化水平，减少事故率，更为企业节约降耗提高经济效益作出贡献，在国家大力倡导节能减排，减少环境污染政策的指引下，推广和使用变频器必将是降低能源消耗的有力措施。
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