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整体厂房降温通风_风机的维护与故障原因机械百科锅炉湿法脱硫对
| 风机的维护与故障原因 |
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| ,厂房降温; （一）风机维护工作制度 |
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收录时间:2011年01月07日 18:48:17 来源:ccen 作者: |
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中国风机产业网 根据锅炉配置空预器的形式不同，引风机流量裕度也不尽相同。若空预器采用管式空预器时，考虑到空预器为管式空预器，正常运行时几乎无漏风，因此，引风机的流量裕度可以取规程要求的下线，减少流量裕度。但管式空预器的阻力比回转式空预器的阻力大，因此会使引风机压头比采用回转式空预器时较高。回转式空气预热器的漏风率较大，因此，流量裕度需接近规程上限。
除尘器形式的不同，也对引风机的选择有一定的影响。目前，大容量锅炉的除尘器一般为电除尘器、电袋复合除尘器、袋式除尘器。因为本工程的燃煤灰分很大，一般来说，电除尘器的阻力最小北京油烟净化器，电袋复合除尘器的阻力居中，袋式除尘器的阻力较大。因此，在选择引风机的压头时，必需考虑，锅炉后部除尘器形式的影响。
目前，电站锅炉一般采用炉外湿法脱硫，辽宁滤板也有少部门采用半干 *** 回流化床脱硫等形式。湿法脱硫是否设置脱硫增压风机对引风机压头也有影响。
根据环保要求，目前工程一般不答应设烟气旁路。脱硫系统需与机组同步运行，因此，没必要设置脱硫增压风机与引风机串联运行，脱硫系统的阻力全部由引风机压头来克服。根据工程经验，脱硫系统的总阻力取1700Pa。
目前国内高压级别干气密封全部为进口，国内企业只能生产低压级别干气密封，某公司为炼油厂120万吨/年加氢裂化装置循环氢离心压缩机干气密封进行国产化改造，改造是成功的，事实证明国内企业也有能力生产高压级别干气密封。
该离心式压缩机由沈阳鼓风机集团有限公司制造，型号BCL406/A离心压缩机，是炼油厂加氢裂化装置的核心设备，其能否长周期运转关系到装置能否正常运行。
改造前干气密封为国外生产，设计时存在一点缺点，如：循环氢组份的露点与运行温度接近，当系统出现波动时会造成密封气入口带液；干气密封控制系统只有电伴热，在停电事故发生时，电伴热失效会引起压缩机干气密封损坏；干气密封动静环密封面在14MPa时即出现严重的摩擦现象，无法保证密封在高压下长期运行。
为解决这些问题及降低维修费用和订货周期，与国内公司共同研制开发国内首台应用于 17MPa高压等级的干气密封。
随着石油化工、能源工业的发展以及人们安全环保意识的提高，对各类转动设备轴封的要求也越来越高。目前，国内绝大多数石化企业转动设备轴封型式均采用的是单端面机械密封或双端面机械密封。单端面机械密封结构简单，但存在工艺介质易泄漏的问题，不适合输送易挥发介质；双端面机械密封用外引密封液做润滑冷却介质，密封结构和辅助系统较为复杂。由于机械密封为接触式密封，其使用寿命已不能满足石化企业长周期运行的要求。干气密封的出现，是密封技术的一次革命，它具有使用寿命长、无介质泄漏、轴功率消耗低等优点，因此，得到广泛应用。
1 干气密封简介
正常条件下，作用在密封面上的闭合力（弹簧力和介质力）等于开启力（气膜反力），密封工作在设计工作间隙。当受到外部干扰，气膜厚度减小，则气膜反力增加，开启力大于闭合力，迫使密封工作间隙增大，恢复到正常值。
相反，若密封气膜厚度增大，则气膜反力减小，闭合力大于开启力，密封面合拢恢复到正常值。因此，只要在设计范围内，当外部干扰消失以后，气膜厚度就可以恢复到设计值。衡量密封稳定性的主要指标就是密封产生气膜刚度的大小，气膜刚度是气膜作用力的变化与气膜厚度的变化之比，气膜刚度越大，表明密封的抗干扰能力越强，密封运行越稳定。干气密封的设计就是以获得最大的气膜刚度为目标。
干气密封是机械密封和气体密封的结合，是一种非接触端部密封，它是在机械密封的动环或静环（一般在动环上）的密封面上开有密封槽（本密封为T形槽），当动静环高速旋转时，在两端面间形成一层气膜，在气体泵送效应产生的推力作用下把动静环推开，使两密封端面不接触，但在压缩机刚开机阶段，由于转速较低，动静密封面形成的动压力也较低，动静环是接触摩擦的，所以采用干气密封的压缩机，低速运行时间不宜过长[1]。
2 影响干气密封性能的主要参数影响干气密封性能的参数分为密封端面结构参数和密封操作参数。端面结构参数对密封的稳定性影响较大，操作参数对密封的泄漏量影响较大。
2.1 密封端面结构参数对气膜刚度的影响
2.1.1 干气密封动压槽形状
从流体动力学角度来讲，在干气密封端面开任何形状的沟槽，都能产生动压效应。理论研究表明，螺旋槽产生的流体动压效应最强，用其作为干气密封动压槽而形成的气膜刚度最大，即干气密封的稳定性最好。
2.1.2 干气密封动压槽深度
理论研究表明，干气密封流体动压槽深度与气膜厚度为同一量级时，密封的气膜刚度最大。实际应用中，干气密封的动压槽深度一般在3～10μm。在其余参数确定的情况下，动压槽深度有一最佳值。
2.1.3 干气密封动压槽数量、宽度和长度
理论研究表明，干气密封动压槽数量趋于无限时，动压效应最强。不过在实际应用中，当动压槽达到一定数量后，再增加槽数，对干气密封性能影响已经很小。此外，干气密封动压槽宽度和长度对密封性能都有一定的影响。
2.2 操作参数对密封泄漏量的影响
2.2.1 密封直径、转速对泄漏量的影响。密封直径越大，转速越高，密封环线速度越大，干气密封的泄漏量就越大。
2.2.2 密封介质压力对泄漏量的影响。在密封工作间隙一定的情况下，密封气压力越高，气体泄漏量越大。
2.2.3 介质温度、介质粘度对泄漏量的影响。介质温度对密封泄漏量的影响是由于温度对介质粘度有影响而造成的。介质粘度增加，动压效应增强，气膜厚度增加，但同时流经密封端面间隙的阻力也增加。因此，其对密封泄漏量的影响不是很大。
3 改造前后结构变化
3.1 改造前本装置干气密封
本装置双向串联干气密封的特点：密封型式为双向串联干气密封；密封槽为 T形槽；旋转环材料为碳化硅；静环为涂DLC工业金刚石碳化硅；辅助密封元件采用填充PTFE；弹簧（ALLOYC40）加载。采用T形槽密封端面，可以避免压缩机正反转造成密封损坏或减少使用寿命，系统采取电伴热。
3.2 改造后本装置干气密封
特点：（1）压缩机两端干气密封更换为某公司自发研制的干气密封，其中静环材料由碳化硅更改为石墨；密封槽型由原设计的双向“T”形槽改为双向“土”形槽，以增加其运行的稳定性；（2）改造主密封流量计，通过更换流量计的测量孔板并调整量程，使流量计符合改造后的需要；（3）在干气密封控制系统前增加了除液罐，并通过液位计检测，进行自动排液，从而避免在异常停机的情况下干气密封系统带液；（4）在主密封气管线处增加了蒸汽伴热，伴热温度控制在90～110℃，防止装置停电时出现进口温度降低主密封气重组份冷凝的问题。
4 干气密封改造后的控制系统
干气密封利用气动薄膜式调节阀使平衡管气与主密封气保持一定压差，隔离气和级间密封气分别利用自力式调节阀保持压力恒定。
装置开工和停车时，压缩机进出口压力相等，此时增压泵启动，保证主密封气压力比平衡管气压力高0.3～0.4MPa（G）,增压泵驱动气源工业风为0.35～0.4 MPa（G），主密封气密封室压力比一级排气压力高0.03 MPa以上，级间（二级）密封气压力比二级排气压力高0.03 MPa以上。
4.1 主要控制流程
4.1.1 主密封气控制流程
从压缩机出口来的主密封气首先经过脱液罐脱液，再到除雾器除雾，然后进入主密封气过滤器进行过滤。如果主密封气的压力与平衡管压力差低于0.345MPa（G）(设定值),则增压泵自启,给主密封气提压。提压后的密封气进入储液罐进行气液分离，再经过过滤器过滤后进入主密封气调节阀。调节阀调节进气流量为1634～5516.8NL/min,密封气经调节阀后分两路并经过流量孔板进入一级密封腔。然后泄漏气经一级密封气泄漏线并经过孔板排入火炬，泄漏量控制在958.3NL/min以内。
4.1.2 辅助密封气控制流程
级间密封气 从氮气区来的氮气经过滤器过滤后，级间密封气经自立式调节阀调节流量控制在60～183.3NL/min后，又分两路经流量孔板进入级间密封气密封腔，级间密封起辅助密封作用。然后氮气经二级泄漏线进入火炬。需要注意的是：二级密封进气流量应略小于一级密封放入火炬的流量。
4.1.3 隔离密封控制流程
隔离密封氮气从氮气区来的氮气经过滤器过滤后，经隔离气经自立式调节阀调节压力90kPa，又分两路经流量孔板进入隔离气密封腔，隔离润滑油。其中一部分经过密封进入二级密封排气腔；另一部分由端面进入轴承箱，高点放空。
4.2 主要控制系统参数设置
主密封气过滤器设有差压变送器，并设定压力0.138MPa（G）的高报警值，当过滤器差压变大时，必须切换进行清理或更换滤芯。主密封气与平衡管设有差压表，当压差小于0.345 MPa（G）时增压泵自启，给主密封气增压，当差压高于0.52 MPa（G）时，增压泵自动关闭。增压泵漏气压力大于0.1MPa（G）时高报警，大于0.14MPa（G）时停增压泵。
主密封气的流量表设有大于 5516.8NL/min高报警、设有小于1634NL/min低报警，此时需要调节流量，泄漏气和氮气通过迷宫密封释放到火炬，流量计流量大于958.3NL/min高报警；流量计流量大于1158.3NL/min停机。
级间密封气通过自立式调节阀调节压力，控制级间密封气压力大于0.09MPa（G）。
隔离气通过自立式调节阀调节压力，隔离气压力小于90kPa（G）低报警。隔离气供气流量表（标准状态）大于184NL/min高报警、设有小于99NL/min低报警。
以上主要参数全部经组态并入ESD系统，可以实现对该密封系统进行监控。
5 运行情况
经过现场的改造、安装，国内自行研制的首套高压干气密封于2008年9月6日投运，已经经历了氮气气密、硫化、氢气等不同工况，从改造后干气密封的运行参数上来看，一级密封泄漏量在200～300NL/min，小于设计泄漏值358.3NL/min，更小于设计报警值958.3NL/min，优于改造目标，运行状态平稳。表1是改造前干气密封运行情况，表2是改造的设计参数，表3是改造后标定数据，从表3中可以看出密封性能稳定，可靠，机组运行平稳，事实证明了干气密封的改造是成功的。
表1 干气密封改造前运行参数
时间
转速/（r/min）
驱动端一级泄露量/(NL/min)
驱动端二级泄露量/(NL/min)
二级密封气压力/MPa
驱动/非驱动端密封气流量/(NL/min)
驱动/非驱动端二级密封气流量/(NL/min)
FIA3846
FIA3847
PIA3841
FIA3840
FIA3841
FIA3846
FIA3847
0：00
9401
121.2
124.5
0.102
3765.12
3729.68
122.32
112.36
2：00
9398
123.4
125.3
0.102
3765.12
3733.25
121.36
111.23
4：00
9400
131.0
134.6
0.103
3768.34
3728.34
124.11
113.92
6：00
9403
134.2
136.5
0.101
3763.25
3731.86
123.56
114.15
8：00
9402
128.6
138.7
0.102
3761.32
3728.49
123.76
113.26
10：00
9402
129.5
136.5
0.099
3764.69
3729.67
124.62
112.89
12：00
9399
127.2
132.4
0.103
3760.58
3730.47
120.86
112.48
14：00
9397
128.6
124.8
0.103
3761.43
3734.26
121.71
111.87
16：00
9401
125.7
129.5
0.102
3761.36
3735.29
122.38
111.32
18：00
9401
138.2
134.2
0.102
3769.98
3726.15
121.35
112.36
20：00
9403
142.1
140.2
0.098
3768.61
3728.19
122.64
112.67
22：00
9499
143.2
144.6
0.099
3761.47
3729.92
123.14
113.05
表2 干气密封设计参数
时间
转速/（r/min）
驱动端一级泄漏量/(NL/min)
驱动端二级泄漏量/(NL/min)
二级密封气压力/MPa
驱动/非驱动端密封气流量/(NL/min)
驱动/非驱动端二级密封气流量/(NL/min)
FIA3846
FIA3847
PIA3841
FIA3840
FIA3841
FIA3846
FIA3847
—
9000
358.3
358.3
0.2
＜5516.8
＜5516.8
＜183.3
＜183.3
表3 干气密封改造后标定参数（共标定6天）
时间
转速/（r/min）
驱动端一级泄漏量/(NL/min)
驱动端二级泄漏量/(NL/min)
二级密封气压力/MPa
驱动/非驱动端密封气流量/(NL/min)
驱动/非驱动端二级密封气流量/(NL/min)
FIA3846
FIA3847
PIA3841
FIA3840
FIA3841
FIA3846
FIA3847
14：20
8800
261.4
229.33
0.121
3758.6
3776.8
133.74
124.64
18：40
9100
271.46
237.2
0.119
3759.2
3775.2
130.79
122.79
19：00
9100
267.99
235.24
0.112
3752.6
3780.2
131.26
122.95
9：30
9398
258.4
229.33
0.109
3748.6
3765.2
133.1
123.64
10：30
9400
256.62
227.38
0.115
3755.6
3758.3
132.78
123.15
15：30
8804
267.1
231.31
0.115
3760.5
3764.9
129.05
121.7
9：00
8804
261
241
0.124
3768.2
3787.2
130.65
117.46
14：00
9000
287.7
255.7
0.112
3725.2
3758.6
120.39
112.04
11：00
9010
293.22
260.16
0.118
3734.6
3798.2
118.96
110.16
13：10
9005
308.42
270.5
0.117
3758.2
3764.8
109.44
103.6
15：00
9006
309.9
273.03
0.115
3748.2
3748.9
110.28
104.13
10：10
9400
267.1
242.89
0.118
3768.6
3769.7
129.15
117.1
17：00
9600
277.18
256.73
0.111
3774.2
3788.3
125.7
112.69
8：25
9200
254.3
254.2
0.121
3770.6
3773.2
121.4
108.6
6 注意事项（1）只有当机组处于静止状态而且系统无压力的情况下才能对干气密封进行处理；
（2）密封安装之前，对干气密封的浮动性进行检查：① 密封周向自由度检查；② 密封轴向自由度的检查（如果密封质量很大，弹簧力不能克服密封静件的重量，使得静件不能恢复原位，这时可以将密封侧放，用手均匀压密封动件，密封可以恢复到原位）。
（3）密封系统在安装时，必须保证管线、土形槽清洁。
(4)主密封气密封室压力至少大于一级排气压力0.03 MPa（G）；级间（二级）密封室压力至少大于级间排气压力0.03 MPa（G）。
(5)开机前必须投用干气密封，停机时先停润滑油，后停干气密封，防止润滑油进入干气密封系统中，停机时，密封腔降压速度不超过0.5MPa/min。
(6)开机前投用蒸汽伴热，停机后再停蒸汽伴热。
(7)在开机过程中，不宜低转速运行时间太长，在正常运转中，应该保持转速恒定，调转速时尽可能缓慢操作，以避免转速波动太大对干气密封产生不良的影响。在任何情况下干气密封被反向充压，均可能造成密封的损坏，进入密封的气体应清洁、干燥并气量充足，以保证密封的最佳性能，延长密封的使用寿命，过大的振动与串动将影响密封的性能甚至损坏密封。
7 结论
装置开车后，经过3个月的运行，此密封运行情况良好， 该套干气密封的成功应用，也标志着干气密封国产化改造初步告捷，表明国内干气密封厂家有能力打破此领域国外技术垄断。此项目研发成功后，将为其它循环氢压缩机提供可靠的密封，为国产干气密封在高压离心压缩机上面的应用奠定基础，从而彻底解决高压干气密封长期依赖进口的局面，为填补国内此领域空白做出重要贡献。
负压风机向外排出空气使室内气压下降，室内空气变稀薄，形成一个负压区，空气由于气压差补偿流入室内。在工业厂房通风设备实际应用中，负压风机集中安装于厂房一侧，进气口位于厂房另外一侧，空气由进气口到负压风机形成对流吹风。在这个过程中，靠近负压风机附近的门窗保持关闭，强迫空气由进气口一侧门窗补偿流入车间。空气排着队、有秩序的由进气口流入车间，从车间流过，由负压风机排出车间。换气彻底、高效，换气率可高达99%。
通过具体的工程设计、根据需要设计换气速度和风速，任何高热、有害气体、粉尘烟雾均能迅速排出车间通风机，任何通风不良问题均能一次性彻底解决。从开启风机的几秒钟内即可达到通风的效果。
11月17～19日，2010年中国多晶硅生产技术及产业化推进会在古都洛阳举行。本次会议的主题是以自主创新打造中国绿色能源，积极推进国内多晶硅产业技术交流。专家呼吁，要以最快的速度促进多晶硅产业从“中国制造”向“中国创造”转变。
作为支撑微电子和光伏产业的基础材料，多晶硅属于朝阳产业，近年来在我国蓬勃兴起，全球多晶硅产量快速增长。今年全球产量将达到14万吨，预计我国产能有望达到8万吨。
但不容忽视的现状是，我国多晶硅产业存在自主知识产权含量低、自主创新能力差、耗能较高、污染较严重等一系列问题，许多企业纷纷进口国外的设备，却不能获得国外先进的核心技术，国外设备本土化能力不强，造成产能大、但开车不成功的现象突出，产能和产量差距悬殊。此外，我国多晶硅产品多数为低端粗加工产品，电子级产品极少，在国际上没有竞争力。
:针对国内多晶硅企业都在闭门造车、没有形成合力的现状，与会专家和企业老总达成以下共识：一是要通过《中国化工报》等媒体以及协会组织多沟通，进行经常性的技术交流，打破技术壁垒，规避风险，形成“中国创造”的技术合力；二是要破除行业壁垒和本位思维，建立大产业链思维，由有色产业向化工产业渗透，多采用国内成熟的化工技术和设备，上联有色、下联新能源，以自主创新增强多晶硅产业实力；三是尽快出台多晶硅行业的标准和进入门槛，呼吁国家尽快出台相关政策，扶持优势企业，避免重复低水平建设，重点促进多晶硅高端产品发展。
本次会议由中国化工报社主办，由洛阳中硅高科技有限公司和北京化工大学技术支持，来自国内主要多晶硅生产企业的代表以及业内专家近百人与会。
概述
1. 加工精度与加工误差
加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。
2.加工经济精度
由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。任何一种加工方法，只要精心操作，细心调整，并选用合适的切削参数进行加工，都能使加工精度得到较大的提高，但这样会降低生产率，增加加工成本。加工误差δ与加工成本C成反比关系。某种加工方法的加工经济精度不应理解为某一个确定值，而应理解为一个范围，在这个范围内都可以说是经济的。
3. 原始误差
由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。
工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。
4.研究机械加工精度的方法
a) 研究机械加工精度的方法分析计算法和统计分析法。
b) 采用滑动轴承时主轴的径向圆跳动
二、工艺系统集合误差
1.机床的几何误差
加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此,车间通风，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损将使机床工作精度下降。
主轴回转误差
机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。
主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。
产生主轴径向回转误差的主要原因有：主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。
譬如，在采用滑动轴承结构为主轴的车床上车削外圆时，切削力F的作用方向可认为大体上时不变的，见右图，在切削力F的作用下，主轴颈以不同的部位和轴承内径的某一固定部位相接触，此时主轴颈的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大，而轴承内径的圆度误差对主轴径向回转精度的影响则不大；在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随着主轴的回转而回转，在切削力F的作用下，主轴总是以其轴颈某一固定部位与轴承内表面的不同部位接触，因此，轴承内表面的圆度误差对主轴径向回转精度影响较大，而主轴颈圆度误差的影响则不大。图中的δd表示径向跳动量。
产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。
不同的加工方法，主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。在车床上加工外圆和内孔时，主轴径向回转误差可以引起工件的圆度和圆柱度误差，但对加工工件端面则无直接影响。主轴轴向回转误差对加工外圆和内孔的影响不大，但对所加工端面的垂直度及平面度则有较大的影响。在车螺纹时，主轴向回转误差可使被加工螺纹的导程产生周期性误差。
适当提高主轴及箱体的制造精度，选用高精度的轴承，提高主轴部件的装配精度，对高速主轴部件进行平衡，对滚动轴承进行预紧等，均可提高机床主轴的回转精度。
导轨误差
导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有以下三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度(扭曲)。
卧式车床导轨在水平面内的直线度误差△1将直接反映在被加工工件表面的法线方向（加工误差的敏感方向）上，对加工精度的影响最大。卧式车床导轨在垂直面内的直线度误差△2可引起被加工工件的形状误差和尺寸误差。但△2对加工精度的影响要比△1小得多。由右图2可知，若因△2而使刀尖由a下降至b，不难推得工件半径R的变化量。
当前后导轨存在平行度误差(扭曲)时，刀架运动时会产生摆动，刀尖的运动轨迹是一条空间曲线，使工件产生形状误差。由右图可见，当前后导轨有了扭曲误差△3之后，由几何关系可求得△y≈(H/B)△3。一般车床的H/B≈2/3，车床前后导轨的平行度误差对加工精度的影响很大。
卧式车床导轨直线度误差
卧式车床导轨垂直面内直线度误差对加工精度的影响
卧式车床导轨扭曲对加工精度的影响
除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。
传动链误差
传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。
工件在夹具中装夹示意图
多翼叶轮是风机中的旋转部件，对风机中能量的传递起着主要作用．由于多翼叶轮相 对宽度较大，使得在叶轮进口处气流沿轴向分布不均匀。在前盘附近，气流主要沿轴向流 动，靠近叶轮中部以及后盘，气流逐渐转变为径向流动。因此，在前盘附近，气流参数变 化较大，且受集流器背部涡流区影响，易形成大涡流区，其大小随周向位置的改变、风机 流量的大小而有所不同，构成了风机损失以及噪声的一个主要来源。前盘涡流区域同时 还会引起叶轮出口气流轴向分布不均。在轴向方向，前盘附近的气流流速很小，主气流通 常朝向叶轮后盘位置倾斜。同时，由于蜗壳流道的不对称，叶轮进出口气流在周向分布同 样并不均匀，尤其是径向流速成分。在周向方向，越靠近蜗壳出口，气流速度越大。
多翼叶轮的流道很短，叶片弯曲程度大，叶道中易形成气流分离以及回流现象。气流 在靠近翼型前缘的叶片吸力面上产生边界层分离，在后缘再重新附着在叶片表面上。与后 盘附近以及蜗壳出口侧的叶道相比，在前盘区域以及蜗壳内部侧的叶轮进口，气流径向流 速较小，边界层分离现象因此较为严重。小流量时的边界层分离也较大流量条件下明显。 回流主要出现在前盘附近的蜗舌下方以及蜗壳内部的叶道中。由于多翼叶轮相对宽度大， 在前盘附近气流又以轴向流动为主，再加上叶轮流道短，因此蜗壳中高压区域的气流往往 穿过叶轮一直回到叶轮进口，往往造成很大的损失。
叶片出口安放角是对风机性能影响最大的一个结构参数其次是进口安放角。叶片 数、翼型、叶轮宽度等都会对风机的内部流场以及外部气动性能产生很大的影响。适当增 加叶片数会使全压及噪声性能均得到改善，但叶片数过多将使叶片入口阻塞过大，导致叶道扩张角过大，引起边界层分离。叶片后 缘被叶轮外径自然切除而形成的翼型比具有尖状后缘形状的翼型有助于在叶轮的气流主 要流出区获得更高的气流速度，其翼型表面也更加符合气流的流线型设计，因此可以获得 更大的风量和全压。
本文链接: 叶轮 风机流动的关键
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普通交流发电机
整体式交流发电机
无刷交流发电机
带泵交流发电机
永磁交流发电机
和6管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二极管，其中6只组成三相全波桥式整流电路，还有2只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。
9管交流发电机日车应用较多，其基本结构和6管交流发电机相同，所不同的是整流器。管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路，对外负载供电。9管交流发电机的整流器中3只小功率管二极管与三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电。所以称3只小功率管为励磁二极管。
11管交流发电机的整流器
本文链接: 交流发电机的分类
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变频器基础 *1: VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。 *2: CVCF 恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz），等等。 通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。 把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中 不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。 汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。 变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ *1: r/min 电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：4极电机 60Hz 1,800 [r/min] 4极电机 50Hz 1,500 [r/min] 电机的旋转速度同频率成比例 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。 感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率（如下图所示）。 由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以不适和改变该值来调整电机的速度。 另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极数 改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压 例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。 例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。 如果要正确的使用变频器, 必须认真地考虑散热的问题. 变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度，变频器使用寿命减半。 因此，我们要重视散热问题啊！ 在变频器工作时，流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的，不能忽视其发热所产生的影响 通常，变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少. 可以用以下公式估算: 发热量的近似值＝ 变频器容量（KW）×55 [W] 在这里, 如果变频器容量是以恒转矩负载为准的 (过流能力150% * 60s) 如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器, 并且也在柜子里面, 这时发热量会更大一些。 电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。 这时可以用估算: 变频器容量（KW）×60 [W] 因为各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式可以针对各品牌的产品. 注意： 如果有制动电阻的话，因为制动电阻的散热量很大， 因此最好安装位置最好和变频器隔离开， 如装在柜子上面或旁边等。 那么, 怎样采能降低控制柜内的发热量呢? 当变频器安装在控制机柜中时，要考虑变频器发热值的问题。 根据机柜内产生热量值的增加，要适当地增加机柜的尺寸。因此，要使控制机柜的尺寸尽量减小，就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。 如果在变频器安装时，把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面，将会使变频器有70％的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量，所以对大容量变频器更加有效。 还可以用隔离板把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器本体。这样效果也很好。 变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的，横着放散热会变差的! 关于冷却风扇 一般功率稍微大一点的变频器， 都带有冷却风扇。同时，也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。 注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁。其他关于散热的问题 1。 在海拔高于1000m的地方，因为空气密度降低，因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容，1000m每-5%。但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大， 所以也要看具体应用。 比方说在1500m的地方，但是周期性负载，如电梯，就不必要降容。 2。 开关频率：变频器的发热主要来自于IGBT， IGBT的发热有集中在开和关的瞬间。 因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。 有的厂家宣称降低开关频率可以扩容， 就是这个道理。 矢量控制是怎样使电机具有大的转矩的？ *1: 转矩提升 此功能增加变频器的输出电压，以使电机的输出转矩和电压的平方成正比的关系增加，从而改善电机的输出转矩。 改善电机低速输出转矩不足的技术 使用"矢量控制"，可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。 对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做"转矩提升"（*1）。 转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压，电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。 "矢量控制"把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。 "矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。 变频器制动的情况 *1: 制动的概念 指电能从电机侧流到变频器侧（或供电电源侧）,这时电机的转速高于同步转速. 负载的能量分为动能和势能. 动能(由速度和重量确定其大小）随着物体的运动而累积。当动能减为零时，该事物就处在停止状态。 机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。 对于变频器，如果输出频率降低，电机转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程. 由制动产生的功率将返回到变频器侧。这些功率可以用电阻发热消耗。 在用于提升类负载,在下降时, 能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧,进行制动. 这种操作方法被称作"再生制动"，而该方法可应用于变频器制动。 在减速期间，产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做"功率返回再生方法"。在实际中，这种应用需要"能量回馈单元"选件。 怎样提高制动能力？ 为了用散热来消耗再生功率，需要在变频器侧安装制动电阻。 为了改善制动能力，不能期望*增加变频器的容量来解决问题。请选用"制动电阻"、"制动单元"或"功率再生变换器"等选件来改善变频器的制动容量 3. 当电机的旋转速度改变时，其输出转矩会怎样？ *1: 工频电源 由电网提供的动力电源（商用电源） *2: 起动电流 当电机开始运转时，变频器的输出电流 变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 我们经常听到下面的说法："电机在工频电源供电时（*1）时，电机的起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些"。如果用大的电压和频率起动电机，例如使用工频电网直接供电，就会产生一个大的起动冲击（大的起动电流 (*2) ）。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机产生的转矩要小于工频电网供电的转矩值。所以变频器驱动的电机起动电流要小些。 通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减些减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。 通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。 当变频器调速到大于60Hz频率时，电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz(60Hz)电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe) 变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。 当电机以大于60Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。 举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)
| 3300MW机组引风机变频负压控制的应用 |
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| 摘要:文章阐述了在西门子分散控制系统TELEPERM ME的系统中对原有引风逻辑修改并增加新的变频控制方案设计，并简述了该改造在阳光发电厂的应用水平，提出了该控制设计的优缺点以及改造建议。 关键词:炉膛压力 变频技术 分散控制系统
图1：引风变频控制流程图
来源：2006年第1期总第74期《电力学报》 |
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