通风系统的减阻与节能

通风系统的减阻与节能通风系统的减阻与节能Reducing Resistance Energy Saving in Fan System朱建国殷忠民鲁新贤上海理工大学浙江上风集团【摘要】通过典型实例,详细分析了通风系统在运风机性能的影响程度要视具体工况而定。行中出现风量不足的原因提出了相应的改进方(2蒼网阻力偏大主要是由于管网的结构、尺案。对改进后的系统实测表明,减阻节能效果显寸以及气流速度等不合理造成的。如管道弯曲不著并完全满足了设计要求。良或其截面变化不合理使局部阻力偏大出口管关键词通风系统减阻节能径偏小使出口动压损失显著增大使管网阻力曲线由p-Q变为p-Q如图1所示。Abstract: According to several typical examples, theof air volume shortage happened in runnimethod are provided. The actual test results of the im-proved system show that the effect of reducing resistancein deysa saving is striking and meet the requirementsana eneKey words Ventilating system Reducing resistance En24 2. Q通风系统的减阻节能原理分析图1p-Q曲线现在首先分析在一般情况下通风系统风量不足的原因。(1沨风机性能未达到设计参数造成此缺陷的管件形状名称e值管件形状示意图原因无导叶1.25①制造质量差(如风机叶型、叶角以及冲角等矩形直角偏差大)弯头内装导叶0.35②风机工况恶伥如风机进口存在突缩急速直角突缩流向转弯級气端帆布软管內瘪严重法兰错位等突缩vv=0.24)进口导致进口流场畸变使涡流进入叶轮)6=60°收缩管0.2若存在以上两点时均会导致风机特性曲线从直角p-Q变为p-Q如图1所示。入口弧形0.03在通常情况下批量生产风机都有一定的工艺保证措施,一般不会引起风机性能较大变化但用中国煤化工户若忽视安装条件就会导致风机工况恶化CNMHG根据大量产品使用后的情况统计工况恶化对因为系统实际风量不仅取决于风机本身的特性2003年4月18日收到上海市200093而且还与管网的性能有关。如图1所示若管网阻力41风机技术2004年第1期/节能较小则风量为Q若管网阻力偏大则风量为QA若管网阻力偏大且风机工况恶化则风量为Q。对于不同形状的管道,其局部阻力因局部损失系数ε值各异而相差悬殊。表1列岀了通风系统中常用管件的局部损失系数ε值的对比情况。(a)突缩(不好)(b)弧形(好)(c)锥形(好二、典型实例北京某公司对其未经改进的风道进行实测图3风机进风管形式的优劣发现风量普遍偏小但通过改善风机的安装条件及其匹配管路后在未增加风机功率的条件下风(3)风机出口管路布置不合理量却完全满足了设计要求。下面就对该公司通风不能充分利用占全压比重很大的风机出囗动系统中普遍存在的典型问题进行具体分析并提压使风机的静压效率偏低。若保证有效利用风出相应的改进方案机出口动压通常须将风机出口设计成渐扩管形(1安装不当式通常轴流风机出口的扩张角θ≤8°12°)以回①风机进口帆布段两个法兰因错位而上下偏收部分动压进一步提高风机的静压效率减少损心使气流轴对称破坏脉动力增强,风机进口流失如图4所示场不均匀如图2a所示。此时须重新安装法兰并保证其同轴度要求,才可确保系统实际风量和机出口风压达到设计要求4风机出口渐扩偏心距(a)法兰错位(b)帆布管内瘪(4蒼网的吸气管道或排气管道的流道方向或其截面变化设计不合理因管网设计不合理使局部阻力偏大,导致管网总阻力剧增。因此设计中尽量不采用近距离突②风机进口帆布管内瘪相当于其进口安装扩、突小突分、变向、急弯等使流道急变的流道截了一个节流阀既导致了风杋性能显著下降又增面以避免岀现较大范围的涡流区也可减少二次加了压力降如图2b所示。若将风机与帆布接管流动的产生和波及范围。对图5a所示情形在矩尽量拉直减轻帆布管内瘪,则可改善吸入流场。形直角弯管中加装转向叶片后局部损失系数显而易见帆布管内瘪对小直径风机的影响要比值大大降低局部阻力显著减小管网性能明显改大直径风机严重得多。善如图5b所示。(2岚机进囗管路布置不合理使其进口流场畸变进入叶轮气流不均匀漩涡区增大风机性能显著下降。要保证进气速度场均匀提高风机效率进风口通常采用平直进气管或渐缩管连接减少旋涡并将风机安装位置适转向叶片当远离吸气管道的进口使叶轮进口流场均匀如(b)有转向叶片图3b和图3c所示THE中国煤化工CNMHG(下转第23页)离心通风机叶轮焊接变形的控制3叶片与后盘焊接好后进行清理和检査合范围内冷却后拆除固定胎具见图1)格后要按焊接顺序在径向用火焰进行均匀加热如果在生产中无法安排2名以上的焊工施温度应在退火温度范围內这样就消除了部分焊焊也可以安排1名焊工施焊在焊接前可以在3后残余应力。加热后待温度冷却之后再磨除叶5片叶片的左右侧点固支撑架以控制角变形但片上端的点固板条按图纸将前盘点固到叶片上,焊接顺序最好与2名焊工时相同。然后拆除后盘加固四、效果验证临时固定板采用上述工艺措施后对其效果进行了验证经过对10个直径2m左右的离心式叶轮的变形量进行了实际测量叶片基本没有产生角变形,前、后盘波浪变形也控制在2mm以內在控制变形方面确实起到了很好的效果洞时通过以上叶轮在电厂实际运行1年以上情况的监测没有出现因为残余应力影响风机安全运行的情况这说明在消除残余应力方面也达到了预期效果。由于采用新工艺后在每台叶轮焊接中使胎具占用时间减少注AB分别表示2名焊工~12表示焊接和火焰加热顺序了一半以上同时又不用带胎具进行整体退火处图1分段对称施焊示意图理这就大大减少了叶轮生产因胎具影响工期的4將将拼装后的叶轮固定到胎具上焊接前盘与情况由于不用进行焊后整体退火还减少了大量叶片角焊缝焊接时的顺序和方法同焊接叶轮后盘与费用。而且新工艺简化了焊接操作难度焊缝质叶片角焊缝相同并且要严格控制焊接参数。焊接量也比以往有了很大提高。后在清理和检査消缺后按焊接顺序同后盘处理时通过以上验证在工艺上采取控制变形措施样在径向用火焰进行均匀加热温度在退火温度是切实可行的并且在很大程度上简化了操作…+…“+…““…“……“…“+…+……+“…+“++…+…“…+“…+“++++…+……+“+++“+“+“+…++(上接第42页)三、典型的通风系统减阻节能实效估算Q实测)。表2列出了北京某公司6种型号风机及其管道系统改进前的实测风量、设计风量和消耗该公司的通风管道经上述方法改进后实测功率比风量达到并超过设计指标完全满足了使用要求从表2看出如对风机的安装条件及其系统并在较短的时间内回收了改造风机的投资提高管路不加改进若确保系统达到额定风量则选配了经济效益。功率必须成倍增长能源浪费惊人。四、结论风机型号改进前的实测|设计风量消耗功率比风量m3/h)(m3/h)1风机安装条件及其进囗管路布置对其进SM-286750口流场有直接影响若处理不当会导致风机性能SM-3055103.0510000显著下降。(2部阻力对管网总阻力有举足轻重的影响若设计不当将导致管网总阻力剧增8600120002.74确悍玄麵定风量必须对风机安装条从以上分析可知某公司的风机安装不合理管道阻力偏大如果不予以改造则必须调换更大中国煤化工匹配并严格施工。CNMHG功率的风机来增大风量。假设所调换风机的效率1李庆宜通风机机械工业出版社1981近似不变并已达到设计风量则按照功率与流量2乐志成通风机的节能机械工业出版社198成3次方的关系估算消耗功率比i=(Q设计/3金朝铭陆肇达流体传输设备与运行机械工业出版社19823