車間降溫設備_離心通風機葉輪的設計方法簡述風機購買后應如何安

離心式通風機作為流體機械的一種重要類型，廣泛應用于國民經濟各個部門, 是主要的耗能機械之一，也是節能減排的一個重要研究領域。研究過程表明：提高離心通風機葉輪設計水平,是提高離心通風機效率、擴大其工況范圍的關鍵。本文將從離心通風機葉輪的設計和利用邊界層控制技術提高離心通風機葉輪性能這兩個方面，對近年來提出的提高離心通風機性能的方法和途徑的研究進行歸納分析。
離心通風機葉輪的設計方法簡述
如何設計高效、工藝簡單的離心通風機一直是科研人員研究的主要問題，設計高效葉輪葉片是解決這一問題的主要途徑。
葉輪是風機的核心氣動部件，葉輪內部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率。因此國內外學者為了了解葉輪內部的真實流動狀況，改進葉輪設計以提高葉輪的性能和效率，作了大量的工作。
為了設計出高效的離心葉輪, 科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內的流動規律, 尋求最佳的葉輪設計方法。最早使用的是一元設計方法[1]，通過大量的統計數據和一定的理論分析，獲得離心通風機各個關鍵截面氣動和結構參數的選擇規律。在一元方法使用的初期，可以簡單地通過對風機各個關鍵截面的平均速度計算，確定離心葉輪和蝸殼的關鍵參數，而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙，設計的風機性能需要設計人員有非常豐富的經驗，有時可以獲得性能不錯的風機，但是，大部分情況下，設計的通風機效率低下。為了改進，研究人員對葉輪輪蓋的子午面型線采用過流斷面的概念進行設計[2-3] ，如此設計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧，這種方法設計的葉輪雖然比前一種一元設計方法效率略有提高，但是該方法設計的風機輪蓋加工難度大，成本高，很難用于大型風機和非標風機的生產。另外一個重要方面就是改進葉片設計，對于二元葉片的改進方法主要為采用等減速方法和等擴張度方法等[4]，還有采用給定葉輪內相對速度W沿平均流線m分布[5]的方法。等減速方法從損失的角度考慮，氣流相對速度在葉輪流道內的流動過程中以同一速率均勻變化，能減少流動損失，進而提高葉輪效率；等擴張度方法是為了避免局部
地區過大的擴張角而提出的方法。給定的葉輪內相對速度W沿平均流線m的分布是通過控制相對平均流速沿流線m的變化規律，通過簡單幾何關系，就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡單，但也需要比較復雜的數值計算。
隨著數值計算以及電子計算機的高速發展，可以采用更加復雜的方法設計離心通風機葉片。苗水淼等運用“全可控渦”概念[6],建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進行葉輪設計的設計方法,該方法目前已經推廣至工程界,并已經取得了顯著效果[7]。但是此方法中決定葉輪設計成功與否的關鍵,即如何給出子午流面上葉片渦的合理分布。這一方面需要具有較豐富的設計經驗；另一方面也需要在設計過程中對設計結果不斷改進以符合葉片渦的分布規律,以期最終設計出高效率的葉輪機械。對于整個子午面上可控渦的確定，可以采用rCu沿輪盤、輪蓋的給定，可以通過線性插值的方法確定rCu在整個子午面上的分布[8-9]，也可以通過經驗公式確定可控渦的分布[10]，也有利用給定葉片載荷法[11]設計離心通風機的葉片。以上方法都是采用流線曲率法，設計出的是三元離心葉片，對于二元離心通風機葉片還不能直接應用。但數值計算顯示，離心通風機的二元葉片內部流動的結構是更復雜的三維流動。因此，如何利用三維流場計算方法進一步來設計高效二元離心葉輪是提高離心通風機設計技術的關鍵。
隨著計算技術的不斷發展，三維粘性流場計算獲得了非常大的進步，據此，有一些研究者提出了近似模型方法。該方法是針對在工程中完全采用隨機類優化方法尋優時計算量過大的問題，應用統計學的方法，提出的一種計算量小、在一定程度上可以保證設計準確性的方法。在近似模型方法應用于葉輪機械氣動優化設計方面,國內外研究者們已經做了相當一部分工作[12-14] ,其中以響應面和人工神經網絡方法應用居多。如何有效地將近似模型方法應用于多學科、多工況的優化問題,并用較少的設計參數覆蓋更大的實際設計空間,是一個重要的課題。
2007年，席光等提出了近似模型方法在葉輪機械氣動優化設計中的應用[15]。近似模型的建立過程主要包括: （1）選擇試驗設計方法并布置樣本點,在樣本點上產生設計變量和設計目標對應的樣本數據；（2）選擇模型函數來表示上面的樣本數據；（3）選擇某種方法,用上面的模型函數擬合樣本數據，建立近似模型。以上每一步選擇不同的方法或者模型，就相應產生了各種不同的近似模型方法。該方法不僅有利于更準確地洞察設計量和設計目標之間的關系，而且用近似模型來取代計算費時的評估目標函數的計算分析程序，可以為工程優化設計提供快速的空間探測分析工具，降低了計算成本。在氣動優化設計過程中，用該模型取代耗時的高精度的計算流體動力學分析 ,可以加速設計過程 ,降低設計成本�；�于統計學理論提出的近似模型方法，有效地平衡了基于計算流體動力學分析的葉輪機械氣動優化設計中計算成本和計算精度這一對矛盾。該近似模型方法在試驗設計方法基礎上，將響應面方法、Kriging方法和人工神經網絡技術成功地應用于葉輪機械部件的優化設計中，在離心壓縮機葉片擴壓器、葉輪和混流泵葉輪設計等問題中得到了成功應用,展示了廣闊的工程應用前景。目前，席光課題組已經建立了離心壓縮機部件及水泵葉輪的優化設計系統，并在工程設計中發揮了重要作用。
2008年，李景銀等在近似模型方法的基礎上提出了控制離心葉輪流道的相對平均速度優化設計方法[16]，將近似模型方法較早的應用于離心通風機葉輪設計。該方法通過給出流道內氣流平均速度沿平均流線的設計分布，設計出一組離心風機參數，根據正交性準則，在充分考慮影響葉輪效率因素的基礎上，采用正交優化方法進行優化組合，并結合基于流體動力學分析軟件的數值模擬，最終成功開發了與全國推廣產品9-19同樣設計參數和葉輪大小的離心通風機模型，計算全壓效率提高了4%以上。該方法簡單易行、合理可靠，得到了很高的設計開發效率。
隨著理論研究的不斷深入和設計方法的不斷提高，對于降低葉輪氣動損失、改善葉輪氣動性能的措施，提高離心風機效率的研究，將會更好的應用于工程實際中。
改善離心通風機內葉輪流動的方法
葉輪是離心風機的心臟，離心風機葉輪的內部流動是一個非常復雜的逆壓過程，葉輪的高速旋轉和葉道復雜幾何形狀都使其內部流動變成了非常復雜的三維湍流流動。由于壓差，葉片通道內一般會存在葉片壓力面向吸力面的二次流動，同時由于氣流90°轉彎，導致輪盤壓力大于輪蓋壓力也形成了二次流，這一般會導致葉輪的輪蓋和葉片吸力面區域出現低速區甚至分離，形成射流—尾跡結構[17]。由于射流—尾跡結構的存在，導致離心風機效率下降，噪聲增大。為了改善離心葉輪內部的流動狀況，提高葉輪效率，一個重要的研究方向就是采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能，這也是近年的熱點研究方向。
2007年，劉小民等人采用邊界層主動控制技術在壓縮機進氣段選擇性布置渦流發生器，從而改變葉輪進口處流場, 通過數值計算對不同配置參數下離心壓縮機性能進行對比分析[18]。該文章對渦流發生器應用于離心葉輪內流動控制的效果進行了初步的驗證和研究, 通過數值分析表明這種方法確實可以改善葉輪內部流動, 達到提高葉輪性能的效果。但是該主動控制技術結構復雜，而且需要外加控制設備和能量，對要求經濟耐用的離心通風機產品不具有競爭力。
采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能的另外一種方法就是采用自適應邊界層控制技術。1999年，黃東濤等人提出了離心通風機葉輪設計中采用長短葉片開縫方法[19-20]，該方法采用的串列葉柵技術，綜合了長短葉片和邊界層吹氣兩種技術的優點，利用邊界層吹氣技術抑制邊界層的增長，提高效率，而且試驗結果表明[20]，該方法可以有效的提高設計和大流量下的風機效率，但對小流量效果不明顯。文獻[21]用此思想解決了離心葉輪內部積灰的問題。雖然串列葉柵技術在離心壓縮機葉輪[20]內沒有獲得效率提高的效果，但從文獻內容看，估計是由于該文作者主要研究的是串聯葉片的相位效應，而沒有研究串聯葉片的徑向位置的變化影響導致的。
理論和試驗都表明，離心葉輪的射流尾跡結構隨著流量減小更加強烈，而且小流量時，尾跡處于吸力面，設計流量時，尾跡處于吸力面和輪蓋交界處。為了提高設計和小流量離心通風機效率，2008年，田華等人提出了葉片開縫技術[22]，該技術提出在葉輪輪蓋與葉片之間葉片尾部處開縫，引用葉片壓力面側的高壓氣體吹除吸力面側的低速尾跡區，直接給葉輪內的低速流體提供能量。最終得到在設計流量和小流量情況下，葉輪開縫后葉片表面分離區域減小，整個流道速度和葉輪內部相對速度分布更加均勻，且最大絕對速度明顯減小的結果。這種方法改善了葉輪內部流場的流動狀況，達到了提高離心葉輪性能和整機性能的效果，而且所形成的射流可以吹除葉片吸力面的積灰，有利于葉輪在氣固兩相流中工作。
2008年，李景銀等人提出在離心風機輪蓋上靠近葉片吸力面處開孔的方法[23]，利用蝸殼內的高壓氣體產生射流，從而直接給葉輪內的低速或分離流體提供能量，以減弱由葉輪內二次流所導致的射流-尾跡結構，并可用于消除或解決部分負荷時,常發生的離心葉輪的積灰問題。通過對離心風機整機的數值試驗，發現輪蓋開孔后，在設計點附近的風機壓力提高了約2％，效率提高了1％以上，小流量時壓力提高了1.5％，效率提高了2.1％。在設計流量和小流量時，由于輪蓋開孔形成的射流，可以明顯改善葉輪出口的分離流動，減小低速區域，降低葉輪出口處的最高速度和速度梯度，從而減弱了離心葉輪出口處的射流—尾跡結構。此外，沿葉片表面流動分離區域減小，壓力增加更有規律。輪蓋開孔方法可以提高設計流量和小流量下的閉式離心葉輪性能和整機性能，如果結合離心葉輪串列葉柵自適應邊界層控制技術，有可能全面提高離心葉輪性能。
3 結論
綜上所述, 近年來對離心通風機葉輪內部流動的研究取得了明顯進展, 有些研究成果已經應用到實際設計中，并獲得令人滿意的結果。目前, 對離心通風機葉輪內部流動的研究仍是比較活躍的研究領域之一，筆者認為可在如下方面進行進一步研究：
（1）如何將近似模型方法在通風機方面的應用進行更深入的研究，結合已有的葉片設計技術，探索更加高效快速的優化設計方法；
（2）如何將串列葉柵、輪蓋開孔和葉片開縫等離心葉輪自適應邊界層控制技術結合起來，在全工況范圍內改善離心通風機葉輪的性能，提高離心風機的效率；
（3）考慮非定常特性的設計方法研究。目前，研究離心通風機葉輪內部的流動均仍以定常計算為主，隨著動態試驗和數值模擬的發展, 人們對于葉輪機械內部流動的非定常現象及其機理將越來越清楚, 將非定常的研究成果應用于設計工作中是非常重要的方面

    中國風機產業網  風機購買后應如何安裝和使用它呢?不同的風機安裝的方式不同，這需要根據很多因素來決定的因此選擇一個合適的安裝方式能讓風機更好的發揮效果，有些安裝方法確實能給用戶帶來很好的效果。本人在風機社區了解到：

    首先要準備好風機的安裝環境，在安裝風機前對安裝環境和安裝前的一些準備工作都要做充足了。然后安裝標記不可忘記，因為它可能幫助用戶更好的識別風機的各個組成部分以及安裝過程中注意的一些小細節。通常“A”、“B”號各位一臺，就位前注意區分與進出口風管的關系、葉輪旋向等。風機轉動組找平、找正，這個還是有一定的辦法可以用的，將磁力座貼在主軸上，將百分表表頭指向軸承外圈或軸承座彈位端面上(既上端蓋加工面上);此時旋轉主軸一周以上其表針讀數不大于0.15mm即可，此讀數值為該軸承座與主軸的垂直情況。

    然后檢查地基的外形尺寸、各預留空洞的中心尺寸;地基外型尺寸偏差應在±20mm范圍內，各預留空洞的中心尺寸偏差應在±10mm之間;基礎劃線，以主廠房建筑基點或鍋爐縱橫中心線為基準，在數據上一定要做到精益求精，這樣才能把安裝誤差降到最低。

    除了這兩點之外，安裝風機的過程中還要注意電動機的使用環境，一般情況下風機電動機需要找平、找正，調整風機與電機主軸同軸度(既聯軸器找平找正)。用三塊百分表找正，軸向兩塊、徑向一塊;每盤動軸90度，記錄數據，測量其上下左右的讀數，調整同軸度，使其誤差≤0.05mm;且兩靠背輪之間應有10mm間隙。

    直連式安裝大概就這些需要注意的要點，當然在安裝進氣箱等其他組件時也需要非常謹慎，盡可能的把一些故障解決在安裝中，這樣也能為風機的正式使用提供更好的基礎�？傊�只有正確地安裝好風機才能使后期長久地使用。

離心式通風機作為流體機械的一種重要類型，廣泛應用于國民經濟各個部門 , 是主要的耗能機械之一，也是節能減排的一個重要研究領域。 研究過程表明 ： 提高離心通風機葉輪設計水平 , 是 提高離心通風機效率、擴大其工況范圍的關鍵。本文將從離心通風機葉輪的設計和利用 邊界層控制技術提高離心通風機葉輪性能這 兩個方面，對近年來提出的 提高離心通風機性能的方法和途徑 的研究進行歸納分析。 

 離心通風機葉輪的設計方法簡述
　如何設計高效、工藝簡單的 離心通風機一直是科研人員研究的主要問題， 設計高效葉輪葉片是解決這一問題的主要途徑。
　葉輪是風機的核心氣動部件，葉輪內部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率。因此國內外學者為了了解葉輪內部的真實流動狀況，改進葉輪設計以提高葉輪的性能和效率，作了大量的工作。
　為了設計出高效的離心葉輪 , 科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內的流動規律 , 尋求最佳的葉輪設計方法。最早使用的是一元設計方法，通過大量的統計數據和一定的理論分析，獲得離心通風機各個關鍵截面氣動和結構參數的選擇規律。在一元方法使用的初期，可以簡單地通過對風機各個關鍵截面的平均速度計算，確定離心葉輪和蝸殼的關鍵參數，而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙，設計的風機性能需要設計人員有非常豐富的經驗，有時可以獲得性能不錯的風機，但是，大部分情況下，設計的通風機效率低下。為了改進，研究人員對葉輪輪蓋的子午面型線采用過流斷面的概念進行設計 ，如此設計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧，這種方法設計的葉輪雖然比前一種一元設計方法效率略有提高，但是該方法設計的風機輪蓋加工難度大，成本高，很難用于大型風機和非標風機的生產。另外一個重要方面就是改進葉片設計，對于二元葉片的改進方法主要為采用等減速方法和等擴張度方法等 還有 采用給定葉輪內相對速度沿平均流線 分布的方法。 等減速方法 從損失的角度考慮， 氣流相對速度在葉輪流道內的流動過程中以同一速率均勻變化，能減少流動損失， 進而 提高葉輪效率 ；等擴張度方法是為了避免局部地區過大的擴張角而提出的方法。 給定的葉輪內相對速度 沿平均流線 的分布是通過控制相對平均流速沿流線 的變化規律，通過簡單幾何關系，就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡單，但也需要比較復雜的數值計算。
　隨著數值計算以及電子計算機的高速發展，可以采用更加復雜的方法設計離心通風機葉片 。 苗水淼等 運用“全可控渦”概念, 建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進行葉輪設計的設計方法 , 該方法目前已經推廣至工程界 , 并已經取得了顯著效果。但是此方法中決定葉輪設計成功與否的關鍵 , 即如何給出子午流面上葉片渦的合理分布。這一方面需要具有較豐富的設計經驗；另一方面也需要在設計過程中對設計結果不斷改進以符合葉片渦的分布規律 , 以期最終設計出高效率的葉輪機械。對于整個子午面上可控渦的確定，可以采用 沿輪盤、輪蓋的給定，可以通過線性插值的方法確定 在整個子午面上的分布 ，也可以通過經驗公式確定可控渦的分布 ，也有 利用給定葉片載荷法  設計離心通風機的葉片。以上方法都是采用流線曲率法，設計出的是三元離心葉片，對于二元離心通風機葉片還不能直接應用。但數值計算顯示，離心通風機的二元葉片內部流動的結構是更復雜的三維流動。因此，如何利用三維流場計算方法進一步來設計高效二元離心葉輪是提高離心通風機設計技術的關鍵。
　隨著計算技術的不斷發展，三維粘性流場計算獲得了非常大的進步，據此，有一些研究者提出了近似模型方法。該方法是 針對在工程中完全采用隨機類優化方法尋優時計算量過大的問題， 應用統計學的方法， 提出的一種 計算量小、在一定程度上可以保證設計準確性的方法。在近似模型方法應用于葉輪機械氣動優化設計方面 , 國內外研究者們已經做了相當一部分工作 , 其中以響應面和人工神經網絡方法應用居多。如何有效地將近似模型方法應用于多學科、多工況的優化問題 , 并用較少的設計參數覆蓋更大的實際設計空間 , 是一個重要的課題。
　2007 年，席光等提出了近似模型方法在葉輪機械氣動優化設計中的應用 。 近似模型的建立過程主要包括 : （ 1 ）選擇試驗設計方法并布置樣本點 , 在樣本點上產生設計變量和設計目標對應的樣本數據；（ 2 ）選擇模型函數來表示上面的樣本數據；（ 3 ）選擇某種方法 , 用上面的模型函數擬合樣本數據，建立近似模型。以上每一步選擇不同的方法或者模型，就相應產生了各種不同的近似模型方法。該方法不僅有利于更準確地洞察設計量和設計目標之間的關系，而且用近似模型來取代計算費時的評估目標函數的計算分析程序，可以為工程優化設計提供快速的空間探測分析工具，降低了計算成本。 在氣動優化設計過程中，用該模型取代耗時的高精度的計算流體動力學分析 , 可以加速設計過程 , 降低設計成本�；�于統計學理論提出的近似模型方法，有效地平衡了基于計算流體動力學分析的葉輪機械氣動優化設計中計算成本和計算精度這一對矛盾。該近似模型方法在試驗設計方法基礎上，將響應面方法、 Kriging 方法和人工神經網絡技術成功地應用于葉輪機械部件的優化設計中，在離心壓縮機葉片擴壓器、葉輪和混流泵葉輪設計等問題中得到了成功應用 , 展示了廣闊的工程應用前景。目前，席光課題組已經建立了離心壓縮機部件及水泵葉輪的優化設計系統，并在工程設計中發揮了重要作用。
　2008 年，李景銀等在近似模型方法的基礎上提出了 控制離心葉輪流道的相對平均速度優化設計方法,通風降溫方案，將近似模型方法較早的應用于離心通風機葉輪設計。該方法通過給出 流道內氣流 平均速度 沿平均流線的設計分布，設計出一組離心風機參數，根據正交性準則，在充分考慮影響葉輪效率因素的基礎上，采用正交優化方法進行優化組合，并結合基于流體動力學分析軟件的數值模擬，最終 成功開發了與全國推廣產品 9-19 同樣設計參數和葉輪大小的離心通風機模型，計算全壓效率提高了 4% 以上 。該方法 簡單易行、合理可靠， 得到了很高的設計開發效率。

　隨著理論研究的不斷深入和設計方法的不斷提高，對于 降低葉輪氣動損失、改善葉輪氣動性能的措施， 提高離心風機效率的研究，將會更好的應用于工程實際中。
   改善離心通風機內葉輪流動的方法

　葉輪是離心風機的心臟，離心風機葉輪的內部流動 是一個 非常復雜的 逆壓過程 ， 葉輪的高速旋轉和葉道復雜幾何形狀都使其內部流動變成了非常復雜的三維湍流流動 。由于壓差，葉片通道內一般會存在葉片壓力面向吸力面的二次流動，同時由于氣流 90 °轉彎，導致輪盤壓力大于輪蓋壓力也形成了二次流，這一般會導致葉輪的輪蓋和葉片吸力面區域出現低速區甚至分離，形成射流—尾跡結構 。由于射流—尾跡結構的存在，導致離心風機效率下降，噪聲增大。為了改善離心葉輪內部的流動狀況，提高葉輪效率，一個重要的研究方向就是采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能，這也是近年的熱點研究方向。
　2007 年，劉小民等人采用邊界層主動控制技術在壓縮機進氣段選擇性布置渦流發生器，從而改變葉輪進口處流場 , 通過數值計算對不同配置參數下離心壓縮機性能進行對比分析 。 該文章對渦流發生器應用于離心葉輪內流動控制的效果進行了初步的驗證和研究 , 通過數值分析表明這種方法確實可以改善葉輪內部流動 , 達到提高葉輪性能的效果。但是 該主動控制技術結構復雜，而且需要外加控制設備和能量，對要求經濟耐用的離心通風機產品不具有競爭力。
　采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能的另外一種方法就是 采用自適應邊界層控制技術。 1999 年，黃東濤等人提出了離心通風機葉輪設計中采用長短葉片開縫方法 ，該方法 采用的串列葉柵技術， 綜合了長短葉片和邊界層吹氣兩種技術的優點 ，利用邊界層吹氣技術抑制邊界層的增長，提高效率，而且試驗結果表明  ，該方法可以有效的提高設計和大流量下的風機效率，但對小流量效果不明顯。文獻用此思想解決了離心葉輪內部積灰的問題。雖然串列葉柵技術在離心壓縮機葉輪內沒有獲得效率提高的效果，但從文獻內容看，估計是由于該文作者主要研究的是串聯葉片的相位效應，而沒有研究串聯葉片的徑向位置的變化影響導致的。
　理論和試驗都表明，離心葉輪的射流尾跡結構隨著流量減小更加強烈，而且小流量時，尾跡處于吸力面，設計流量時，尾跡處于吸力面和輪蓋交界處。為了提高設計和小流量離心通風機效率， 2008 年，田華等人提出了葉片開縫技術 ，該技術提出在 葉輪輪蓋與葉片之間 葉片尾部處開縫， 引用葉片壓力面側的高壓氣體吹除吸力面側的低速尾跡區， 直接給葉輪內的低速流體提供能量。最終得到 在設計流量和小流量情況下，葉輪開縫后葉片表面分離區域減小，整個流道速度和葉輪內部相對速度分布更加均勻，且最大絕對速度明顯減小的結果。這種方法改善了葉輪內部流場的流動狀況，達到了提高離心葉輪性能和整機性能的效果，而且所形成的射流可以吹除葉片吸力面的積灰，有利于葉輪在氣固兩相流中工作。
　2008 年，李景銀等人提出在 離心風機輪蓋上靠近葉片吸力面處開孔的方法 ，利用蝸殼內的高壓氣體產生射流，從而直接給葉輪內的低速或分離流體提供能量，以減弱由葉輪內二次流所導致的射流 - 尾跡結構，并可用于消除或解決部分負荷時 , 常發生的離心葉輪的積灰問題。通過對離心風機整機的數值試驗，發現 輪蓋開孔后，在設計點附近的風機壓力提高了約 2 ％，效率提高了 1 ％以上，小流量時壓力提高了 1.5 ％，效率提高了 2.1 ％。在設計流量和小流量時，由于輪蓋開孔形成的射流，可以明顯改善葉輪出口的分離流動，減小低速區域，降低葉輪出口處的最高速度和速度梯度，從而減弱了離心葉輪出口處的射流—尾跡結構。此外，沿葉片表面流動分離區域減小，壓力增加更有規律。輪蓋開孔方法可以提高設計流量和小流量下的閉式離心葉輪性能和整機性能，如果結合離心葉輪串列葉柵自適應邊界層控制技術，有可能全面提高離心葉輪性能。
  結論
　綜上所述 , 近年來 對離心 通 風機葉輪內部流動的研究取得了明顯進展 , 有些研究成果已經應用到實際設計中，并獲得令人滿意的結果。目前 , 對離心通風機葉輪內部流動的研究仍是比較活躍的研究領域之一 ，筆者認為可在如下方面進行進一步研究：
�。� 1 ）如何將近似模型方法在通風機方面的應用進行更深入的研究，結合已有的葉片設計技術，探索更加高效快速的優化設計方法；
�。� 2 ）如何將 串列葉柵 、輪蓋開孔和葉片開縫等離心葉輪自適應邊界層控制技術結合起來，在全工況范圍內改善離心 通 風機葉輪的性能，提高離心風機的效率； 　   （ 3 ）考慮非定常特性的設計方法研究。目前，研究離心 通 風機葉輪內部的流動均仍以定常計算為主，隨著動態試驗和數值模擬的發展 , 人們對于葉輪機械內部流動的非定常現象及其機理將越來越清楚 , 將非定常的研究成果應用于設計工作中是非常重要的方面。

網易財經6月1日訊 在國家首輪海上風電場項目特許權招標啟動之際，明陽風電與國內風電龍頭企業華銳風電站到了同一個起跑線上。

“作為國家重點產業振興與改造項目，全球首臺3兆瓦超緊湊型（SCD）風電機組已經在公司下線�！睆V東明陽風電產業集團有關負責人告訴網易財經。

據介紹，3兆瓦超緊湊型風機專門針對近岸型和海上風電的特點進行設計，發電量是明陽傳統1.5兆瓦風機的兩倍，但重量卻輕了近1/3�！褒X輪箱避免了傳統高速齒輪箱故障率較高的弊端，發電機則比傳統機器體積小了許多，但低電壓穿越能力和電網支撐能力保留了下來�！泵麝栵L電董事長張傳衛說。

此前，擁有3兆瓦系列風電機組開發能力的國內風電企業只有華銳風電，2009年3月20日，由該公司生產的中國第一臺3兆瓦海上風電機組在上海東海大橋風電場一次性吊裝成功。

早在2008年，華銳風電就以22%的市場份額超越金風科技成為國內最大的風電機組制造企業，并排名全球第七。風電行業世界權威咨詢機構BTM今年3月發布的《世界風能發展》報告則顯示，華銳風電2009年憑借新增裝機容量351萬千瓦名列全球第三，全球市場份額也由2008年的5.0%躍升至9.2%。

目前1.5-3兆瓦系列產品年產500萬千瓦的明陽風電雖然不能與華銳風電分庭抗禮，但3兆瓦海上風機卻為其搶得了市場先機�！笆着鷥膳_超緊湊型3兆瓦風機將在徐聞和南通風場啟用。”張傳衛說。

廣東湛江徐聞海上風電場是華南首個海上風電示范工程，已被廣東省發改委列為2009年省重點建設項目，由明陽風電和廣東粵電集團共同建設，計劃于今年開工；南通風場即國電集團旗下龍源江蘇如東潮間帶試驗風場，是世界首個海上潮間帶試驗風場，已經于2009年10月20日并網發電成功，該風場使用的兩臺海上型1.5MW 風機即出自明陽風電之手。

依托一南一北兩大電力集團，明陽風電參與競標海上風電場項目特許權就會順暢得多。據悉，5月18日啟動的國家首輪海上風電場項目特許權招標，主要位于江蘇和山東兩個省內，將分別選擇兩個30萬千瓦的近海風電場和兩個20萬千瓦的灘涂風電場項目。

“而且，此次海上風電特許權項目招標，將采取‘捆綁式’招標的方式進行，即將項目開發商、風電設備商和專業安裝公司三者聯合招標。”國家發改委能源研究所副所長李俊峰說。

風電發電量現居全國第一的國電集團，目前利潤的三分之一來自風電，自然對此次招標格外重視。而早在2006年就與之開展合作的明陽風電，無疑會在未來的招標中受益。

“2009年中國已成為第一大風電裝機市場，為滿足未來的市場需求，我們投資30億元建設的生產基地將于今年8月正式投產，屆時將形成年產300臺3兆瓦超緊湊型風機的能力。”明陽風電有關負責人告訴網易財經。

 

國產高壓變頻器在發電廠吸風機上的應用

題目的提出 　　中國大唐團體公司陡河電廠#2發電機組（125MW）屬于調峰機組,機組運行時基本帶70-80%負荷,兩臺吸風機采用進口擋板調節。為了保證電機的安全穩定運行，選用的風機電機的備用容量較大。機組滿負荷運行時，吸風機進口擋板開度約60%，機組調峰時，風機進口擋板開度約40%左右，能量損失大，風機效率低。為了進一步適應廠網分開、競價上網的電力體制，節約能源，降低廠用電率，保護環境，簡化運行方式，減少轉動設備的磨損等，我公司決定在陡河電廠、下花園電廠及張家口電廠對部分風機、水泵采用高壓變頻器調速裝置，我公司在國際上公然招標采購高壓變頻器。北京利德華福電氣技術有限公司為國內唯一中標單位，并一舉中標8臺高壓變頻器。其中陡河電廠#2爐2臺吸風機電機上分別加裝一套北京利德華福電氣技術有限公司生產的6 kV/1000 kW高壓變頻器裝置。                    1、HARSVERT-A06/105型高壓變頻裝置原理  　　變頻裝置采用多電平串聯技術，6KV系統結構見圖1，由移相變壓器、功率單元和控制器組成。6KV系列有21個功率單元，每7個功率單元串聯構成一相。          　　每個功率單元結構以及電氣性能完全一致，可以互換，其電路結構見圖2，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，可得到如圖3所示的波形。                    　　每個功率單元結構上完全一致，可以互換，其電路結構見圖2，為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，可得到如圖3所示的波形。                    　　輸進側由移相變壓器給每個單元供電，移相變壓器的副邊繞組分為三組，構成42脈沖整流方式；這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網側的電流波形，使其負載下的網側功率因數接近1。          　　另外，由于變壓器副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，每個功率單元等效為一臺單相低壓變頻器。          　　輸出側由每個單元的U、V輸出端子相互串接成星型接法直接給高壓電機供電，通過對每個單元的PWM波形進行重組，可得到如圖4所示的門路正弦PWM波形。這種波形正弦度好，dv/dt小，可減少對電纜和電機的盡緣損壞，無須輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長，電機不需要降額使用，可直接用于舊設備的改造；同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉片的機械應力。          　　當某一個單元出現故障時，通過使圖2中的軟開關節點K導通，可將此單元旁路出系統而不影響其他單元的運行，變頻器可持續降額運行，可減少很多場合下停機造成的損失。                   2、變頻改造方案簡介 　　#2爐引風機是兩臺雙側布置，目前其引風機的出力調節由人工調節擋板來實現。由于引風機設計時冗余功率較大，加上風量控制采用檔風板引起的阻力損耗，造成廠用電率高，影響機組的經濟運行。 電動機參數 　　　　　　　 引風機參數 型號：Y1000-8 　 　　　　 型號： G4-73-11-28D 額定功率：1000kW 　　　   額定風量：455000m3/h 額定電壓：6kV 　　　　　  額定風壓： 6460Pa  額定電流：119A 　　　　　 風機轉速： 742rpm 額定頻率：50Hz 額定轉速：743r/min 　　為了充分保證系統的可靠性，為變頻器同時加裝工頻旁路裝置，變頻器異常時，變頻器停止運行，電機可以直接手動切換到工頻下運行。工頻旁路由3個高壓隔離開關QS1、QS2和QS3組成（見圖，其中QF為甲方原有高壓開關）。要求QS2不能與QS3同時閉合，在機械上實現互鎖。變頻運行時，QS1和QS2閉合，QS3斷開；工頻運行時，QS3閉合，QS1和QS2斷開。                   　　為了實現變頻器故障的保護，變頻器對6KV開關QF進行聯鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開QF，要求甲方對QF的合分閘電路進行適當改造。工頻旁路時，變頻器應答應QF合閘，撤消對QF的跳閘信號，使電性能正常通過QF合閘工頻啟動。          3、變頻裝置調試數據對比     中國電力科學研究院對相關參數的丈量結果如下 表1 工頻擋板調節和變頻調速調節2臺吸風機系統的綜合輸進功率對比機組負荷          機組負荷 （MW） 工頻擋板調節 （kW） 變頻調速調節 （kW） 減少的綜合輸進功率 （kW） 90 962 391 571 100 995 523 472 110 1062 573 489 125 1126 606 520      ,負壓風機價格;        圖6 機組負荷90MW時變頻器輸出電壓（波形較電流差）電流波形          圖7 變頻啟動時變頻器輸出電壓（上）和電流（下）波形           　　測試結果表明，72%負荷時節能率為59%，滿負荷時節能率也高達46%。同時，電機變頻啟動時，啟動電流平穩上升,電機啟動非常平穩。           4、變頻改造后的效益計算  1） 全年滿負荷時，投進2臺變頻器后，估算年節電量為：         520kW＊5500h=2860000 kWh  　 年至少節省電費：2860000 kWh＊0.326元/kW.h=93.2萬元 2） 全年72%負荷運行時，投進2臺變頻器后，估算年節電量為：         571kW＊5500h=3140500 kWh 　 年至少節省電費：3140500 kWh＊0.326元/kW.h=102.4萬元          　　可見，在滿負荷全年運行或者72%負荷全年運行情況下，投進2臺北京利德華福電氣技術有限公司生產的國產高壓變頻器后，我公司全年節約電費均可達100萬元左右。另外，由于北京利德華福電氣技術有限公司系列變頻器功率因數可達0.95以上，大于電機功率因數0.85，減少大量無功。并且實現電機軟啟動，可避免因大電流啟動沖擊造成對電機盡緣的影響，減少電機維護量，節約檢驗維護用度，同時電機壽命大幅度延長。           5、結束語     高壓變頻裝置由于其節能效果明顯，采用變頻調速后，實現了電機的軟啟動，延長電機的壽命，引風機擋板全開，也減少了風道的振動與磨損。總之，以北京利德華福公司為代表生產的國產高壓變頻器的可靠運行性能及良好的節能效果為我公司創造了巨大的經濟效益和社會效益，值得大力推薦和應用。

關于風幕機、風機、換氣扇等通風產品選型的意見與參考

風幕機的作用： 風幕機用于電子、儀表、紡織、醫院、大型商場、超市、賓館、酒店、劇院及冷藏食品庫便于敞開場所。根據不同場所選用不同型號、規格產品,車間通風降溫，具休根據用戶的門洞寬度和高度來確定其用量，可采用二臺或三臺以上聯接。本機有快、慢檔的控制線路功能，客戶可根據氣溫自行調節風量、風流角度，獲得合適的風度。          風幕機的選型： 選用風幕機應根據門的實際寬度和高度，參照風幕機的技術參數來選擇。 1、風幕機的長度應略長于門的寬度，可采用多臺連接使用。 2、門的高度應在風幕機的有效隔斷距離之內，如果安裝的實際環境不同，例如靠近公路或處于風沙較大的地區，應選用風幕機的有效隔斷距離大于門的高度的風幕機。 3、門的高度較高時，應盡量選用遙控型的。 4、在油煙濃度大的地方，如：廚房，應選用金屬風輪的風幕機。          風機選型　　風機的選型一般按下述步驟進行: 1、計算確定隧道內所需的通風量; 2、計算所需總推力It It=△P×At(N) 其中,At:隧道橫截面積(m2) △ P:各項阻力之和(Pa);一般應計及下列4項: 1) 隧道進風口阻力與出風口阻力; 2) 隧道表面摩擦阻力,懸吊風機裝置、支架及路標等引起的阻力; 3) 交通阻力; 4) 隧道進出口之間因溫度、氣壓、風速不同而生的壓力差所產生的阻力. 3、確定風機布置的總體方案 根據隧道長度、所需總推力以及射流風機提供推力的范圍,初步確定在隧道總長上共布置m組風機,每組n臺,每臺風機的推力為T. 滿足m×n×T≥Tt的總推力要求,同時考慮下列限制條件: 1) n臺風機并列時,其中心線橫向間距應大于2倍風機直徑 2) m組(臺)風機串列時,縱向間距應大于10倍隧道直徑 4、單臺風機參數的確定 射流風機的性能以其施加于氣流的推力來衡量,風機產生的推力在理論上等于風機進出口氣流的動量差(動量等于氣流質量流量與流速的乘積),在風機測試條件先,進口氣流的動量為零,所以可以計算出在測試條件下,風機的理論推力: 理論推力=p×Q×V=pQ2/A(N) P:空氣密度(kg/m3) Q:風量(m3/s) A:風機出口面積(m2) 試驗臺架量測推力T1一般為理論推力的0.85-1.05倍.取決于流場分布與風機內部及*的結構.風機性能參數圖表中所給出的風機推力數據均以試驗臺架量測推力為準,但量測推力還不等于風機裝在隧道內所能產生的可用推力T,這是因為風機吊裝在隧道中時會受到隧道中氣流速度產生的卸荷作用的影響(柯達恩效應),可用推力減少.影響的程度可用系數K1和K2來表示和計算: T=T1×K1×K2或T1=T(K1×K2) 其中T:安裝在隧道中的射流風機可用推力(N) T1: 試驗臺架量測推力(N) K1:隧道中平均氣流速度以及風機出口風速對風機推力的影響系數 K2:風機軸流離隧道壁之間距離的影響系數 以下場合風機選型使用分析 倉庫通風 首先，看倉儲貨品是否是易燃易爆貨品，如：油漆倉庫等，必須選擇防爆系列風機�！∑浯危�看噪聲要求高低，可以選擇屋頂風機或環保式離心風機，(而且有款屋頂風機是風力啟動，更可以省電呢。 最后，看倉庫空氣所需換氣量的大小，可以選擇最常規的軸流風機SF型或排風扇FA型。 廚房排風 首先，對于室內直排油煙的廚房(即排風口在室內墻上)，可以根據油煙大小選擇SF型軸流風機或FA型排氣風扇。 其次，對于油煙大，且油煙需要經由長管道，并管道里有打彎處理的廚房，強烈建議使用離心風機(4-72離心風機最為通用，11-62低噪聲環保型離心風機也很實用)，這是因為離心風機的壓力較軸流風機大，且油煙不經過電機，對電機的保養和換洗更容易�！∽詈�，建議油煙強烈的廚房選用以上兩種方案并用，效果更佳。 高檔場所通風 對于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK廳等高檔場所通風，就不適宜用常規風機了。 首先，對于小室的通風，使通風管道連接中央通風管的房間，可以在兼顧外觀與噪聲基礎上，選擇FZY系列小型軸流風機，它體積小，塑料或鋁制外觀，低噪聲與高風量并存。 其次，對風量與噪聲要求更嚴格的角度說，風機箱是最好選擇。箱體內部有消音棉，外接中央通風管道后可以達到減噪的顯著效果。 最后，補充一下，對于健身房的室內吹風，務必選則大風量的FS型工業電風扇，而非SF型崗位式軸流風機。這是從外觀及安全性方面考慮。             換氣扇按進排氣口分為隔墻型（隔墻孔的兩側都是自由空間，從隔墻的一側向另一側換氣）、導管排氣型(一側從自由空間進氣，而另一側通過導管排氣)、導管進氣型(一側通過導管進氣,而另一側向自由空間排氣)、全導管型（換氣扇兩側均安置導管,通過導管進氣和排氣）。按氣流形式分為離心式（空氣由平行于轉動軸的方向進入，垂直于軸的方向排出）、軸流式（空氣由平行于轉動軸的方向進入，仍平行于軸的方向排出）和橫流式（空氣的進入和排出均垂直于軸的方向）。            由電動機帶動風葉旋轉驅動氣流，使室內外空氣交換的一類空氣調節電器。又稱通風扇。換氣的目的就是要除去室內的污濁空氣，調節溫度、濕度和感覺效果。換氣扇廣泛應用于家庭及公共場所。 早期的產品只能單向排氣，稱為排氣（風）扇。1964年出現百葉窗式換氣扇。中國廣東省江門市家用電器工業公司于1974年首次生產200mm開敞式排氣扇。沈陽市排風扇廠于 1976年開始生產300mm金屬型百葉窗式排氣扇，1979年生產300mm雙向百葉窗式換氣扇。          二、換氣扇的分類　 換氣扇按進排氣口分為隔墻型（隔墻孔的兩側都是自由空間，從隔墻的一側向另一側換氣）、導管排氣型(一側從自由空間進氣，而另一側通過導管排氣)、導管進氣型(一側通過導管進氣,而另一側向自由空間排氣)、全導管型（換氣扇兩側均安置導管,通過導管進氣和排氣）。按氣流形式分為離心式（空氣由平行于轉動軸的方向進入，垂直于軸的方向排出）、軸流式（空氣由平行于轉動軸的方向進入，仍平行于軸的方向排出）和橫流式（空氣的進入和排出均垂直于軸的方向）。          三、換氣扇換氣方式 換氣扇的換氣方式有排出式、吸入式、并用式三種。排出式從自然進氣口進入空氣，通過換氣扇排出污濁空氣；吸入式通過換氣扇吸入新鮮空氣，從自然排氣口排出污濁空氣；并用式是吸氣與排氣均由換氣扇來完成。 換氣量不同場所需要換氣量和換氣次數不同。一個人或每平方米所需的新鮮空氣量，稱為所需換氣量。在1小時內更換新鮮空氣的次數,稱為換氣次數。 結構百葉窗式換氣扇是使用最廣泛的換氣扇，主要由電動機、扇葉、風框、面板、百葉窗以及專用的拉線開關等附屬元件組成。電動機一般采用單相電容運轉異步電動機。 150mm規格以下的換氣扇也采用罩極式電動機。扇葉一般用 ABS、AS塑料注塑成型，重量輕而強度高。風框通常用薄鋼板沖壓和點焊制成，也有采用塑料注塑成型。面板采用塑料注塑成型。百葉窗通常采用薄鋼板或馬口鐵沖壓成型。 換氣扇的規格按其扇葉直徑分為 100、150、200、250、300、350、400、450和500mm。

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收錄時間:2011年03月10日 23:24:12 來源:ccen 作者:

???? 1．透風機和管道的安裝，應保持在高速運轉情況下穩定牢固。不得露天安裝，作業場地必須有防火 設備 。 2．風管接頭應嚴密，口徑不同的風管不得混合連接，風管轉角處應做成大圓角。風管出風口距工作面宜為6～10m。風管安裝不應妨礙職員行走及車輛通行；若排擠安裝，支點及懸掛應牢固可靠。隧道工作面四周的管道應采取保護措施，防止放炮砸壞。 3．透風機及透風管應裝有風壓水柱表，并應隨時檢查透風情況。 4．啟動前應檢查并確認主機和管件的連接符合要求，風扇轉動平穩、電器部分包括電流過載繼電保護裝置均齊全后，方可啟動。 5．運行中，運轉應平穩無異響，如發現異常情況時，應立即停機檢驗。 6．運行中，當電動機溫升超過銘牌規定時，應停機降溫。 7．運行中不得檢驗。對無逆止裝置的透風機，應待風道回風消失后方可檢驗。 8．嚴禁在透風機和透風管上放置或懸掛任何物件。 9．作業后，應切斷電源。長期停用時，應放置在干燥的室內。 相關閱讀:

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