車間降溫水簾_熱電廠風機節能改造方案工業自動化?土SICOM3000應

熱電廠風機節能改造方案

一、引言       鍋爐在選用與其配套的風機容量時，均是按鍋爐的最大蒸發量予以考慮，且留有20%風壓和20%流量的裕量。這就是說，即使鍋爐全載運行，其風門開度也不會是100%，最多僅能達到80%左右，并且鍋爐根據季節不同負荷量也會相應變化。此外，風機在選用其配套電動機時，也留有一定裕量。因而在鍋爐的正常運行中，其電動機總是處于不全載情況下運行。因此，對鍋爐風機的節能改造具有十分重要的經濟意義。風機系統中流量的調節常采用改變擋板開度的方式，因而在擋板上產生了附加的壓力損失。浪費了大量能源。采用變頻調速技術改造風機系統，不僅可以節約能源，而且使系統運行更加公道可靠。          二、節能分析       變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸進頻率成正比的關系： n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉速、輸進頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。通過流體力學的基本定律可知：風機、泵類設備均屬平方轉矩負載，其轉速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關系：Q∝n ，H∝n2，P∝n3；即，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。如下圖示為壓力H-流量Q曲線特性圖:風機、泵類在管路特性曲線R1工作時，工況點為A，其流量壓力分別為Q1、H1，此時風機、泵類所需的功率正比于H1與Q1的乘積，即正比于AH1OQ1的面積。由于工藝要求需減小流量到Q2，實際上通過增加管網管阻，使風機、泵類的工作點移到R2上的B點，壓力增大到H2，這時風機、泵類所需的功率正比于H2與Q2的乘積，即正比于BH2OQ2的面積。顯然風機、泵類所需的功率增大了。這種調節方式控制固然簡單、但功率消耗大，不利于節能，是以高運行本錢換取簡單控制方式。 n1-代表電機在額定轉速運行時的特性； n2-代表電機降速運行在n2轉速時的特性； R1-代表風機、泵類管路阻力最小時的阻力特性； R2-代表風機、泵類管路阻力增大到某一數組時的阻力特性。       若采用變頻調速，風機轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量還是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調速后風機所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。對于風機、泵類設備采用變頻調速后的節能效果，通常采用以下兩種方式進行計算：若采用變頻調速，風機轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量還是Q2，壓力由H1降到H3，這時變頻調速后風機所需的功率正比于H3與Q2的乘積，即正比于CH3OQ2的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。          三、改造前設備工況                貴公司設備是通過調節擋風板和閥門的開啟角度的機械調節方法來滿足不同的用風量，這種操縱方式的缺點是: （1）電機及風機的轉速高，負荷強度重，電能浪費嚴重； （2）調節精度差，控制不精確； （3）電氣控制直接起動，啟動時電流對電網沖擊大，需要的電源（電網）容量大，功率因素較低； （4）起動時機械沖擊大,設備使用壽命低； （5）電氣保護特性差，當負載出現機械故障時不能瞬間動作保護設備等。采用變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗。          四、變頻改造方案        變頻柜具有工/變頻切換功能，系統各臺電機均由相應變頻器驅動，在變頻器出現故障時可自動切換到工頻啟動，以保證生產的連續性。能遠程控制起動、停止。變頻柜控制電氣圖如下：          五、總結       采用變頻器控制將有以下諸多優點：  （1）、采用變頻器控制電機的轉速，取消擋板調節，降低了設備的故障 率，節電效果明顯； （2）、采用變頻器控制電機，實現了電機的軟啟動，延長了設備的使用壽 命，避免了對電網的沖擊；  （3）、電機在低于額定轉速的狀態下運行，減少了噪聲對環境的影響； （4）、具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能；  （5）、變頻具有工/變頻自動切換功能，能夠保證生產的連續性。       實踐證實，變頻改造具有明顯的節電效果，是一種理想的調速控制方式。既進步了設備效率，又滿足了生產工藝要求，并且還大大減少了設備維護、維修用度，另外當采用變頻調速時，由于變頻裝置內的直流電抗器能很好的改善功率因數，也可以為電網節約容量。直接和間接經濟效益十分明顯。

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我國常用風機型號如下：
一、通風機型號                                               10-18、9-18、9-16型高壓離心通風機
1．-般低中高壓離心通風機                              10-20型高壓離心通風機
4-68型離心通風機                                            10-24型高壓離心通風機
4-70型離心通風機                                            11-62型離心通風機
B4-72 F4-72型離心風機                                   CAS型離心通風機
T4-72 T4-72-12型離心風機                              CPE型離心通風機
CPC型離心通風機
S4-72型離心風機
4-2×72型離心通風機                                        2．工業鍋爐用離心通、引風機
42×72№22離心通風機                                   G4-32—1 l型鍋爐離心式鼓風機
4-75-l1離心通風機                                           G4-68 Y4-68型離心通、引風機
4-79 4-2×79型離心通風機                              Y4-70型離心引風機
TS4-79調速節能離心通風機                             Y4-70Ⅱ型鍋爐引風機
5-48-ll型離心通風機                                          Y4-72-11鍋爐引風機
DZ6-16 №6.75低噪聲離心通風機                      G4-73 Y4-73鍋爐離心通、引風機
8-09、9-12型高壓離心通風機                           Y4-73-14（單板葉片）耐磨離心鍋爐引風機
9-11型高壓節能離心通風機                               G4-73 №20~31½F F4-73 №20~31½F鍋爐鼓、引風機
9-19 9-26磊型高壓離心通風機                            Y4-2×73 №28½、37F鍋爐離心引風機
9-20-11型離心通風機                                          Y5-42離心風機
G9-26型低噪聲離心通風機                                  Y5-47Ⅱ型高效低噪聲鍋爐離心引風機
9-28 I型離心通風機                                              Y5_48鍋爐離心引風機
10-08-3l№8C離心通風機
L0-16型高壓離心通風機                                       Y6-11 Y10-11型離心引風機
Y 6-25鍋爐引風機                                                R9-26型№ 22熱風機
Y6-30-12型鍋爐引風機                                         W9-28型高溫風機
G6-30、G5-47鍋爐鼓風機                                    W9-35-03型高溫風機
G6-41 Y6-41系列鍋爐通、引風機                         W9-55型高溫風機
YS6-45-11型鍋爐離心引風機                                W9-11系列高溫離心通風機
Y6-52鍋爐離心引風機                                           BB50、BB24型高溫風機
Y7-45鍋爐引風機                                                 W50B-1型№15、24C高溫軸流風機
Y8-39 Y7-45型鍋爐引風機                                   W63A-1 W63B-1系列高溫可逆軸流風機
Y9-19、Y9-26鍋爐引風機                                    HTF系列消防高溫排煙風機
XY9-35-12型鍋爐引風機
YX9-35鍋爐離心引風機                                       4．煤粉離心通風機
L9-10№7.5高壓、小流量、火探專用冷卻風機     M6-29型煤粉離心通風機
LQ9-13火探專用風機及其裝置                            M6-31 M7-16型煤粉通風機
9-35 Y9-35型鍋爐通、引風機                              M7-29型煤粉離心通風機
Y10-21、Y8-24、Yl0-24型高效低噪聲引風機       M9-26型煤粉離心通風機
SGG、SCY1 ~ 10t/h工業鍋爐通、引風機             5．排塵離心式通風機
GC2~6it/h GY2~6it/h工業鍋爐配套離心通、引風機 C4-73型離心通風機
GG0.5-15~ GG20-15 GYO.5-15 ~GY20-15鍋爐通、引風機 4-2×68型№23離心除塵風機
C6-46型排塵離心通風機
3．高溫通風機                                                      C6-48型排塵離心通風機
W4-57-11型高溫風機                                              FC6-48型紡織排塵通風機
W4-62型高溫風機                                                   CBS型離心通風機
W4-68型高溫風機                                                   SFF232-21型雙吸離心通風機
W4-70-11高溫風機                                                  SFF233-11型紡織除塵通風機
W4-70型N0 6.2D高溫氣體循環風機
W4-72型高溫風機                                                    6．化鐵爐、水泥窯、燒結、小化肥用風機
W4-72型N0 6.3高溫離心通風機 化鐵爐專用            Hl0-13-11型高壓離心通風機
W4-73型高溫風機                                                     HTD12-11~ HTD50-14 HTD85-21 ~HTD300-21型離心鼓風機
W4-80-11 W4-80-12芝罩式爐爐臺風機                  10-19型造氣鼓風機
W5-40 11型高溫風機                                                SNL- 11型水泥立窯專用高壓離心通風機
W5-47型高溫風機                                                    LYFL系列水泥機械立窯風機
W5-47、W9-19、W4-73型高溫風機                        AF系列燒結離心風機
W5-48型高溫風機                                                   JY5-44型冶煉排煙引風機
WG29、W6-39系列高溫風機                                  FG型沸騰鍋爐通風機
W7-29-11型高溫風機                                              L22型輪窯專用軸流通風機
W8-35-101型高溫風機
W9-19型高溫風機                                                    7．防腐離心通風機
W9-26型高溫風機                      ,PVC水簾好;                              FC3-49型№16F防腐、濕式除塵離心通風機
W9-26型N0 12.5C、12.5D、12.5F高溫風機            FW9- F4-57型耐腐蝕離心風機
26型N0 15.5防腐高溫風機                                        F4-62型防腐離心通風機
F4-65型N09.6D F4-62型№10D防腐風機                  2K56系列礦井軸流通風機
K58型礦井軸流通風機                                               K55、K61、K65系列礦井軸流通風機
8．卷煙風機                                                              MK9、MK9-5型卷煙機風機
KZS型礦井軸流通風機                                               YJ13B型卷煙機風機
YJ14型卷煙機風機                                       ,屋頂電動排氣設備;              13.礦井局部離心、軸流通風機
YJ22型煙支過濾嘴接裝機風機                                     BK4-72型防爆、礦用離心通風機
PROTOS卷煙風機
9．谷物粉末輸送風機                                                  BKJ( KJ)66-11型N0 4.5軸流通風機
xs型纖維物送料風機                                                     ,濕簾生產廠家;BDJ67~12型礦井低噪聲局部軸流通風機
5-42-11型籽棉輸送風機                                               YBT型煤礦用局扇軸流風機
SL5-45型物料輸送風機                                                 DSFA-5型低噪聲對旋局部軸流式通風機
DSF-5-64-11型輸送棉籽離心風機                                 SFA、JZD型低噪聲、高效率對旋局部軸流式通
G23. 6-30型離心通風機                                                 SM7-31-11型輸棉風機
14.紡織軸流式通JxL機                                                     1F50系列紡織軸流通風機
10.影機化工通風機                                                           6-40型離心通風機
5-32 5-34型離心通風機                                 6-60-12型№0.95A 6-71-11型N01.05A離心通風機
5-27 XWF旋渦風機                                                          5-35型離心通風機
WF1型、WF2型微型離心通風機                                      Y34-5 .5-11№3.3A旋流通風機
11.空調用風機                                                                  50AI1型軸流通風機
DW系列空調風機                                                              SFF131-11型低噪聲軸流通風機
KDF型離心通風機                                                             DFz系列紡織空調風機
15．冷卻塔軸流通風機
4-90-21、14-65-21、12-2×35型低噪聲空漏風機            30n-ll型№47冷卻塔軸流通風機
Kr4-2×68型離心空調風機                                                30A9-11型№20軸流通風機
13-2×35型離心通風機                                                     30A9-13型N0 47、50軸流通風機
JDF型建筑物用低噪聲離心通風機                                     CNA和CNB型離心通風機L30I型№36專軸流通風機
C2NA和C2NB型離心通風機                                              JI20型軸流通風機
LDFl.40型風機盤管窄調器專用風機                                   SL60A2-13型N0 16軸流通風機
LDF系列低噪聲離心通風機                                                DW50型低溫可逆軸流通風機
LDF-2. 24型低噪聲離心通風機                                           WJ36-11型№8軸流通風機
HF- LTF型冷卻塔專用風機
12.礦井離心、軸流通風機
K4-73-01 N0 32F礦用離心通風機                                      16．降溫涼風用軸流通風機
K4-2×73型礦井離心通風機                                                LF40Ⅱ型噴霧降溫風機

　如何有效準確地檢測出壓縮機的噪聲源，是環境噪聲治理與壓縮機優化設計的關鍵。

　　壓縮機各部件的工作狀態通過一定的傳遞路徑反映于振動和噪聲中，對振動和噪聲信號進行分析可有效地了解壓縮機內部各部件的工作狀態，判定壓縮機的工作特性。對壓縮機的振動和噪聲信號的相干分析，是為了進一步找出振動和噪聲之間的聯系，相干分析可以進行設備噪聲源的識別，根據分析結果，設計人員可對引起振動和噪聲較大的零部件進行二次設計，為壓縮機性能的改進提供可靠的理論依據。

　　筆者根據壓縮機噪聲源的特點，進行噪聲和振動信號的測試，并采用相干分析對壓縮機的主要噪聲源分析和識別。并以國產某離心式壓縮機組噪聲源識別的過程，說明此方法的有效性。

1 　壓縮機噪聲特性

　　壓縮機噪聲源是一種綜合性的噪聲源，它包括機械噪聲、空氣動力噪聲以及電氣噪聲等。

　　機械噪聲：是由不平衡、機械碰摩以及結構共振產生，并通過軸、軸承、殼體向空間傳播；空氣動力噪聲：是由氣流脈動噪聲和渦流噪聲組成，氣流脈動噪聲是由于旋轉的葉片周期性打擊空間某固定空氣質點而引起空氣的壓力脈動分量，產生相應的壓縮脈沖而形成的；渦流噪聲，也稱紊流噪聲，是一個寬頻帶的連續譜。渦流噪聲是風機葉片在轉動時，使在葉片后面的周圍氣體產生渦流，使空氣發生擾動，形成壓縮與稀疏的變化過程，當湍動氣流中的壓強脈動含有可聽聲頻率成分 , 且強度足夠大時 , 則輻射出噪聲 [1,4-5] 。離心式壓縮機空氣動力性噪聲是氣流脈動噪聲和渦流噪聲共同作用、相互混雜的結果。其中以氣流脈動噪聲為主要噪聲源，在寬頻帶上常常有一個或幾個突出的峰值就是氣流脈動噪聲，一般超出連續部分 5 ～ 15dB 。

　　目前，很多擁有離心式壓縮機的企業的工作條件都不能滿足上述要求，當前國內外生產的離心式壓縮機噪聲一般都在 100dB 以上，嚴重影響正常的工作。噪聲源識別是有效降噪的前提和基礎。筆者根據離心式壓縮機噪聲的特點，對其噪聲源分析與準確定位，以便為壓縮機優化設計提供理論依據。

2　 噪聲相干性分析

2.1 相干函數的基本概念

　　相干函數 [2-3] 是在頻域上描述系統輸入或輸出的兩個信號的相關程度的實值函數。系統的相干分析對應于頻域中的相關分析。

　　相干函數是度量任意兩個信號的因果程度的實值函數，可用來檢測頻響函數計算的有效性。在實際工程中，實測的輸入輸出兩者的相干函數通常都小于 1 ，計算的有效性要求相應的相干函數值大于 0.75 。

　　筆者是利用雙通道同時檢測的噪聲和振動信號進行相干分析，計算兩者的相干程度，從而確定噪聲源的位置。

2.2 常相干函數表達式

　　常相干函數是相干函數的基礎 , 表達式為

　　　

 

3 　離心式壓縮機噪聲和振動測試

3.1 測點位置

　　采用雙通道同時進行噪聲和振動檢測。以壓縮機組中第二段的測點布置舉例，由于壓縮機組各段結構相似，故其它段的測點位置依此類推。圖 1 是壓縮機組二段噪聲測點的俯視圖。

3.2 等效連續 A 聲級測試數據

　　檢測壓縮機組周圍的等效連續 A 聲級（水平測點位置距離壓縮機組≥ 1m [6] ，單位： dB ）。

表 1 壓縮機組周圍 1 m 處等效連續 A 聲級 dB

測點

1

2

3

4

5

6

7

等效連續 A 聲級

101.4

103.1

103.4

103.9

103.8

103.2

103.2

測點

8

9

10

11

12

13

14

等效連續 A 聲級

103.2

102.5

101.9

102.6

102.2

103.9

103.8

　　可見，生產現場的離心式壓縮機組的噪聲超過了 100dB ，找出其噪聲源是噪聲治理的當務之急。

4 噪聲源分析

4.1 離心式壓縮機噪聲源分析

這里得到 k 的大小與壓縮機某級葉輪的葉片數相吻合（數值誤差≤ 5% ）。這樣就找出本段壓縮機缸體內的主要噪聲源。

4.2 時、頻域噪聲源分析

　　利用 PDM 2000 測試數據采集儀，對正常工況下工作的壓縮機組的振動和噪聲信號進行雙通道同時采樣。振動測點在機殼上和進、出氣口等位置；由于壓縮機組外形尺寸大于 1 m ，故噪聲測點距離機組 1 m ，并垂直于振動測點；采樣頻率為 25.6kHz ，分析頻率為 10 kHz 。

　　下面是一個測點的振動和噪聲的時域與頻域信號。

4.3 相干分析

一組信號的功率譜如圖 4 所示。

 

    研發投入破30億全國布局五大項目

    受益于內外銷售持續火熱、出口形勢轉暖等多種利好因素的推動，近日，空調巨頭格力電器交出了一份亮麗的三季度“紅報”。

    據報告數據顯示，格力電器在今年第三季度實現營業總收入191.52億元，1-9月營業總收入達到442.97億元，超過去年全年收入總額近17億元“500億元的年銷售目標有望提前2個月完成。”

    業界人士向南都分析稱，拋開節能惠民、家電下鄉、以舊換新三項利好政策等客觀條件外，“格力領先地位的確立還在于其掌握的核心科技與完備的產業鏈”。

    9個月完成去年全年營收

    僅僅用了9個月的時間，格力電器便完成了對2009年的全面超越。

    據格力電器公布的三季報數據顯示，2010年1-9月公司獲得銷售收入及凈利潤分別為443億元、29.4億元，同比增長44.4%和43.7%。7-9月收入191.5億元，同比增長80%，凈利潤13.2億元，同比增長73%。

    家電內需增長、出口強勁回升等市場條件的轉好是格力電器能夠率先恢復增長的有力保障。據格力電器方面負責人向南都分析，由于家電以舊換新范圍擴大以及縣級市場需求放大，“格力的市場份額獲得了明顯的提升，出口表現相比2009年也頗為樂觀。”

    在國內市場方面，格力電器自建的銷售渠道優勢發揮了巨大作用。據了解，在家電行業的終端零售市場上，格力電器是自建渠道的首創者，被稱作“格力模式”。

    公開資料顯示，格力電器目前已建立了超過10000家專賣店，渠道向下延伸的速度和廣度不斷加大，與全國市場形成全方位覆蓋，為格力能始終保持市場占有率領先地位提供了強有力的渠道支撐。

    在出口市場上，據格力電器出口部負責人介紹，依靠綠色節能和自主創新，截至8月底，格力空調出口增長了80%，而后勢頭不減，預計9-12月的出口增長將超過110%，在美國、巴西、意大利、南非等當地市場，格力空調的增量均超過100%。

    上述負責人透露，在剛剛結束的第108屆廣交會上，格力空調的成交額超過了1億美元“穩居各空調企業成交額排名的首位，成為本屆廣交會家電參展商的最大贏家之一。”

    今年研發投入或超30億元

    在對今年三季報年報中對營業收入增長的原因進行解釋時，格力電器特別指出了出口收入的增長。如果把“后金融危機時代，出口形勢整體轉好”作為客觀因素，那么，“掌握核心科技”或許是格力領先于國內同類企業的“主觀因素”。

    “我們要把空調做到極致。”是格力電器總裁董明珠常說的一句話。事實上，與目前國內空調制冷行業的絕大部分企業不同，格力電器摒棄了從技術引進到技術仿制的道路，一直堅持自主研發，掌握核心科技的道路。

　中國氣象報通訊員薛志華報道 近日，內蒙古自治區包頭市先后引進了新疆金風、瑞能北方、大連華銳等一批風電設備制造企業來包投資，預計到“十一五”末將實現年產200萬千瓦風電設備的能力。

　　包頭市發展風電產業具有區位、電網、原材料、交通、技術等方面的優勢，本著“建設大基地、融入大電網”的原則，圍繞打造“200萬千瓦風電動力城”的目標，重點對風電進行規模化、集群化開發建設，實施風力發電和風機設備制造聯動戰略，擴大風電產業規模，提高風電在全市能源結構中的比重。

　　包頭市將在風電場方面，建設巴音、滿都拉、百靈廟、召河、珠日和、白云、紅泥井、懷朔、興順西等9個風電場，規劃總裝機容量1210萬千瓦。設備制造方面，適應風電場設備供需形勢，按照突出重點、優化結構的原則，重點打造附加值高、競爭力強的風電配套部件，力爭明年年底風電設備制造配套能力達到200萬千瓦，實現風電完整產業鏈。

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