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一　6-24循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能風機系列模型 專利號：201010243450.5 １　用途 　　本系列模型屬于小流量、中高壓范疇，最高風機效率為82.3%。用本模型模擬設(shè)計的風機系列風機可適用于35-410噸/時循環(huán)流化床鍋爐一次風機、二次風機和高壓頭引風機、高壓強制通風、煤氣鼓風機、燒結(jié)主抽風機等。 ２　選型優(yōu)勢 a、性能優(yōu)勢 舉例：某循環(huán)流化床鍋爐用風機設(shè)計參數(shù)：Pa=101325(Pa)； &ho; 1 =1.2(kg/m3 );流量=14867（m3 /h）；全壓=17931(Pa)； 選型方案1：如果沒有6-24系列模型，要滿足以上參數(shù)只能選7-16No10.6D( n =2980/min) 選型方案2：現(xiàn)在有了6-24系列模型，在某無因次曲線段（原此處空白）可選6-24No10D(n=2980/min)。 表6同樣轉(zhuǎn)速和進口密度下，6-24No10D與7-16No10.6D的性能對比結(jié)果   流量/（m 3/h） 全壓/（Pa） 風機效率/(%) 葉功輪率/(kW) 7-16No10.6D 14867 17931 65 107.9 6-24No10D 14867 17931 82.3 85.21 偏差值/（%） 0 0 +26.6 -21 　　由表6看出，為滿足設(shè)計參數(shù)，如選7-16No10.6D，風機效率為65%，而選6-24No10D風機效率為82.3%，風機效率可提高26.6%，葉功輪率可降低21%，可大幅節(jié)省能源。而且機號小，可省料、降低成本。另外6-24風機的出進口面積比為0.64，7-16風機的出進口面積比為0.47，與前邊所述的同樣，為滿足同樣靜壓差，6-24可減小機號。 b、F式與D式相比性能相差小 　　針對小流量風機在同一流量點，風機設(shè)計為F式比D式壓力及效率下降很多問題，我們對6-24No8模型設(shè)計了F式結(jié)構(gòu)，即帶進氣箱、徑向進氣。表7給出了7個工況點的F式與D式無因次性能對比。 表7　　F式與D式無因次性能比較   1 2 3 4 5 6 7 Φ 0.0219 0.0278 0.0337 0.0396 0.0455 0.0514 0.0573 ψ（D式） 0.6178 0.6077 0.5814 0.5466 0.5041 0.4528 0.3931 ψ（F式） 0.6165 0.6023 0.5762 0.5431 0.4991 0.4443 0.3841 ψ偏差(%) -0.21 -0.89 -0.89 -0.64 -1 -1.9 -2.3 &ea;  （D式） 0.7313 0.7931 0.8232 0.8230 0.8048 0.7631 0.7039 &ea;  （F式） 0.6971 0.7580 0.7877 0.7939 0.7809 0.7330 0.6696 &ea;  偏差(%) -4.7 -4.4 -4.3 -3.5 -3.0 -3.9 -4.9     　      由表7可看出7個工況點F式與D式相比，壓力最大下降2.3%，風機效率最大下降4.9%。改變了小流量風機，當F式（徑向進氣）時，由于葉輪進口流場不均勻及軸對進口氣流的阻塞，壓力和效率下降很多的狀況。本6-24略圖附有F式進氣箱和進風口。 　　綜上所述，6-24風機用途廣泛，其性能填補了該段性能曲線空白，并且高效低噪、出進口面積比大，F(xiàn)式性能與D式性能相差很小。是小流量、高壓范疇的理想模型。 二、沈陽鼓風機研究所簡介 　　沈陽鼓風機研究所是風機行業(yè)的歸口所。機械工業(yè)風機產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心，全國風機標準化技術(shù)委員會秘書處、中國風機技術(shù)情報網(wǎng)、均設(shè)在沈陽鼓風機研究所。七十年代末沈陽鼓風機研究所組織風機行業(yè)聯(lián)合開發(fā)的（4-73、4-72、9-19、9-26、5-48、6-48、T4-72）為風機行業(yè)的發(fā)展和滿足市場需求起到了重要作用。   　　近年來，沈陽鼓風機研究所自主研制的新產(chǎn)品如： 　　　　為首鋼四制粉引二爐設(shè)計的熱風爐煙氣用離心引風機； 　　　　為山東海化集團研制開發(fā)1.5萬噸/年三聚氰胺冷氣風機； 　　　　為撫順礦業(yè)集團有限公司西露天礦研制開發(fā)瓦斯排送風機、加壓風機； 　　　　為格爾木煉油廠研制開發(fā)的30萬噸/年甲醇工程鼓、引風機組； 　　　　為長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展有限公司開發(fā)的筑路用助燃風機及循環(huán)風機； 　　　　為大慶天燃氣公司煉油用加壓軸流風機； 　　　　為株州機車車輛研制的大功率交流傳動機車用冷卻塔風機； 　　　　為哈爾濱飛機制造廠開發(fā)的除雪風機； 　　　　為撫順礦業(yè)集團撫順頁巖煉油廠擴建工程油母頁巖干餾裝置開發(fā)的ATP煙氣排風機、燃燒鼓風機、補燃鼓風機； 　　　　為株州機車車輛廠、大連機車車輛廠等廠家設(shè)計研制了多套風管試驗裝置及自動測量系統(tǒng)。； 　　　　為德州產(chǎn)品質(zhì)量檢驗所等單位設(shè)計研制了1.5m&imes;1.5m、2m&imes;2m、3m&imes;3m、4.6m&imes;4.6m風室試驗裝置及自動測量系統(tǒng)。 　　滿足用戶特殊性能的要求、效率高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等贏得了用戶的贊譽，為用戶創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。 三、清華大學流體所簡介 　　清華大學流體所從1975年起，在風機氣動力設(shè)計方法，風機噪聲機理分析和降噪技術(shù)及高性能風機產(chǎn)品開發(fā)方面有很好成果，特別是70年代開發(fā)的高壓離心風機9-19系列和80年代開發(fā)的中壓離心風機6-41系列，由于效率高、噪聲低被機械部定為全國推廣的節(jié)能產(chǎn)品，至今仍暢銷全國風機市場，為原北京風機廠和北京西山風機廠創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟效益。 　　90年代以來，清華大學流體所提出了風機現(xiàn)代設(shè)計方法，將現(xiàn)代計算機技術(shù)引入風機氣動設(shè)計，對整機復(fù)雜流場進行數(shù)值模擬，能在設(shè)計階段對風機性能進行預(yù)估和優(yōu)化，近年來先后為國外的美國通用電氣公司(GE)、日本大金公司、德國西門子公司、美國REVCOR風機公司、美國Zfan風機技術(shù)開發(fā)公司和國內(nèi)的北京西山風機廠、鞍山風機二廠等單位合作開發(fā)一批高效低噪通風機新產(chǎn)品。例如： 　　為北京西山風機廠開發(fā)了7-35風機系列風機； 　　為鞍山風機二廠開發(fā)了針對大型流化鍋爐和燒結(jié)使用的7-44，7-22，7-27風機，為鞍山風機二廠創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟效益。 　　又如為美國GE公司開發(fā)二臺離心風機，一臺是替代現(xiàn)有的空調(diào)風機，效率提高28％，噪聲降低5dBA，另一臺是用于美國一套高效中央空調(diào)示范系統(tǒng)的離心風機，樣機在美國斯坦福大學與其他產(chǎn)品作現(xiàn)場對比試驗，受到一致好評。 　　另外，還為北京西山風機廠開發(fā)了高性能消排軸流風機系列和礦井對旋軸流風機系列等產(chǎn)品。   四、5個系列模型總體介紹 4.1項目介紹 　　為滿足我國經(jīng)濟的快速發(fā)展對風機的需求，提高風機產(chǎn)品的技術(shù)水平，貫徹國家信息化部關(guān)于逐步淘汰落后產(chǎn)品，推廣新產(chǎn)品精神。沈陽鼓風機研究所與清華大學流體所以國內(nèi)一流的風機設(shè)計軟件開發(fā)、應(yīng)用和試驗研究能力的優(yōu)勢，強強聯(lián)合，于2005年3月立項，針對現(xiàn)有多數(shù)廠家生產(chǎn)的風機系列型譜，本著以填補空白、高效節(jié)能為目標,并且盡可能代替用途廣泛的其它系列產(chǎn)品的原則，規(guī)劃并研制5個風機系列模型。通過5年的時間，清華大學流體所對多種設(shè)計方案的整機復(fù)雜流場進行數(shù)值模擬，對風機性能預(yù)估和優(yōu)化進行了幾百次氣動計算，沈鼓所加工制造了30多套風機模型，進行了100多次試驗研究，已完成了本項目。5個風機系列模型均達到了預(yù)期目標。該系列模型性能均達到了國內(nèi)同類產(chǎn)品領(lǐng)先水平，并已申報專利。 4.2風機性能 　　5個系列的風機模型其性能，除4-73系列模型外，均為曲線缺檔區(qū)域、并且無因次性能均在風機產(chǎn)品選型時常用的區(qū)域，效率高。也就是用此模型模擬的產(chǎn)品具有廣泛的用途，性能實用、高效節(jié)能，解決了因選型困難而導(dǎo)致風機性能不佳，效率低，產(chǎn)品機號大等問題。風機效率均高于GB19761-2009《通風機能效限定值及能效等級》標準中的節(jié)能指標，面對市場有很強的競爭力，應(yīng)用前景非常廣闊。 4.35個模型的共同特點： 　　1、用途廣泛，除4-73系列模型外的4個系列模型為填補了通風機系列型譜空白； 　　2、葉輪為后向板型葉片，因此電動機不易過載； 　　3、高效節(jié)能、高效區(qū)寬、噪聲低； 　　4、出口與進口動壓差小，可減小機號； 　　5、葉片進口磨損小，可延長葉輪的使用壽命； 　　6、加工方便，葉輪附有葉片展開圖。 五、主要業(yè)績 5個新型高效風機系列模型應(yīng)用 　　沈陽鼓風機研究所與清華大學流體所聯(lián)合開發(fā)的5個系列新產(chǎn)品模型，即6-35循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能風機系列模型、5-55鍋爐鼓引節(jié)能風機系列模型、6-24循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能風系列模型。該5個系列風機模型高效節(jié)能，已于2011年8月均獲國家專利。僅以其中的7-28循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能風機系列模型為例：該風機最高效率87%（能效等級1級：79%，能效等級2級（節(jié)能評價值）：76%），由此可見該風機最高效率比能效等級2級（節(jié)能評價值）高出11個百分點，意味著如果達到同樣的流量和壓力，功率將下降約11個百分點，節(jié)能效果相當可觀。 　　目前很多風機廠家已應(yīng)用了高效節(jié)能產(chǎn)品系列模型，相似?；O(shè)計為產(chǎn)品，并獲得了可觀的經(jīng)濟效益。 　　重慶通用機械有限公司已經(jīng)生產(chǎn)4-73（板型葉片）№26F、4-2X73（板型葉片）№20F～№24F、5-2X55№29.5F及№20以下風機共計30多臺。主要用于鋼廠除塵風機、水泥廠窯頭及窯尾風機。 　　四平鼓風機有限公司已生產(chǎn)5-55№16D，用于煤氣加壓風機。 　　石家莊風機有限公司已生產(chǎn)4-73№10D、5-55№10D、7-28№8D，用于循環(huán)流化床。 　　湖北省風機有限公司已生產(chǎn)6-2X35№24F～31F、6-35№5D～23D用于鋼廠除塵風機、鋼廠鼓引風機。 　　6-2X24№26F、6-24№8D～23D用于循環(huán)流化床、煤粉風機。 　　5-2X55№20F～34F、5-55№7.5D～23.2D用于鋼廠鼓引風機。 　　7-2X28№22F～28F、7-28№8D～24D用于循環(huán)流化床等。

引風機在燃燒系統(tǒng)中的作用是，將熔鋁爐中的燃燒煙氣經(jīng)蓄熱式換熱器進行熱交換后，由引風機抽排到煙道，并排放到大氣中。經(jīng)過換熱器熱交換之后，到達風機葉輪的煙氣溫度可達120-150℃，當時在風機設(shè)計選型時，選用的是生產(chǎn)的高溫風機，軸承選用C。 　　雖然風機選用的軸承，其自身允許的轉(zhuǎn)速完全能夠滿足風機實際運轉(zhuǎn)的需要，但是由于該軸承在較高的工作溫度、較高的運轉(zhuǎn)速度下工作，很容易將軸承內(nèi)部的潤滑脂甩出軸承的滾道，引起軸承滾動體潤滑不良，從而成為軸承失效的主要原因之一。 　　另一個原因是：風機軸系的兩個軸承，由于存在安裝同軸度誤差，再加上風機整個底座剛性較弱等因素，加大了軸承的軸向載荷，加劇運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的動態(tài)不平衡，從而造成系統(tǒng)的振動，而振動的存在又加速了軸承的疲勞破壞，使軸承的使用壽命縮短。 　　經(jīng)過改造，不但徹底消除了風機軸的振動、軸承溫升過高及軸承潤滑不良等弊端，而且，在一年來的生產(chǎn)實際運行過程中，除了定期對軸承進行補充潤滑油以外，從未出現(xiàn)過任何故障。