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M機7節(jié)能潛力分析及對策上篇風機是用于排送氣體的機械的總稱，根據(jù)其排氣壓力p的高低，分為通風機（P15000Pa）、鼓風機（15000Pa&l;風機產(chǎn)品的品種分為離心式壓縮機、軸流式壓縮機、離心式鼓風機、羅茨鼓風機、葉式鼓風機、離心式通風機和軸流式通風機共7大類。 　　雖然軸流式壓縮機和離心式壓縮機的功率較大，如國內(nèi)生產(chǎn)的軸流式壓縮機的功率最大可達38265kW，離心式壓縮機的最大功率可達16000kW.但是臺數(shù)很少，風機的主要產(chǎn)品應該是量大面廣的通風機。 　　所以，風機產(chǎn)品的節(jié)能潛力分析和對策，其重點要放在通風機產(chǎn)品。 　　風機在節(jié)能中的地位和作用據(jù)1990年不完全統(tǒng)計，全國風機的擁有量約400萬臺，正在使用的約285萬臺。這些風機絕大多數(shù)采用電動機驅(qū)動，素有“電老虎&dquo;之稱，因而風機的節(jié)能具有十分重要的意義。 　　據(jù)1982年原機械工業(yè)部調(diào)查，風機用電約占全國發(fā)電量的10%；據(jù)1988年原冶金部的規(guī)劃資料，我國金屬礦山的風機用電量占采礦用電的30%；鋼鐵工業(yè)的風機用電量占其生產(chǎn)用電的20%；煤炭工業(yè)的風機用電量占全國煤炭工業(yè)用電的17%.冶金工業(yè)以沈陽冶煉廠為例，風機用電量占該廠用電的25%.由此可見，風機節(jié)能在國民經(jīng)濟各部門中的地位和作用是舉足輕重的。 　　風機節(jié)能的國內(nèi)外現(xiàn)狀國內(nèi)風機節(jié)能現(xiàn)狀造成風機電耗過大的因素風機內(nèi)效率低。國內(nèi)風機行業(yè)生產(chǎn)的各類風機，大部分內(nèi)效率較低。 　　風機系列型譜不全。由于風機，特別是通風機的系列型譜不全，用戶選用風機時在產(chǎn)品目錄和樣本上找不到中國通用機械工業(yè)協(xié)會風機分會徐常武石雪松適宜的品種和機號，因而被迫選用代用型號的風機，結(jié)果導致了多耗電能。 　　風機裝置效率低。一是風機的變速機構(gòu)比較落后。二是調(diào)節(jié)方法比較落后，大部分還是采用調(diào)節(jié)。由于上述原因，盡管有的風機內(nèi)效率較高（達86%）但其裝置效率并不高。 　　風機的實際的工作點偏離最高效率工況點。 　　風機的配套電動機容量選取偏大。 　　管路系統(tǒng)設(shè)計不合理，增加了管網(wǎng)阻力，降低了風機使用的效率。 　　風機使用中采用了不適宜的效率低的調(diào)節(jié)方法，降低了風機的調(diào)節(jié)效率。 　　管理不善。無嚴格、科學的開停機規(guī)定及措施，過早開機或過晚停機都將造成電能的浪費。 　　據(jù)某煤炭公司對148臺礦井主通風機的調(diào)查，運行效率在70%以上的僅占10%左右；運行效率低于55%的竟達59%.據(jù)某鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的調(diào)查，通風機的平均運行效率只有40%左右。某發(fā)電廠鍋爐鼓引風機的最高運行效率只有國內(nèi)在風機節(jié)能工作中采取的主要措施推廣使用高效節(jié)能風機。改造低效的舊式風機，開發(fā)高效的系列化的節(jié)能風機，并在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域推廣使用，是風機節(jié)能根本措施。 　　更換使用中的舊風機，對使用效率低又沒有改造價格的風機，采取逐步淘汰的措施。 　　盡可能地采用經(jīng)濟性好的調(diào)節(jié)方法。 　　利用引進技術(shù)開發(fā)高效節(jié)能風機。經(jīng)過20多年的努力，風機制造企業(yè)對此己做了大量工作。例如，上海鼓風機廠和沈陽鼓風機廠分別引進了德國TLT公司和丹麥諾文科公司的動葉可調(diào)軸流通風機技術(shù)；成都電力機械廠和沈陽鼓風機廠引進了德國K.K.K公司的靜葉可調(diào)軸流通風機技術(shù)等。 　　GM通用機械國外風機節(jié)能現(xiàn)狀礦井主通風機節(jié)能。美國煤礦使用的主風機以軸流式為主，目前己大量采用運行中可以改變?nèi)~片角度的液壓式動葉可調(diào)軸流式風機，節(jié)能效果好。 　　壓式動葉調(diào)節(jié)的軸流通風機，其運行效率可保持在俄羅斯是以使用離心式礦井風機為主的國家。由于致力于改進氣動性能，使其最大靜壓效率從72%增加到88%，平均靜壓效率從52%增壓75%.礦用局部通風機（局扇）節(jié)能。以日本三井三池制作所為代表的低噪聲混流式局部通風機，可通過改變?nèi)~高和葉片安裝角度獲得所需要的性能。該風機的最高效率接近電廠鍋爐鼓、引風機節(jié)能國外電廠鍋爐鼓、引風機以軸流式為主，其最低效率為84%，最高為90%.燒結(jié)引風機節(jié)能日本荏原公司生產(chǎn)的葉輪能直徑為5m的燒結(jié)引風機，其全壓效率可達90%；俄羅斯生產(chǎn)的燒結(jié)引風機最高效率可達83%.高溫風機節(jié)能英國Siocco公司生產(chǎn)的高溫風機，采用槳式葉輪（無蓋盤徑向直葉片葉輪），其全壓效率可達排塵風機節(jié)能德國的研宄結(jié)果表明，為避免積灰，葉片宜采用弧面成斜面，葉片角控制在38*58*之內(nèi)。其全壓效率可達87%.曝氣鼓風機節(jié)能瑞士蘇爾壽公司生產(chǎn)的超大型離心式曝氣鼓風機，其調(diào)節(jié)范圍為額定流量的35%~107%，多變效率達82%.日本川嶺崎重工機械會社生產(chǎn)的GM型齒輪組裝式鼓風機，其調(diào)節(jié)范圍為65%~100%，多變效率可達高爐鼓風機節(jié)能國外高爐鼓風用的軸流式壓縮機，多變效率最高達90%，采用全靜葉可調(diào)機械后操作范圍擴大到額定流量的55%110%.離心式壓縮機節(jié)能有代表性的多軸組裝式壓縮機是美國英格索蘭公司制造的Cenac型壓縮機，其等溫效率可達74%.日本日立公司生產(chǎn)的DH型離心壓縮機的等溫效率己達82%.日本神戶制鋼所在引進美國VC型離心壓縮機、改進美國VC離心壓縮機的基礎(chǔ)上，經(jīng)過改進制成了大流量半開式三元葉輪，葉輪的絕熱效率為9風機節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢通風機通過應用葉輪、蝸殼等元件的研宄成果，以及進一步提高制造精度，力求使各種通風機的效率平均提高5%10%.有的離心通風機己采用了三元葉輪，效率提高10%；大型離心通風機出現(xiàn)了采用較大直徑和較窄寬度葉輪、較高轉(zhuǎn)速的高效結(jié)構(gòu)，其最高效率可達87%以上，效率較高的軸流式通風機，最高效率己達92%.從而使產(chǎn)品本身就是節(jié)能產(chǎn)品。 　　在運行中的調(diào)節(jié)節(jié)能方面，除了采用較先進的動葉可調(diào)、雙速電動機、液力耦合器及交流電動機的各種方法調(diào)速外，對大型通風機又出現(xiàn)了調(diào)速節(jié)能的新裝置一一多級液力鼓風機未來將會大力開展節(jié)能型鼓風機的研制工作。如日本對蝸殼及葉輪等通流部分的形狀作了適當改進，有效地防止了渦流及流動分離的產(chǎn)生，其絕熱效率比原來的鼓風機提高5%10%；瑞士制造的大流量離心式鼓風機，每級均沒有進口導葉，其多變效率可達82%；日本制造的多級離心式鼓風機，采用進口導葉連續(xù)自動調(diào)節(jié)后，節(jié)能率達20%；高速單級離心式鼓風機采用高周速、高壓比、半開式徑向三元葉輪后，其效率可提高10%；還有的在鼓風機主軸的另一端設(shè)有尾氣透平，回收尾氣排放時的膨脹功率達到節(jié)能目的。 　　高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置（Top壓力能經(jīng)透平膨脹作功，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的能量回收裝置。 　　該裝置既節(jié)能，又符合環(huán)保要求。目前，該裝備發(fā)展最快、水平最高的是日本。 　　離心式壓縮機將會越來越多地采用三元流動葉輪，使效率平均提高2%5%.如美國研制出的管線壓縮機的三種大流量三元葉輪，葉輪效率可達94%~95%；日本的單軸多級離心壓縮機的效率水平也進一步提高，其首級的大流量半開式三元葉輪的絕熱效率達94%.其調(diào)節(jié)方式將會更多地采用汽輪機或燃氣輪機驅(qū)動，以改變轉(zhuǎn)速來達到節(jié)能目的。 　　二、風機節(jié)能的途徑與潛力風機節(jié)能途徑與潛力總體上可分為兩大類。一類是從產(chǎn)品設(shè)計角度來提高風機在設(shè)計點和變工況區(qū)的效率，盡量使風機本身就是節(jié)能產(chǎn)品；另一類是從產(chǎn)品在觀場實際運行的情況來盡可能地提高其實際運行效率（有的稱其為裝置效率）。其總目標都是減少功耗。 　　從產(chǎn)品設(shè)計角度來挖掘風機節(jié)能潛力，其主要承擔者是風機制造廠、與風機專業(yè)有關(guān)的大專院校及科研院所。設(shè)GM通用機械計人員在設(shè)計風機新產(chǎn)品時最注重的性能指標就是效率（即節(jié)能）。從設(shè)計方面考慮，提高風機效率的方法有多種，但最主要的措施有如下幾點：①采用三元流動葉輪，可使在同等流量、壓力條件下的風機效率提高5%~10%；②新型風機設(shè)計好之后，為了驗證其設(shè)計效果，需要制造出風機模型進行試驗，若達不到預期效率目標，還要做設(shè)計修正、再試驗，直至滿意為止；③計算機技術(shù)善改之后，出現(xiàn)了模擬試驗研宄的計算流體技術(shù)普級之后，出現(xiàn)了模擬試驗研宄的流體動力學方法CFD（CompuaionFluidDynamics），只需重新計算一次即可評估改進設(shè)計是否有效。雖然也需要一次排能試驗，則是為了進一步驗證所設(shè)計的產(chǎn)品性能。 　　提高風機產(chǎn)品效率畢竟是余地很小，真正節(jié)能的巨大潛力還在廣大風機用戶。 　　風機用戶按風機的運行特征是恒速機組成變速機組分別歸納的節(jié)能措施如下：恒速機組高效風機替換低效風機小葉輪換大葉輪；截短葉輪外徑；減少級數(shù)，拆摘葉片減少其數(shù)目；前（中、后）導葉控制，靜葉可調(diào)；改變動葉安裝角，動葉可調(diào)；臺數(shù)組合控制，串一并聯(lián)；ON-OFF開關(guān)控制；進口成出口節(jié)流；變?nèi)~片寬度；變擴壓器安裝備；聯(lián)合調(diào)節(jié)及微機控制等。 　　變速機組變頻調(diào)整、調(diào)壓調(diào)速、電磁調(diào)速、變極對數(shù)調(diào)速、串級調(diào)速（成轉(zhuǎn)子串電阻）、無換向器電動機調(diào)速、蒸汽輪機成燃氣輪機等原動機的變速、液力耦合器、液力調(diào)速離合器、機電一體化裝置（如微機控制等）、多級液力變速傳動裝置（MSVD）及其他（如三角帶傳動等）。 　　1.管道安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計與節(jié)能風機及其系統(tǒng)的節(jié)能取決于風機必須是高效率的節(jié)能型風機；風機的運行工況必須在所預選而高效率工作區(qū)內(nèi)。 　　因而，必須精確確定系統(tǒng)的阻力一一流量關(guān)系，為風機給出正確的壓力和流量值。 　　急度流場對管道截面上速度和壓力分布的影響在氣流轉(zhuǎn)彎前后，特別是在它的后面內(nèi)側(cè)，出現(xiàn)較大的渦壓。流線彎曲受離心力的作用，破壞了緩變流條件，靜壓沿截面不再為常數(shù)，流速沿截面的分布就不均勻。在轉(zhuǎn)變處裝設(shè)導葉能迫使氣流沿內(nèi)壁流動，從而防止了附面層脫體與渦流的產(chǎn)生。這樣，既可使流速沿截面的分布均勻，又可減少阻力。 　　急變流均對風機性能的影響風機使用現(xiàn)場常用的調(diào)節(jié)裝置有閘門、蝶閥等。除全開外，在它們之后都將出現(xiàn)渦壓。開度越小，渦壓越大，而且在主流區(qū)沿截面上的流速分布也將出現(xiàn)嚴重地不均勻。 　　試驗表明，在進氣箱中用調(diào)節(jié)葉片（百葉窗式）調(diào)節(jié)時，風機性能曲線都有以下的共同特點：當調(diào)節(jié)葉片安裝角在0*30*間差別級不大；當調(diào)節(jié)葉片安裝角自0*向30*變化時，效率曲線略向左移，最高效率略有下降。 　　所有這些特點都是由于調(diào)節(jié)后葉輪入口處氣流獲得正預旋引起的。 　　2.風機的運行調(diào)節(jié)與節(jié)能根據(jù)流體力學理論，氣體的流動過程將伴隨著損失。例如，氣體流過節(jié)流裝置后，氣流的壓力會相應減少，也就是它們損失了風機的有用功。由于這一切都是在風機輸送氣體的過程發(fā)生的，這就浪費了風機的能量。 　　風機工況點是風機在某一轉(zhuǎn)速下的性能曲線與管網(wǎng)阻力特性線的交點。風機實際運行時，并非永遠停留在設(shè)計工況點上。它將隨用戶的需要或外界條件的變化而變化，也就是風機實際上處于變工況下工作。要想使風機的風壓或風量達到某一目標值，就需要對風機或管網(wǎng)進行人為地控制，并稱調(diào)節(jié)。通過有效地調(diào)節(jié)，實現(xiàn)在保證風機能夠穩(wěn)定工作的條件下，既要滿足生產(chǎn)對流量或壓力的要求，又能最大限變地節(jié)能。簡言之，調(diào)節(jié)的目的就是滿足性能要求，擴大（穩(wěn)定）工況，實現(xiàn)節(jié)能，防止喘振。 　　風機采用不同的調(diào)節(jié)方式都可達到同一目的，但節(jié)能效果各不相同。 　　根據(jù)理論分析及實踐證明，可得出如下4個方面的結(jié)對于鼓風機和壓縮機，出口節(jié)流調(diào)節(jié)方式耗功最多。 　　盡管相對流量（實際流量0與設(shè)計流量0.之比）減少時，功率并相應減少。如當0=0.650.時，所對應的功率減少到原來的80%左右，但與其他調(diào)節(jié)方式相比，耗能仍居首位。 　　如果相對流量變化不大時（或稱調(diào)節(jié)深度小時），幾種調(diào)節(jié)方式耗動差別不大。即調(diào)節(jié)方式對節(jié)能效果影響不大，甚至不僅不節(jié)能，反而因調(diào)節(jié)裝置的存在多耗功（如液力耦合器）。 　　要慎重選擇調(diào)節(jié)方式，以期獲得最大效益。 　　變速調(diào)節(jié)曲線接近理想曲線。所以，變速調(diào)節(jié)方式優(yōu)越，特別是采用變頻電動機調(diào)速的節(jié)能方案為最佳，但需要增設(shè)變頻裝置。對于中小容量的變頻調(diào)速建議積極試用；由于大容量高電壓變頻調(diào)速裝置價格較高，應結(jié)合具體情況，綜合比較，決定取舍?？傊纫紤]調(diào)節(jié)性能，也要考慮設(shè)備初投資、可靠性及經(jīng)濟性等，全面評價調(diào)節(jié)方式的優(yōu)劣。

引風機和排粉風機由于磨損而嚴重影響其強度，因而要頻繁地更新維修，不但影響了其機械性能，而且縮短了使用壽命，有時甚至引發(fā)重大事故，這己成為火力發(fā)電廠安全運行的主要隱患之一。 　　多年來，用過許多表面強化方法，包括表面堆焊耐磨材料、熱噴涂、噴焊、表面涂覆各種高分子涂料、表面淬火或化學熱處理等。以上各種工藝中，使用較多的是表面噴涂（如鎳基碳化鎢等）、噴焊（如Fe-05等）和堆焊（如Fe-05、3A焊條等）等工藝。但表面噴涂所使用的材料硬度不是太高，耐磨能力也不太強，對于引風機和排粉風機來說，防磨能力很難令人滿意。噴焊工藝是在葉輪葉片上加焊防磨襯板，然后在收稿曰期：2005-其上噴焊耐磨材料（如Fe-05等），這樣做易使風機葉輪產(chǎn)生較大的變形，且局部的高溫也易產(chǎn)生應力集中，這勢必影響葉輪的機械性能和強度，縮短葉輪的使用壽命。堆焊工藝（如Fe-05、A焊條等），雖然熱影響及變形小于噴焊工藝，但因其防磨層面積有限，其耐磨效果也不太好。 　　與以上的這幾種防磨方式相比較而言，表面機械式固定加粘接陶瓷塊的新工藝由于不必輸入熱量，而且陶瓷塊的耐磨性能也比其它材料優(yōu)異，所以得到了廣泛的應用。 　　2引風機和排粉風機的工況特點由于引、排粉風機工作的介質(zhì)中含有大量的固體粒子（煤粉、粉塵等），而且很多是硬度較高的硬質(zhì)顆粒，它們以極高的速度運動，在風機葉輪葉片進（氣）風口、工作面、中（后）盤端面、葉片工作面與中（后）盤之間的焊縫等表面碰撞和摩擦，致使風機快速磨損。由于很多電廠除塵效果不好，介質(zhì)中含塵量較大，葉輪在高速運轉(zhuǎn)下磨損加劇，而磨損破壞了風機葉輪的運轉(zhuǎn)平衡，降低了葉輪的強度，造成風機劇烈振動，甚至發(fā)生嚴重的飛車事故。 　　3風機的磨損部位及磨損機理3.1風機的磨損部位如所示，風機葉輪磨損的部位是靠近中（后）盤區(qū)域的葉片進氣端、工作面、出口端、主焊縫及中（后）盤端面，其中進氣端磨損最為嚴重。當介質(zhì)氣體進入葉輪時，運動方向由軸向轉(zhuǎn)為徑向，且受其自身慣性的影響，較多的大直徑顆粒移動到中（后）盤，與中（后）盤端面發(fā)生碰撞，使之產(chǎn)生磨損。大部分小直徑顆粒由于自身慣性力較小，氣流粘性作用的影響相對較大，使顆粒與氣流的跟隨性增強，因此顆粒的運動軌跡與氣流子午流線十分相似，使之沿與葉片進口氣流角十分接近的角度進入葉輪。由于葉片進口氣流角并不等于葉片進口幾何角，因而存在著氣流沖角，所以仍有少量小直徑顆粒會同葉片進氣端產(chǎn)生碰撞，從而造成葉片進氣端的磨損。對于大直徑顆粒，因自身的慣性較大，與氣流的跟隨性較差，故以不同于葉片進口氣流角的方向沖向葉輪，使得較多的大直徑顆粒與葉片進氣端、工作面等發(fā)生碰撞，從而造成葉片進氣端、工作面的磨損。由于葉輪葉片對氣體介質(zhì)不間斷地做功，使氣體介質(zhì)不斷沖刷葉片工作面及出口端，造成葉片工作面及出口端的劇烈磨損。 　　風機葉輪的磨損過程可分為3個階段，第一階段：飽和磨損階段。風機葉輪由鋼板焊接而成，流道表面存在一定的粗糙度。當風機最初運轉(zhuǎn)時，在顆粒的碰撞磨損下將表面磨得比較光滑，因而磨損速度也由開始的較快而變得穩(wěn)定；第二階段：穩(wěn)定磨損階段。由于第一階段磨損后葉輪流道表面已被磨得比較光滑，所以在第二階段，磨損比較穩(wěn)定，持續(xù)的時間也比較長，因而是通風機運轉(zhuǎn)的最佳階段；第三階段：急劇磨損階段。雖然第二階段的磨損比較穩(wěn)定，但由于風機長時間運轉(zhuǎn)，致使葉輪磨損達到一定程度后，流道的尺寸和角度將與氣動設(shè)計工況下的尺寸和角度產(chǎn)生較大差別，造成氣體介質(zhì)沖擊、脫流漩渦等的強度增大，磨損速度也急劇加快，這就影響了風機的正常運行。 　　3.2風機的磨損機理1磨料磨損與葉輪碰撞后沿葉片工作面滑動或滾動的大直徑顆粒對工作面產(chǎn)生了一定的壓應力，使?jié)L動的顆粒壓出印痕，滑動的顆粒形成微觀犁削。犁削后堆積在兩旁和前緣的材料，在受到隨后顆粒的反復作用下，導致材料產(chǎn)生加工硬化或其它強化作用，因而造成葉片工作面的低應力擦傷型磨料磨損。 　　3.2.2腐蝕磨損風機使用過程中，由于介質(zhì)中含有少量爐氣、水份等，且引風機工作溫度通常可達250°C、排粉風機工作溫度可達150*C，受溫度的影響，很容易在內(nèi)金屬表面形成水汽露點，為腐蝕提供了條件。由于發(fā)生化學作用而產(chǎn)生一層松脆腐蝕物，當腐蝕物被磨掉，露出新鮮表面又很快腐蝕磨掉，腐蝕加速磨損，磨損加速腐蝕。 　　3沖蝕磨損風機正常運轉(zhuǎn)過程中，流經(jīng)葉輪的介質(zhì)處于紊流狀態(tài)，介質(zhì)中顆粒的形狀處于隨機取向。 　　其中以小角度沖擊葉輪表面的顆粒，在以尖角與表面接觸時，接觸點很小的面積上將集中很高的沖擊壓力。沖擊壓力的垂直分量使顆粒壓入材料表面，沖擊壓力的水平分量使顆粒沿大致平行于材料表面的方向移動，使材料表面接觸點產(chǎn)生橫向塑性變形，從而切出一定量的微體積材料，造成了葉輪流道表面的微切削磨損。 　　其中以大角度沖擊葉輪表面的顆粒，在沖擊壓力垂直分量作用下，使顆粒壓入材料表面而形成彈塑性變形。到顆粒停止壓入運動為止，最終形成了不能恢復的塑性變形沖擊凹坑，在凹坑邊緣還有塑性變形擠出的堆積物。由于沖擊坑邊緣堆積物重新受到擠壓變形和位移而從材料表面剝落。從而引起了一定量的微體積材料損失，并造成葉輪流道表面的變形磨損。實際上，顆粒對葉輪流道表面的磨損常與微切削磨損及變形磨損同時存在。磨損量為兩種磨損復合作用的結(jié)果。小沖角時以微切削磨損為主，變形磨損為輔；大沖角時以變形磨損為主，微切削磨損為輔；30°~40*沖角時復合磨損量達最大值。值得注意的是：當顆粒的水平?jīng)_擊壓力（取決于顆粒的硬度、形狀、沖角、沖擊速度、葉輪材料的表面硬度等）較小時，顆粒不能壓入材料表面而直接產(chǎn)生塑性變形或塑性流動。但大量的顆粒反復沖擊，也將造成材料的疲勞剝落，即疲勞磨損。 　　綜上所述，引風機和排粉風機葉輪磨損的原因是很復雜的，可看作是介質(zhì)顆粒的沖蝕磨損、低應力擦傷型磨損和腐蝕磨損聯(lián)合作用的結(jié)果。3種磨損形以沖蝕磨損為主，低應力擦傷型磨損和腐蝕磨損為輔；同時低應力擦傷型磨損和腐蝕磨損將加劇沖蝕磨損。 　　4耐磨工程陶瓷的選擇工程陶瓷材料具有密度小、熔點高、硬度大、化學穩(wěn)定性好和耐腐蝕等優(yōu)點，并且在一定程度上克服了傳統(tǒng)陶瓷的脆性，提高了材料使用的可靠性，可用它制成各種耐磨件，并在摩擦學領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應用。自我廠2003年開發(fā)出陶瓷耐磨風機以來，它的耐磨性較其它耐磨風機有了大幅度的提高，并具其獨特的優(yōu)點，有廣闊的發(fā)展前景。 　　常用的工程陶瓷主要有兩類：一類是金屬與碳、硅、氧、氮等非金屬的化合物；另一類是非金屬之間的化合物，包括硼或硅的碳化物、氮化物等。用于陶瓷風機中的工程陶瓷，要求具有高硬度、高強度并還應有優(yōu)良的耐磨蝕性能。同時，根據(jù)風機的磨損特征、葉輪所要求的耐磨壽命、工程陶瓷的價格等多種因素綜合考慮，選擇了氧化鋁Al23工程陶瓷作為引風機和排粉風機防磨用的陶瓷材料。其主要技術(shù)指標見表1.表1序號項目名稱指標主要原料成分氧化鋁Al2（）3洛氏硬度/HRA抗壓強度/MPa抗彎強度/MPa體積密度/（g/cm3）熱膨脹系數(shù)/（106/*c）5耐磨工程陶瓷在風機上的應用根據(jù)相關(guān)資料介紹，目前陶瓷與葉輪的連接大概有3種型式。 　　5.1粘接型主要采用有機或無機粘接劑將耐磨工程陶瓷塊粘接在葉輪的葉片及中（后）盤等極易磨損的部位。 　　由于粘接劑在高溫下粘接強度急劇下降，且葉輪轉(zhuǎn)速較高，線速度較大（通常大于120m/s），故此類型陶瓷防磨葉輪僅能應用于低溫工作環(huán)境，并且其工作穩(wěn)定性較差，安全性也不太可靠。據(jù)電廠反饋的信息來看，此類葉輪若應用于引風機和排粉風機，則陶瓷塊易脫落，陶瓷塊脫落后影響葉輪平衡，造成風機振動值增大，最終導致風機不能正常運行。 　　5.2釬焊型這是在葉輪的表面上，釬焊工程陶瓷后制成的高溫陶瓷耐磨風機。它的制作工藝比較復雜，首先要在陶瓷接合面上，印刷噴鍍金屬膠并在干燥后作燒結(jié)處理，然后將一塊銅板置于做過表面處理后的金屬襯板與陶瓷之間，銅板的兩面均敷有銀焊料，最后將它們焊接成一體。 　　這種風機的陶瓷片與金屬基體的結(jié)合強度非常高，耐熱性能也顯著提高，普遍應用在氣體溫度為400~500°C的場所。但此類風機制作工藝很復雜，造價很高，且通常的引風機和排粉風機的工作溫度僅為250*C、150°C，因此這類陶瓷防磨工藝較少應用于引風機和排粉風機上。 　　5.3整體型風機葉片或葉輪采用燒結(jié)整體成型的工藝，全部用工程陶瓷制作。由于陶瓷葉片或葉輪從成型到燒結(jié)、加工、制作工藝都極為復雜，故一般只用于機號不大的軸流式風機。 　　綜合考慮，以上3種型式的陶瓷耐磨風機均不宜應用于引風機和排粉風機，經(jīng)過反復調(diào)查、研究、考證，最后選擇了一種有別于現(xiàn)有的陶瓷防磨工藝，采用機械式連接+粘接劑粘接的工藝來制作陶瓷耐磨葉輪。其制作工藝為葉輪y拼裝金屬卡條y卡條焊接y清理卡條表面y涂粘接劑y安裝陶瓷塊y陶瓷塊止退處理y外露焊縫防磨處理y葉輪動平衡y超速試驗y整體檢查葉輪具體防磨型式見。 　　耐磨葉輪在制造過程中，進氣端金屬卡條塞焊于葉片進氣端部，U型陶瓷塊卡接在上面。葉片工作面上的金屬卡條垂直于葉輪中、后盤，塞焊于葉片上，陶瓷塊卡接在上面，其中，靠近中、后盤為一件J型陶瓷塊，用于保護主焊縫及中、后盤端面，其余為直條型陶瓷塊。每一陶瓷塊與金屬卡條的結(jié)合部均涂抹耐高溫的粘接劑，用于實現(xiàn)陶瓷塊的機械卡接、粘接雙重保護。 　　此種工藝制作的陶瓷耐磨葉輪，葉輪與金屬卡條為焊接、陶瓷塊與卡條采用機械式卡接，連接安全可靠。在陶瓷塊與卡條的結(jié)合部，涂覆粘接劑，使陶瓷塊與卡條的連接更為可靠，即使陶瓷塊破裂，也不會脫落，增加了葉輪運轉(zhuǎn)的安全性、穩(wěn)定性?？l處于陶瓷塊內(nèi)側(cè)，氣體介質(zhì)不會直接沖刷卡條，卡條不存在磨損問題。 　　這種工藝制作的陶瓷耐磨葉輪，制作工藝簡單，陶瓷塊與葉輪的連接安全可靠，幾乎無熱影響區(qū)，不會造成應力集中，且工程陶瓷密度?。?.5g/cm3），質(zhì)量遠低于通常使用的鋼質(zhì)防磨襯板，葉輪總質(zhì)量減輕，增加了風機主軸承的使用壽命。由此可見，此種陶瓷耐磨葉輪與其它類型的耐磨葉輪相比，具有很大的優(yōu)越性。 　　6應用耐磨陶瓷后其風機性能及效果為驗證陶瓷耐磨葉輪的使用性能，在某電廠對陶瓷防磨葉輪與堆焊Fe-05防磨的葉輪進行了使用對比。經(jīng)過半年的運行，檢查發(fā)現(xiàn)，引風機葉輪上的陶瓷塊幾乎未磨損，排粉風機葉輪上的陶瓷塊磨損也十分輕微。而堆焊Fe-05防磨的葉輪，引風機葉輪的Fe-05防磨層大部分磨損，必須重新堆焊Fe-05；排粉風機葉輪不僅Fe-05防磨層己磨光，防磨襯板也磨得變成很薄，特別是葉輪進口端，葉片己磨掉了100mm50mm，必須修補葉片、更換防磨襯板、重新堆焊Fe-05防磨層才能繼續(xù)運行。 　　試驗證明，在引風機和排粉風機葉輪上加裝耐磨工程陶瓷塊，是一項可靠和有效的耐磨防磨措施。只要施工仔細，嚴格按工藝操作，就可以保證陶瓷塊不會脫落，可確保風機安全和穩(wěn)定運行。 責任編輯：任江強