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风机节能技术的发展趋势

发布日期:2015年03月05日 信息来源:周口市通用鼓风机有限公司 点击数:

通风机
1.通风机    
通过应用叶轮、蜗壳等元件的研究成果,以及进一步提高制造精度,力求使各种通风机的效率平均提高 5% ~ 10% 。有的离心通风机已采用了三元叶轮,效率提高 10% ;大型离心通风机出现了采用较大直径和较窄宽度叶轮、较高转速的高效结构,其最高效率可达 87% 以上;效率较高的轴流式通风机,最高效率已达 92% 。从而使产品本身就是节能产品。    在运行中的调节节能方面,除了采用较先进的动叶可调、双速电动机、液力耦合器及交流电动机的各种方法调速外,对大型通风机又出现了调速节能的新装置——多级液力变速传动装置 MSVD ( Multi Stage Variable Speed Drive )。
鼓风机
2. 鼓风机    
未来将会大力开展节能型鼓风机的研制工作。如日本对蜗壳及叶轮等通流部分的形状做了适当改进,有效地防止了涡流及流动分离的产生,其绝热效率比原来的鼓风机提高 5% ~ 10% ;瑞士制造的大流量离心式鼓风机,每级均设有进口导叶,其多变效率亦达 82% ;日本制造的多级离心式鼓风机,采用进口导叶连续自动调节后,节能率达 20% ;高速单级离心式鼓风机采用高周速、高压比、半开式径向三元叶轮后,其效率可提高 10% ;还有的在鼓风机主轴的另一端设有尾气透平,回收尾气排放时的膨胀功来达到节能目的。    高炉煤气余压回收透平发电装置( Top Gas Pressure Recovery Turbine ,简称 TRT 装置),是利用高炉炉顶煤气压力能经透平膨胀做功,驱动发电机的能量回收装置。该装置既节能,又符合环保要求。目前,该装置发展最快、水平最高的是日本。
离心压缩机
3. 离心式压缩机    
离心式压缩机将会越来越多地采用三元流动叶轮,使效率平均提高 2% ~ 5% 。如美国研制出的管线压缩机的 3 种大流量三元叶轮,叶轮效率可达 94% ~ 95% ;日本的单轴多级离心压缩机的效率水平也进一步提高,其首级的大流量半开式三元叶轮的绝热效率达 94% 。其调节方式将会更多地采用汽轮机或燃汽轮机驱动,以改变转速来达到节能的目的。
 
国内在风机节能工作中采取的主要措施       

( 1 )推广使用高效节能风机。改造低效的旧式风机,开发高效的系列化的节能风机,并在国民经济各个领域推广使用,是风机节能的根本措施。    
( 2 )更换使用中的旧风机。对使用效率低又没有改造价值的风机,采取逐步淘汰的措施。    
( 3 )尽可能地采用经济性好的调节方法。    
( 4 )利用引进技术开发高效节能风机。经过 20 多年的努力,风机制造企业对此已做了大量工作。例如,上海鼓风机厂和沈阳鼓风机厂分别引进了德国 TLT 公司和丹麦诺文科公司的动叶可调轴流通风机技术;成都电力机械厂和沈阳鼓风机厂引进了德国 KKK 公司的静叶可调轴流通风机技术;武汉鼓风机厂引进了日本三菱重工的动叶可调轴流通风机技术;广州风机厂引进了丹麦诺文科通风设备有限公司的轴流和离心通风机技术;石家庄风机厂引进了日本荏原滨田送风机株式会社 NEW3S 4 个系列离心通风机产品技术及加工工艺技术;沈阳鼓风机厂引进了意大利新比隆公司 MCL 、 BCL 、 PCL 3 个系列的离心压缩机及日本日立公司 DH 型离心压缩机技术;陕西鼓风机厂引进了瑞士苏尔寿公司的轴流压缩机技术;长沙鼓风机厂引进了日本大晃机械工业株式会社的罗茨鼓风机技术。 

 
离心风机气动噪声研究方法的分析与建议    

1.离心风机的噪声以气动噪声为主,在性质上可以分为离散噪声与宽带噪声。其气动噪声主要由气体与叶轮叶片以及蜗壳的相互作用产生,并通过进、出气通道加以传播。蜗壳内部的三维非稳定流场以及壳体的特殊形状使得对其开展研究变得困难。近年来,国内外专家如: Lowson 、 Wan-Ho Jeon 等都针对离心风机噪声做了很多研究,在发声机理和声源传播、数值模拟、测试技术等方面都取得了不少突破,但仍有很多需要进一步改进和完善之处。本文综合了近年来国内外大量文献的理论计算和试验研究方法,同时提出了新的建议。  
2. 理论计算方法  
2.1 点源模型    
对于风机而言,点源模型是一种十分有用的技术。这种近似的准则是,所要研究的最高频率的波长 λ 应该远大于声源的物理尺寸L。为满足这个准则要求,对发射较高频率噪声的叶片,在应用点源模型时,可将每个相关面积或相关体积视为一个小尺寸的孤立声源,将风机叶片用沿着叶片展长分布的孤立点源的总和来模拟。目前有人研究了自由声场旋转点声源的声学特性;Lowson 通过波动方程推导出了运动点源产生的声场公式,该公式适合于叶片上的每个微元体,然后对叶片上的所有微元求积分就可以求出叶片运动产生的声场。但拟定叶片微元的点源尺寸是一个难题,而且一般来说风机叶片都不是直叶片,甚至在空间有很大扭曲,用点源模型进行模拟容易产生较大误差。另外,上述研究针对的是自由声场,而离心风机必须考虑蜗壳的影响。  
2.2 蜗舌的尖劈模拟  
 静止平板尾缘紊流边界层声发射的理论计算公式早已得出,但用于叶轮机械噪声还需进一步改进。陆桂林考虑了叶片旋转对声发射的影响,并结合有关试验资料,引入叶片几何参数的组合关系式,推导出了一个有  个叶片的离心风机叶轮叶片尾缘紊流边界层声发射计算公式。这些都是在无蜗壳假定下噪声计算 公式的推导。为了模拟有蜗壳存在的情况,Wan-Ho Jeon 在叶轮附近放置一个尖劈模拟蜗舌,以它来作为产生离散噪声的声源。   
通过此模型计算出流场,然后用非定常的伯努利方程计算出作用在叶片微元上所受的力, 最后利用 Lowson 导出的任意运动点源的声场公式计算声压:   运用该模型进行风机噪声的数值模拟可以得到很多有价值的数值计算结果,改变其中一些参数,如叶片数,叶轮旋转速度和叶轮与尖劈之间的间隙等来重新进行计算,并加以比较可以分析叶片通过频率噪声的影响因素,对离心风机的降噪有指导意义,尤其是对分析离散噪声的成因及其降噪方法有着比较重要的作用。但是它只能模拟风机的基频噪声,且仍没有考虑完整蜗壳的存在。 [next]  
2.3 基于宽频噪声的模拟    
宽频噪声也称作涡流噪声,它主要取决于对应的流场。至今尚未看到与离心风机蜗壳内部完整流场所对应的声场解,所以涡流噪声很多都还是实验研究或者理论上的定性分析。

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匿名 游客:匿名 (发表时间: 2015-4-11 14:25:53) 1
风机节能技术,是未来发展趋势
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