風(fēng)機節能改造中風(fēng)機的進(jìn)、出口管改造的重要性

更換高效風(fēng)機的節能改造方式越來(lái)越被大家認可，但節能改造過(guò)程中卻忽略了風(fēng)機進(jìn)出口管路在節能減排改造中的重要性。本文列舉了一些常見(jiàn)的進(jìn)、出口錯誤的連接方式，進(jìn)而分析其對節能指標的影響及原因，引起大家的重視，以期在節能改造中對大家有所幫助。

摘要：更換高效風(fēng)機的節能改造方式越來(lái)越被大家認可，但節能改造過(guò)程中卻忽略了風(fēng)機進(jìn)出口管路在節能減排改造中的重要性。本文列舉了一些常見(jiàn)的進(jìn)、出口錯誤的連接方式，進(jìn)而分析其對節能指標的影響及原因，引起大家的重視，以期在節能改造中對大家有所幫助。

1 前 言

隨著(zhù)國家對節能減排和節能環(huán)保要求越來(lái)越嚴，許多企業(yè)對節能改造越來(lái)越重視。風(fēng)機的應用范圍很廣，而且目前運行效率很低，特別是水泥企業(yè)、鋼鐵企業(yè)，風(fēng)機占比很大，目前水泥廠(chǎng)、鋼廠(chǎng)風(fēng)機效率平均在40~70%。目前風(fēng)機節能、減排的改造方式主要有：1.增加變頻器，電機改為變頻運行。2.更換風(fēng)機轉子部件。3.更換高效風(fēng)機。

在目前節能改造過(guò)程中，上海瑞晨環(huán)?？萍加邢薰驹O計開(kāi)發(fā)了高效離心風(fēng)機，風(fēng)機實(shí)際運行效率在80%以上，在眾多項目上取得了成功，得到了用戶(hù)的認可。上海瑞晨能夠在風(fēng)機節能改造領(lǐng)域得以脫穎而出，不僅在于高效的“量身定制”設計理念和領(lǐng)先的氣力模型，更在于上海瑞晨在節能改造過(guò)程中對風(fēng)機進(jìn)、出口管路等細節的高度重視，才能配合水泥企業(yè)將風(fēng)機現場(chǎng)使用效能提升到最大限度。

2. 風(fēng)機的運行工況

管網(wǎng)的壓力損失就是氣體在管道中流動(dòng)的壓力損失，壓力損失包括管路沿程阻力和局部阻力之和，而這些損失與管道中通過(guò)風(fēng)量的平方成正比，因此管網(wǎng)的阻力可寫(xiě)成如下公式：

 

 

 

按此式繪出的二次拋物線(xiàn)稱(chēng)作管網(wǎng)特性曲線(xiàn)。如圖(風(fēng)機特性曲線(xiàn)及管網(wǎng)特性曲線(xiàn))中紅色曲線(xiàn)風(fēng)機運行時(shí)管路中通過(guò)的風(fēng)量即為風(fēng)機的風(fēng)量，管路中總的阻力與管路出口的動(dòng)壓損失之和等于風(fēng)機運行所產(chǎn)生的壓力。根據風(fēng)機風(fēng)量與壓力關(guān)系繪制的曲線(xiàn)稱(chēng)作風(fēng)機特性曲線(xiàn)。如圖(風(fēng)機特性曲線(xiàn)及管網(wǎng)特性曲線(xiàn))中0°曲線(xiàn)。

風(fēng)機特性曲線(xiàn)與管網(wǎng)特性曲線(xiàn)按同一比例繪制在一起時(shí)，他們的交點(diǎn)表示風(fēng)機運行的工況點(diǎn)。

當風(fēng)機進(jìn)口帶有調節器(即調節門(mén))時(shí)，調節器開(kāi)度變化時(shí)風(fēng)機的特性曲線(xiàn)發(fā)生變化，形成不同的開(kāi)度曲線(xiàn)，(風(fēng)機特性曲線(xiàn)及管網(wǎng)特性曲線(xiàn))40°的開(kāi)度曲線(xiàn)。

當調節器開(kāi)度不同時(shí)管網(wǎng)特性曲線(xiàn)與開(kāi)度曲線(xiàn)交點(diǎn)即工況點(diǎn)也發(fā)生變化，對應的效率也不同，一般開(kāi)度越小風(fēng)機運行的工況點(diǎn)的效率也小。

當風(fēng)機運行時(shí)希望工況點(diǎn)落在風(fēng)機特性曲線(xiàn)的最高效率點(diǎn)上，因此風(fēng)機設計一般以風(fēng)機的運行工況點(diǎn)為設計參數的。

3.風(fēng)機特性曲線(xiàn)及管網(wǎng)特性曲線(xiàn)

目前風(fēng)機運行效率低主要原因有：1.風(fēng)機本身效率低;2.管路設計/施工不合理;3.風(fēng)機選型不合理，工況點(diǎn)不在風(fēng)機的最高效率區域內。

現在許多風(fēng)機節能改造項目中，存在僅重視更換高效風(fēng)機，卻忽略了風(fēng)機進(jìn)出口管路的改造的細節，往往到了項目結束驗收時(shí)，才發(fā)現結果不如人意。筆者認為，高效節能風(fēng)機改造，優(yōu)秀的氣力模型是前提，高效風(fēng)機是基礎，固然重要，但風(fēng)機和現場(chǎng)的管路匹配同樣重要，否則再高效的風(fēng)機都有可能無(wú)法發(fā)揮最佳效率，出現明珠暗投現象，浪費水泥企業(yè)的投資。

管路與風(fēng)機不匹配主要原因有：

1.設計時(shí)未考慮到原管路與改造風(fēng)機進(jìn)出口的匹配，

2.安裝風(fēng)機時(shí)沒(méi)有按要求連接管路。

因此，風(fēng)機節能改造必需根據實(shí)際情況量體裁衣地設計高效風(fēng)機，設計時(shí)不僅要確認風(fēng)機實(shí)際運行的工況點(diǎn)，而且要注意管路與改造風(fēng)機的匹配，同時(shí)注意管路安裝施工按設計要求。

3. 常見(jiàn)的錯誤管路連接方式

1)進(jìn)口安裝方向與風(fēng)機進(jìn)口不一致

風(fēng)機進(jìn)口管安裝不是45°

2)進(jìn)口焊縫處沒(méi)有平滑過(guò)渡，多余管料未切除或焊縫錯位

風(fēng)機進(jìn)口管插入管路

3)彎頭距風(fēng)進(jìn)口太近

進(jìn)口立管距風(fēng)機進(jìn)口太近

4)出口彎管距風(fēng)機進(jìn)口太近

出口彎管距風(fēng)機出口太近

5)出口管與風(fēng)機出口方向偏離

 

 

 

出口管與風(fēng)機出口方向偏離

4.原因分析

1. 上面5種情況錯誤連接方式首先導致管路損失增加，管網(wǎng)特性曲線(xiàn)改變，風(fēng)機的工況點(diǎn)向小流量偏移，一般效率會(huì )變小，風(fēng)量不滿(mǎn)足用戶(hù)生產(chǎn)需要，節能指標達不到要求。

2. 第二種情況：風(fēng)機進(jìn)口管面積小直接使進(jìn)口有效面積變小。

第一種情況和第三種情況：會(huì )間接導致風(fēng)機有效面積變小。由于管路連接不合理一般會(huì )使氣流流動(dòng)狀態(tài)不好，產(chǎn)生渦流，使進(jìn)口管路的有效面積減少。

不管直接或間接使進(jìn)口有效面積變小都會(huì )影響風(fēng)機的性能。因為進(jìn)口管路與風(fēng)機一般距離很近，管路面積減少相當于調節器開(kāi)度變小，風(fēng)機的工況點(diǎn)不是在風(fēng)機的0°開(kāi)度曲線(xiàn)上，工況點(diǎn)的風(fēng)量會(huì )變小，效率也會(huì )變小。

3. 第四種情況由于彎頭離風(fēng)機出口距離較小，彎頭內的氣流狀態(tài)不好，會(huì )影響風(fēng)機蝸殼內部的流場(chǎng)，改變風(fēng)機的性能，此情況在已有項目得到驗證。建議在風(fēng)機安裝時(shí)出口彎管至少距出口1.5D。(D為風(fēng)機出口當量直徑)

5.總結

1)在節能改造過(guò)程中風(fēng)機設計選型時(shí)需要同時(shí)考慮管網(wǎng)實(shí)際情況，在安裝風(fēng)機時(shí)需注意進(jìn)出口管路的改造符合設計要求。由于是改造項目考慮實(shí)際情況一般建議：

2)進(jìn)口面積小于改造風(fēng)機時(shí)，需把進(jìn)口管路一起改造，情況不允許時(shí)建議進(jìn)口變徑管擴散角度不大于5°。

3)進(jìn)、出口管路方向需與風(fēng)機進(jìn)出口方向一致，一般偏差不要超過(guò)5°

4)進(jìn)口彎管距離風(fēng)機進(jìn)口至少1.5D。(D為風(fēng)機進(jìn)口當量直徑)

5)出口彎管距離風(fēng)機出口至少1.5D。(D為風(fēng)機出口當量直徑)

6)風(fēng)機管路焊縫處光滑過(guò)渡，多余的管料在焊接時(shí)需切割掉。

瑞澤能源是一家專(zhuān)注節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權的“5S”流體輸送系統高效節能技術(shù)、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化節電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節能、風(fēng)機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環(huán)水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應用，公司依托三元流技術(shù)設計的三元流葉輪，用于水泵、風(fēng)機、離心式空壓機的節能改造，技術(shù)應用可靠，業(yè)績(jì)優(yōu)良。