風(fēng)機節能改造的注意事項，非常有效!

為應對全球變暖和環(huán)境污染，節能減排已成為國際上的共識。中國承諾在2020年之前將碳排放量降低40%至45%，國家的第十一個(gè)五年計劃提出能源消耗的需求要降低20%，所以節約能源勢在必行。

1. 前言

為應對全球變暖和環(huán)境污染，節能減排已成為國際上的共識。中國承諾在2020年之前將碳排放量降低40%至45%，國家的第十一個(gè)五年計劃提出能源消耗的需求要降低20%，所以節約能源勢在必行。風(fēng)機是耗電大戶(hù)，由于歷史的原因，國內的絕大部分風(fēng)機效率不高，對其進(jìn)行節能改造是響應國家節能減排政策的很好的措施。本文將對風(fēng)機的變頻節能改造方案進(jìn)行分析研究，為企業(yè)風(fēng)機節能改造提供一些建設性的意見(jiàn)。

2. 風(fēng)機采用變頻改造的分析

2.1 風(fēng)機變頻原理

隨著(zhù)變頻技術(shù)的發(fā)展，為風(fēng)機的變頻節能改造提供了可能。風(fēng)機的變頻原理就是通過(guò)改變風(fēng)機的工作轉速，來(lái)改變風(fēng)機的性能，從而使風(fēng)機能在相對較高的效率區運行，而達到節約能源的目的。

不同轉速時(shí)風(fēng)機的參數變化定律：

其中：Q：風(fēng)量; H：風(fēng)壓; N：軸功率;下標1和2是不同的轉速

從上邊的公式可以看出，當轉速改變時(shí)，風(fēng)壓、風(fēng)量、軸功率都隨轉速的變化而變化，即風(fēng)機的性能曲線(xiàn)改變了，見(jiàn)圖1。圖中，橫坐標代表風(fēng)量，縱坐標代表風(fēng)壓。當風(fēng)機的轉速從n1變?yōu)閚3時(shí)，風(fēng)機的工作點(diǎn)也從點(diǎn)1變?yōu)辄c(diǎn)3，從而使風(fēng)機在低負荷運行時(shí)(比如點(diǎn)2)，風(fēng)機的效率比在轉速n1工作時(shí)高，從而達到節能的目的。

2.2 風(fēng)機采用變頻改造必須注意的問(wèn)題

風(fēng)機變頻的確節能，但由于風(fēng)機都是相對比較大的轉速較高的旋轉機械，在采用變頻改造時(shí)必須考慮諸如強度、轉子疲勞、軸承潤滑、失速等問(wèn)題，否則會(huì )有非常大的安全隱患，下面就這些方面一一分析。

2.2.1 主軸的振動(dòng)問(wèn)題

為了避免風(fēng)機運行時(shí)產(chǎn)生共振，設計轉子時(shí)，其自然頻率(或者叫臨界轉速)必須避開(kāi)工作轉速一定距離，通?？紤]一階臨界轉速和二階臨界轉速。固定轉速時(shí)，是很容易考慮的設計時(shí)只要轉子的自然頻率避開(kāi)此區域就行了。但如果進(jìn)行變頻改造，就必須核算不同轉速下的臨界轉速，其值是不一樣的，這樣在不同的轉速下，就必須避開(kāi)該轉速下的諧振區域，或者說(shuō)轉子的設計要使其在不同轉速下運行時(shí)都不會(huì )產(chǎn)生共振，這個(gè)計算是比較難的，甚至有些情況下，在不同轉速下都不產(chǎn)生共振是不大可能的。

大型工業(yè)風(fēng)機的轉子都比較大，如果在進(jìn)行變頻改造時(shí)不考慮這個(gè)問(wèn)題，后果是很?chē)乐氐?，輕的風(fēng)機振動(dòng)大、轉子容易疲勞，重者會(huì )發(fā)生飛車(chē)事故，發(fā)生災難性事故。

2.2.2 軸承的潤滑問(wèn)題

風(fēng)機采用變頻改造時(shí)，轉速改變后對軸承的的負載、潤滑、壽命及檢修周期都會(huì )有影響，在進(jìn)行改造前，必須核算變頻工況下的軸承的潤滑情況。

2.2.3 風(fēng)機失速控制

風(fēng)機的性能曲線(xiàn)一般是帶有拐點(diǎn)的駝峰曲線(xiàn)，拐點(diǎn)左側區域都為風(fēng)機的失速區，風(fēng)機運行時(shí)，必須在拐點(diǎn)右側的區域運行。如果風(fēng)機長(cháng)期在失速區運行，會(huì )造成轉子疲勞、軸承損壞等問(wèn)題，具有很大的危險性，所以風(fēng)機千萬(wàn)不能在失速區工作。

變頻時(shí)，隨著(zhù)風(fēng)機轉速的變化，失速區域也隨著(zhù)變化，所以需要保證風(fēng)機在不同轉速運行時(shí)都不在該轉速下的失速區工作，這對操控來(lái)說(shuō)是比較困難的。

2.2.4 變頻裝置的可靠性

采用變頻驅動(dòng)，變頻器的安全性和可靠性是至關(guān)重要的，關(guān)系到整個(gè)機組是否能安全運行，目前國內由于變頻故障導致風(fēng)機不能正常運行的案例不在少數。

另外，變頻器的安全穩定性受環(huán)境狀況的影響較大，影響的主要因素有灰塵、溫度和濕度等。一些電廠(chǎng)在這些方面都出現過(guò)問(wèn)題，應引起重視，人為改善變頻器的工作環(huán)境是變頻器穩定運行的主要方法，比如修建空調房等。

2.2.5 合理評估變頻的節能效果

前面已經(jīng)提到，變頻只是能提高風(fēng)機低負荷時(shí)的效率，但提高后的效率不可能超過(guò)風(fēng)機在設計點(diǎn)的效率，即風(fēng)機的最高效率，如果風(fēng)機本身的最高效率就不是很高，那么變頻后部分負荷的效率是相對有所提高，但此時(shí)風(fēng)機的效率依然不高(相對于其他風(fēng)機)。

另外，變頻改造時(shí)，需要考慮變頻器空調房等一些輔助設施的費用，包括變頻器的維護運行費用.

3. 總結

通過(guò)以上分析，風(fēng)機變頻需要注意的事項概括如下：

a) 變頻是大型工業(yè)風(fēng)機的節能改造方案的其中一個(gè)可行的方案，節能改造效益明顯;

b) 風(fēng)機變頻節能改造，在技術(shù)上要落實(shí)的方面比較多，尤其要核算風(fēng)機的扭振。

c) 變頻只能提高風(fēng)機工作點(diǎn)的效率，而不能提高風(fēng)機設備的最高效率。

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。