轴流式动叶调节风机调速节能技术
双级动叶可调式轴流风机原理
双级动叶可调式轴流风机原理嘿，今天咱们聊聊双级动叶可调式轴流风机。
听起来像个科技怪物对吧？其实这东西可简单了，咱们平常生活中其实也常见到。
想象一下，夏天的炎热，恨不得把自己浸泡在冰水里。
对，就是这种时候，风机派上用场了！它能把外面热得像蒸锅一样的空气吸进来，给你送来一阵清凉，真是太舒服了。
咱们先来解锁它的名字。
双级动叶？这可不是在搞抽奖，而是说这个风机有两组叶片。
这就像做蛋糕一样，层层叠加，越多越好，风也越强。
动叶可调式？说白了就是风机的叶片可以调节角度，就像是你在玩遥控飞机一样，想飞多高，怎么都可以。
它的秘密武器就在于可以根据需要，调节风量，听起来酷吧！你是不是好奇，这东西是怎么工作的？想象一下，风机的叶片就像是舞者，在舞台上翩翩起舞。
空气在它们的“引导”下，飞速穿梭。
风机一开，空气像被点燃的火箭一样，呼啸而来。
双级设计就像是在接力赛中，有两位选手一起发力，风速那叫一个快，瞬间把你包围。
你觉得热的时候，它们就疯狂转动，把热空气推出去；而你想要更多风的时候，风机的叶片立马调整角度，给你来个“逆风飞翔”，简直爽翻了。
说到这，咱们得提一提它的调节功能。
你看，很多风机在设计上就是一个“死板”的家伙，开就开，不开就关，风量一成不变。
可是这双级动叶可调式轴流风机就不一样了。
它可以根据你所在的环境，自动调整风量，随心所欲。
就像你喝饮料时，有时想喝点甜的，有时想来点酸的，风机也是随你心情而变。
比如说，夏天的时候它可以给你送来大风，让你爽到飞起；而冬天，它又能把风量调小，给你个温暖的感觉，简直是个多面手。
再说说它的应用吧。
工业上，这风机可是个宝贝。
想想看，工厂里生产线上的机器，都是大马力的，难免会发热。
风机一开，把热气排出去，机器才能持续运转，简直是工厂的“降温王”。
咱们家里也能用得上，厨房油烟一开，风机瞬间把味道给吸走，让你再也不用担心“熏人”了。
有人可能会问，这玩意儿用起来麻烦吗？别担心，使用起来简单得很。
风机与泵的各种调节方式和节能计算_节能培训材料
节能培训材料：风机与泵的各种调节方式及其节能计算节约能源是我国的一项基本国策。
我国人均能源占有量，在全世界194个国家和地区中，大约排位在100另几位。
人均能源十分缺乏。
因此，节约能源是今后我国的长期战略任务。
我国电力工业所消耗的一次能源占有很大的比例，初步估计在35-40%左右。
另一方面，我国的能源利用率不高，单位产值的能耗约为日本的8倍左右，是美国的5-6倍。
因此，电能的节约在整个节能工作中，占有十分重要的地位。
风机、泵是通用的耗电量大的设备，它们被广泛用于国民经济的各个部门和生活设施的各个方面。
它们数量多、分布广、总耗电量巨大，且有很大的节能潜力。
目前我国使用的风机、泵，其本身效率要比先进工业国家的效率低3-5%，而其运行效率低10-30%。
因此，开展风机、泵的节电工作，有着十分深远的意义。
第一部分：风机、泵调速的节能原理一、叶片式风机、泵（包括离心式、轴流式、混流式、旋流式的风机、泵）的相似性原理：（一）、风机与泵的工作原理：叶片式风机与泵的工作原理，就是通过旋转叶轮上的叶片，将能量传递给流体。
（二）、风机与泵的相似性原理：1、同一台风机与泵的相似定律：Q1/Q2=n1/n2；H1/H2=(n1/n2)2，p1/p2=(n1/n2)2；P/P2=(n1/n2)3。
1式中：P1、P2——同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的功率；H1、H2——同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的扬程；p1、p2——同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的压力；Q1、Q2——同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的流量；n1、n2——同一台叶片风机、泵在两种操作状况下的转速。
2、几何相似，但尺寸不同的两台叶片式风机、泵间的相似关系为：Q1/Q2=（D1/D2）3；H1/H2=(D1/D2)2，p1/p2=(D1/D2)2；P/P2=(D1/D2)5。
1式中：D——叶片式风机、泵的旋转叶轮外径，其余同上。
二、叶片风机、泵的特性曲线：描述叶片风机、泵额定及运行中的Q-H、Q-p、Q-η、Q-P等关系的曲线。
轴流动叶调节风机调速节能改造
一、基本概念
• 容积式风机：就是利用工作容积周期性的改变来输 送流体，并提高其压力。
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二、存在的问题
• • • • 风机喘振 风机失速 磨损 低负荷效率低
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二、存在的问题
• 风机喘振
定义：流体机械及其管道中介质的周期性振荡，是 介质受到周期性吸入和排出的激励作用而发生的机 械振动。 流量减小到最小值时出口压力会突然下降，下 游管道内压力反而高于出口压力，于是被输送介质 倒流回机内，直到出口压力升高重新向管道输送介 质为止；当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量 再次减少,管道中介质又产生倒流，如此周而复始。
二、存在的问题
• 风机失速
措施：当气流速度c一定时，如果叶片安装角β减 小，则冲角α也减小；当气流速度c很小时，只要 叶片安装角β很小，气流冲角α也很小。对于动叶 可调风机，当风机发生失速时，关小失速风机的 动叶角度，可以减小气流的冲角，从而使风机逐 步摆脱失速状态。线速度u是沿叶片高度方向逐渐 增大的，在气流速度c一定的情况下，冲角α会随 着叶片高度方向逐渐增大，以至于在叶顶区域形 成旋转脱流；因此，随着叶片高度的方向逐渐减 小叶片安装角β可以避免因叶高引起的旋转脱流。 14
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四、效益计算
• 改造技术应用前景
节能改造前期，轴流式动叶调节风机被认为 节能改造空间不明显、改造不受重视。随着改造 逐渐深入，低投入高回报的项目越来越少，轴流 动叶调节风机的调速改造逐渐成为节能改造主流 之一，即所谓的“苍蝇腿也是肉”。 2000年后送风机和一次风机采用轴流式动叶 调节的方式几乎成为 了电厂标配，另一方面，设 计院为了安全起见，在为电厂设计风机时都留出 较大的裕度，所以轴流式动叶调节风机的调速节 19 能改造在今后一段时间内存在较大空间。
【调节】电站常用动叶调节轴流风机动调机构详解
【关键字】调节目前在市场上比较常见的动叶调节轴流风机厂商有：豪顿华工程公司、沈阳鼓风机厂、上海鼓风机厂、成都电力设备总厂；豪顿华工程公司和沈阳鼓风机厂是使用同一种调节技术，其技术主要是来自丹麦，且目前的专利是属于英国豪顿公司，上海鼓风机厂的技术主要是来自德国TLT公司，成都电力设备总厂的技术主要是来自德国KKK公司，三种形式的调节机构都有各自的特点和优缺点，下面详细介绍三种调节形式的油路走向以及调节原理。
豪顿华、沈鼓液压调节机构（一次风机、送风机液压缸）：1-拉叉2-旋转油封3-拉叉接头4-限位螺栓5-调节阀阀芯6-调节臂部7-错油孔8-错油孔9-弹簧10-活塞11-液压缸缸体12-詛油孔13-液压缸连接盘14-调节盘15-滑动衬套16-旋转油封连接螺栓17-端盖18-连接螺栓19-调节阀阀体20-风机机壳21-连接螺栓.（增压风机、引风机液压缸):此液压缸分为三部分：旋转油封、调节阀芯、主缸体，其功能主要如下：旋转油封：其作用是将高压油（P）、回油（O）、润滑油（T）引出或引入高速旋转的缸体，由一高速旋转的轴心和固定不动的壳体在滚动轴承的支撑下组成的，其精度很高，内泄不能太大，长期运行温度不能超过滚动轴承的承受温度。
国产的旋转油封使用寿命大概在2～3年左右，豪顿进口的旋转油封，其内部有W形弹簧垫片，可以保证旋转油封的轴向串动，此弹簧垫为豪顿专利，目前国内无法生产，只有豪顿公司可以生产，而且弹簧垫可以提高旋转油封的寿命，故进口的旋转油封价格高于国产旋转油封的10倍以上。
调节阀芯：它是一负遮盖换向阀。
在正常状态下（动叶不动），进油路（P）常开而回油路（O）常闭，润滑油路（T）常开；负遮盖方式使回油路有一很小的开口量，因而有一定的回油量来循环冷却缸体，此开口量的大小决定了在平衡状态下，液压油的油压；目前国产液压缸，由于加工精度的原因，无法在加工上实现，所以基本是在加工好液压缸后，通过使用来决定开口的大小，以保证工作油压；而豪顿生产的液压缸，其加工精度可以实现在机械加工上直接开口，此即为国产缸与进口缸直接的区别，在国产缸的调阀第二道槽的上边缘有一个小开口，为后期磨出来的，如果大家看到了，不要以为是加工缺陷或者磨损掉的，那个开口是故意留出来的，进口缸就不存在。
风机动叶调节
轴流风机动叶调节原理（TLT结构）轴流送风机利用动叶安装角的变化，使风机的性能曲线移位。
性能曲线与不同的动叶安装角与风道性能曲线，可以得出一系列的工作点。
若需要流量及压头增大，只需增大动叶安装角；反之只需减少动叶安装角。
轴流送风机的动叶调节，调节效率高，而且又能使调节后的风机处于高效率区内工作。
采用动叶调节的轴流送风机还可以避免在小流量工况下落在不稳定工况区内。
轴流送风机动叶调节使风机结构复杂，调节装置要求较高，制造精度要求亦高。
改变动叶安装角是通过动叶调节机构来执行的，它包括液压调节装置和传动机构。
液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩被轴向定位的，液压缸可以在活塞上左右移动，但活塞不能产生轴向移动。
为了防止液压缸在左、右移动时通过活塞与液压缸间隙的泄漏，活塞上还装置有两列带槽密封圈。
当叶轮旋转时，液压缸与叶轮同步旋转，而活塞由于护罩与活塞轴的旋转亦作旋转运动。
所以风机稳定在某工况下工作时，活塞与液压缸无相对运动。
活塞轴的另一端装有控制轴，叶轮旋转时控制轴静止不动，但当液压缸左右移动时会带动控制轴一起移动。
控制头等零件是静止并不作旋转运动的。
叶片装在叶柄的外端，每个叶片用6个螺栓固定在叶柄上，叶柄由叶柄轴承支撑，平衡块与叶片成一规定的角度装设，二者位移量不同，平衡块用于平衡离心力，使叶片在运转中成为可调。
动叶调节机构被叶轮及护罩所包围，这样工作安全，避免脏物落入调节机构，使之动作灵活或不卡涩。
当轴流送风机在某工况下稳定工作时，动叶片也在相应某一安装角下运转，那么伺服阀将油道①与②的油孔堵住，活塞左右两侧的工作油压不变，动叶安装角自然固定不变。
当锅炉工况变化需要减小调节风量时，电信号传至伺服马达使控制轴发生旋转，控制轴的旋转带动拉杆向右移动。
此时由于液压缸只随叶轮作旋转运动，而调节杆(定位轴)及与之相连的齿条是静止不动的。
于是齿套是以B点为支点，带动与伺服阀相连的齿条往右移动，使压力油口与油道②接通，回油口与油道①接通。
轴流风机的运行调节详解
H 风机在不同开度下的性能曲线
风道性能曲线
Q 图2：风道性能曲线图
3.轴流风机的调节
•
轴流风机利用动叶安装角的变化，使风机的性能曲 线移位。Q-H性能曲线与不同动叶安装角与风道性能曲线， 从图中可以看出得出一系列的工作点。若需要流量及压头 增大，只需要增大动叶安装角；反之只需要减小动叶安装 角。 • 轴流风机的动叶调节，调节效率高，而且又能使调节后的 风机处于高效率工作区工作。采用动叶调节的轴流风机还 可以避免在小流量工况下落在不稳定工况区内。
P
B
A
G
K
C E
D
F
Q QB QE QA QF
风机喘振原理图说明：
当风机在曲线单向下降部分时，其工作是稳定的，一直到工作 点K。但当风机负荷点低于QK时，进入不稳定区工作。此时，只要 有微小扰动使管路压力稍稍提升，则由于风机流量大于管道流量 （QK>QG），管路工作点向右移动到A点。当管路压力超过风机正 向输送的最大压力PK时，风机工作点改变到B点（A、B等压）， 风机抵抗管路压力产生的倒流做功。此时，管路中的气体向两个方 向输送，一方面供给负荷需要，一方面倒送给风机，故管路压力迅 速降低，到D点时停止倒流。但由于D点风机流量仍小于管路流量 （QC<QD），所以管路压力仍下降到E点，风机的工作点瞬间跳至 F点（E、F等压），此时风机输出正向流量QF。由于QF大于管路 输出流量，此时管路风压升高，直至K点，上述现象则重复发生， 形成风机的喘振。
2、喘振
轴流风机在不稳定工况区运行时，还会发生流量、全压和电流的 大幅波动，气流会发生往复流动，风机及管道会产生强烈的振动，噪 声显著增高，这种不稳定工况称为喘振。 喘振的发生会破坏风机与管道设备，威胁风机及整个系统的安全 性。 对于节流调节的风机或系统阻力过大时的，风机产生的风量无法 满足的风道的需求，此时，风机压头会下降，而由于系统较大，在这 一瞬间风道中的压力仍较大，且比风机产生的压头高，于是气流发生 倒流，由风道流向风机。随后，风道中的压力开始迅速下降，当风道 中的压力足够低时，风机又开始输出风量，风压升高。但很快又会回 到当初的工作状态，接着又发生气流的倒流，如此往复循环，这种循 环频率如与风机系统的振荡频率合拍时，就会引起共振，风机发生了 喘振。 风机在喘振区工作时，流量急剧波动，产生气流的撞击，使风机 发生强烈的振动，噪声增大，而风压不断晃动。风机的容量与压头越 大，则喘振时的危害也越大。
300MW机组动叶可调轴流式送风机变频改造应用
300MW机组动叶可调轴流式送风机变频改造应用摘要：介绍了变频器在330MW火发电机组送风机上的应用，通过理论数据结合送风机系统的实际特性进行分析，从主要技术难点、技术改造方案、改造后提供的数据的经济效益和节能效果等方面阐述了改造的关键，在“双碳”政策下，常见的动叶可调风机通过变频改造是存在很大的节能空间。
关键词：轴流式送风机；高压变频器；动叶可调；节能改造。
1.概述在火力发电厂中，因不同的设备配置，厂用电在4.5％～9％之间。
炉侧三大风机耗电量在机组辅机中所占比例较高，约占机组厂用电的10％～20％左右，节能潜力巨大。
在火力发电机组运行中，新能源的不断增长，由于电网负荷的需要，火力发电机组往往是需要根据电网公司的要求进行调峰，机组需实现灵活性运行，从动叶可调轴流式风机的流量-压力曲线及效率曲线上可以得出，当负荷降低时对应风机的效率将会出现下降。
机组负荷率经常处于50%～75%之间（甚至更低），这样使得绝大多数锅炉配套轴流式风机更加偏离其设计的最佳经济运行工作点运行。
经济改革不断深入，市场竞争不断加剧；节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量重要手段之一。
所以动叶可调风机节能改造不仅需要而且必要。
2.机组概况山西临汾热电厂装机容量为2×300MW供热机组，每台机组配置两台离心式一次风机、两台动叶可调式轴流送风机，一次风机采用液偶调速方式进行调节，送风机通过改变动叶角度进行对风量的调节。
随着“双碳”正常的出台与实施，新能源装机容量和并网容量不断增长，由于电网负荷的需要，火力发电机组往往是需要根据电网公司的要求进行调峰，这就要求机组需实现灵活性运行，原有动叶调节已不能再满足机组深调的需要，随着负荷的下降，原有工频定速运行的引风机不再适用于机组的稳燃与负压维持，需更加直接快速的调节方式，目前业内最成熟的方式就是增加变频装置来改变电机转速，进而改变风机转速，以达到更快的调节速度与更准确的风量控制，由此来满足已成常态的深调机组的稳定运行。
火电轴流风机动叶调节原理(目前看过最通俗易懂的)
TLT 轴流式风机动叶片液压调节机构的工作原理1.叶片角度的调整若将风机的设计角度作为0º，把叶片角度转在-5º的位置(即叶片最大角度和最小角度的中间值，叶片的可调角为+20º~-30º)。
这时将曲柄轴心和叶柄轴心调到同一水平位置，然后用螺丝将曲柄紧固在叶柄上，按回转方向使曲柄滑块滞后于叶柄的位置(曲柄只能滞后而不能超前叶柄)，全部叶片一样装配。
这时当装上液压缸时，叶片角处于中间位置，以保证叶片角度开得最大时，液压缸活塞在缸体的一端；叶片角关得最小时，液压缸活塞移动到缸体的另一端。
否则当液压缸全行程时可能出现叶片能开到最大，而不能关到最小位置；或者相反只能关到最小而不能开到最大。
液压缸与轮毂组装时应使液压缸轴心与风机的轴心同心，安装时偏心度应调到小于0.05mm，用轮毅中心盖的三角顶丝顶住液压缸轴上的法兰盘进行调整。
当轮毂全部组装完毕后进行叶片角度转动范围的调整，当叶片角度达到+20º时，调整液压缸正向的限位螺丝，当叶片达到-30º，调整液压缸负向的限位螺丝，这样叶片只能在-30º~ +20º的范围内变化，而液压缸的行程约为78~80mm。
当整个轮毂组装完毕再在低速(320r/min)动平衡台上找动平衡，找好动平衡后进行整机试转时，其振动值一般为0.01mm左右。
2.平衡块的工作原理TLT 风机在每个叶柄上都装有约6kg 的平衡块，它的作用是保证风机在运行时产生一个与叶片自动旋转力相反、大小相等的力。
平衡块的计算相当复杂，设计计算中总是按叶片全关时(-30º)来计算叶片的应力，因为叶片全关时离心力最大，即应力最大。
所以叶片在运行时总是力求向离心力增大的方向变化。
有些未装平衡块的送风机关时容易，启动时打不开就是这个原因。
平衡块在运行中也是力求向离心力增大的方向移动，但平衡块离心力增加的方向正好与叶片离心力增加的方向相反而大小相等，这样就能使叶片在运行时无外力的作用，可在任何一个位置保持平衡，开大或关小叶片角度时的力是一样的。
动叶可调轴流送风机使用说明书
动叶可调轴流送风机产品安装和使用说明书(A 本)工程号(2015-004)编制: 陈爱萍校对: 季瑛审核：王冲强动叶可调轴流式送风机产品安装和使用说明书上海鼓风机厂有限公司 二○一四年十二月内容 风机技术参数 一般资料 机械参数 风机起动力矩 风机特性曲线 转子图和总图汇总的拧紧力矩 联轴器的参数 图样清单 通用说明书 B 本“风机现场维护”补充内容 风机找正允许误差 整体式制动轮安装注意事项 包覆层此本与动叶可调轴流式一次风机产品安装与使用手册 （B 本）联合使用序号1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 3 4567 8动叶可调轴流式送风机产品安装和使用说明书1 风机技术参数1.1 一般资料风机型号PAF18-12.5-2工程号2015-004需方合同号CRPGZ-LZ-WZ-2014-010建造年份2014 年项目名称华润电力（六枝）有限公司2X660MW 新建工程一次风机风机性能参数:1.2 机械参数转子外径φ1778轮毂直径φ1258叶轮级数2叶型24HB24叶片数48叶片材料HF-2此本与动叶可调轴流式一次风机产品安装与使用手册（B 本）联合使用叶片和叶柄的连接高强度螺钉液压缸径和行程φ336/50叶片调节范围-30 o ~+15 o本工程使用336/50 液压缸，现场可根据实际情况调整油压，但不得超过最大允许油压3MPa 风机机壳内径和叶片外径间的间隙为叶片外径的0.001~0.002 倍，即1.78~3.26mm。
叶片在关闭位置）1.3 风机起动力矩风机转速n = 1490 r/min转动惯量J = 0.25GD 2 = 529 kgm 2风机功率（在最大工况）N= 1514kw风机扭矩（在最大工况）M= 9702N.m电机轴端径向力R = 3800 N电机轴端轴向力 A = 3780 N电机功率Ne = 1600 kw从电机轴伸端看电机转向为顺时针旋转，风机转向为逆时针。
此本与动叶可调轴流式一次风机产品安装与使用手册（B 本）联合使用1.4 风机特性曲线风机型号PAF18-12.5-2用户华润电力（六枝）有限公司工程号2015-004 风机转速1490r/min工况风量进口温度风机总压升介质密度压缩性系数效率转速轴功率m3 /s ℃Pa kg/m 3% r/min kWT.B 99.96 16.00 13925 1.1161 0.9481 87.17 1490 1514 BMCR 77.40 16.00 10573 1.1161 0.9598 88.06 1490 892 THA 73.50 16.00 10114 1.1161 0.9614 88.03 1490 812此本与动叶可调轴流式一次风机产品安装与使用手册（B 本）联合使用2 转子图和总图汇总的主要拧紧力矩件号拧紧力矩名称（Nm）11.55 1098 轴承箱螺母M170X311.56 1098 轴承箱螺母M175X311.80 455 轴承箱与机壳支承环连接螺钉M20X11013.81 95 叶片螺钉M12×1.25 ×4014.54 71 调节杆压紧螺栓M10X5519.35 94 调节环与推盘连接螺钉M12X5519.49 94 液压缸与调节盘连接螺钉M12x355 此本与动叶可调轴流式一次风机产品安装与使用手册（B 本）联合使用19.77 230 液压支承体与支承环连接螺钉M16x4019.92 230 液压支承体与导向环连接螺钉M16x5519.95 54 液压支承体与液压缸连接螺钉M10x3526.11.02 784 中间轴连接螺钉M24X8051.39.01 559 机壳中分面连接螺栓M24×12069.01 750 机壳和整流导叶环地脚螺栓M36X100069.03 500 进气箱地脚螺栓M30×80069.03 500 扩压器地脚螺栓M30×80069.29 750 电动机地脚螺栓M36×1000注意：在拧紧至上述规定力矩后将螺母倒转(旋松)1/4 圈3. 联轴器的参数4. 图样清单名称轴流送风机总图风机转子液压油管路不锈钢轴承箱油管路温度和防喘振装置进气膨胀节此本与动叶可调轴流式一次风机产品安装与使用手册(B本)联合使用图号S1GA6716S0GA44251TY0326(TY041-08) 0TY0824 (TY056-08) 1TY0229 (TY045-06) 1TY0010(TY026-06)5. 通用说明书 B 本“风机现场维护”补充内容 若风机安装于沿海地区，为避免风机停机后因受含盐（雾）空气的侵蚀，可能造 成动叶片旋转不灵活， 要求用户在停机期间， 每日将风机动叶片调节机构操作运转 次（叶片角度全行程范围）。
动 叶 可 调 轴 流 送 风 机 使 用 说 明 书
动叶可调轴流送风机产品安装和使用说明书（A本）工程号(2015-004)编制: 陈爱萍校对: 季瑛审核：王冲强上海鼓风机厂有限公司二○一四年十二月序号内容1风机技术参数1.1一般资料1.2机械参数1.3风机起动力矩1.4风机特性曲线2转子图和总图汇总的拧紧力矩3联轴器的参数4图样清单5通用说明书B本“风机现场维护”补充内容6风机找正允许误差7 整体式制动轮安装注意事项8 包覆层1风机技术参数1.1 一般资料风机型号 PAF18-12.5-2工程号 2015-004需方合同号 CRPGZ-LZ-WZ-2014-010建造年份 2014年项目名称华润电力（六枝）有限公司2X660MW新建工程一次风机风机性能参数:1.2 机械参数转子外径φ1778轮毂直径φ1258叶轮级数 2叶型 24HB24叶片数 48叶片材料HF-2叶片和叶柄的连接高强度螺钉液压缸径和行程φ336/50叶片调节范围 -30o ~+15o本工程使用336/50液压缸，现场可根据实际情况调整油压，但不得超过最大允许油压3MPa风机机壳内径和叶片外径间的间隙为叶片外径的0.001~0.002倍，即1.78~3.26mm。
（叶片在关闭位置）1.3风机起动力矩风机转速 n = 1490 r/min转动惯量 J = 0.25GD2 = 529 kgm2风机功率（在最大工况） N= 1514kw风机扭矩（在最大工况） M= 9702N.m电机轴端径向力 F R = 3800 N电机轴端轴向力 F A =3780 N电机功率 Ne = 1600 kw从电机轴伸端看电机转向为顺时针旋转，风机转向为逆时针。
1.4风机特性曲线风机型号PAF18-12.5-2用户华润电力（六枝）有限公司工程号 2015-004风机转速 1490r/min2 转子图和总图汇总的主要拧紧力矩件号拧紧力矩（Nm）名称11.55 1098 轴承箱螺母M170X311.56 1098 轴承箱螺母M175X311.80 455 轴承箱与机壳支承环连接螺钉M20X11013.81 95 叶片螺钉M12×1.25×4014.54 71 调节杆压紧螺栓M10X5519.35 94 调节环与推盘连接螺钉 M12X5519.49 94 液压缸与调节盘连接螺钉M12x3519.77 230 液压支承体与支承环连接螺钉M16x4019.92 230 液压支承体与导向环连接螺钉M16x5519.95 54 液压支承体与液压缸连接螺钉M10x3526.11.02 784 中间轴连接螺钉M24X8051.39.01 559 机壳中分面连接螺栓M24×12069.01 750 机壳和整流导叶环地脚螺栓M36X100069.03 500 进气箱地脚螺栓M30×80069.03 500 扩压器地脚螺栓M30×80069.29 750 电动机地脚螺栓M36×1000注意：在拧紧至上述规定力矩后将螺母倒转(旋松)1/4圈3.联轴器的参数4.图样清单名称图号轴流送风机总图S1GA6716风机转子S0GA4425液压油管路1TY0326（TY041-08）不锈钢轴承箱油管路0TY0824 (TY056-08)温度和防喘振装置1TY0229 (TY045-06)进气膨胀节1TY0010（TY026-06）排气膨胀节1TY0031 (TY027-06)围带1TY0063（TY032-06）叶片指示和调节机构1TY0161（TY043-06）振动传感器安装图2TY0079（TY060-05）S2GA4489消音器隔声包覆层结构示意图5.通用说明书B本“风机现场维护”补充内容若风机安装于沿海地区，为避免风机停机后因受含盐（雾）空气的侵蚀，可能造成动叶片旋转不灵活，要求用户在停机期间，每日将风机动叶片调节机构操作运转一次（叶片角度全行程范围）。
轴流式动叶调节风机调速节能技术
轴流式动叶调节风机调速节能技术轴流式动叶调节风机调速节能技术轴流风机，就是气体流向与风叶的轴向相同的风机。
动叶调节是指通过调整风机叶片的开度调节气体流量，叶片和叶轮的相对位置不是固定不变的，而是可以根据气流流量的变化调整的，所以称之为动叶。
由于轴流式动叶可调的风机流量可以通过调整风机叶片的角度调节，所以与离心式风机通过设置挡板来调节流量相比，轴流式动叶可调的风机出力随负荷发生变化，是相对节能的风机类型。
虽然轴流式动叶调节风机与离心式风机相比相对节能，但是目前运行的轴流风机普遍存在能量浪费较大的现象。
由于轴流式动叶调节风机本身节能，所以在设计此类风机时大部分风机都留出的裕量比较大。
风机由于不可能在任何工况下都处于高效区间运行，所以在设计时一般将风机运行大多数负荷下的区间调整为高效率区，而不常运行的区间调整为相对效率较低的区域。
对于设计裕量较大的风机来说，风机就可能偏离高效率区间，长时间处于低效率区间运行，直接导致风机的效率较低。
另一方面，由于冬季外界气温较低，空气密度相对于夏季较大、摩尔体积较小，这一现象使得风机的裕量更大、风机效率更低，尤其是在北方冬季比较严寒的地区。
对于裕量较大的风机来说，可以通过优化叶片、调节电机转速等方式来提高效率。
优化叶片主要是将风机的叶片削割，降低裕量，从而可以使得在相同流量的情况下风机叶片开度增大，使得风机处于高效率区间运行，这种改造方式投入少见效快。
但是对于冬季和夏季气温变化大和机组负荷变化大的机组来说，由于要保证机组在夏季和高负荷下的运行安全，所以这种改造方式在冬季和低负荷时仍然存在较大的能量浪费；调节电机转速是将叶片的动角开度固定在风机效率最大处，利用变频或永磁等方式调节风机电机的转速，依据流量与转速成正比例关系、功率与转速成三次方关系的原理，达到节能的目的。
图1 轴流式动叶可调风机变频调速改造示意图采用变频调速，变频器控制柜控制风机电机的转速。
未改造前，电机接线通过DCS 控制系统后直接与厂用电6kV 电缆连接，电机处于工频运行。
煤矿用轴流主要通风机 技术规范-最新国标
煤矿用轴流主要通风机技术规范1 范围本文件规定了煤矿用轴流主要通风机的术语和定义、要求、试验、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于海拔不超过1000 m，工作温度-20 ℃～+40 ℃、相对湿度不大于95 %（+25 ℃时），由三相电机驱动的安装在煤矿地面主要通风机（以下简称通风机）。
其他矿井地面用主要通风机也可参照使用。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 755 旋转电机定额和性能GB/T 1236 工业通风机用标准化风道性能试验GB/T 2888 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法GB/T 3235 通风机基本型式、尺寸参数及性能曲线GB/T 3836.1 爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB/T 3836.2 爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB/T 3836.4 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB/T 6391 滚动轴承额定动载荷和额定寿命GB/T 9438 铝合金铸件GB/T 9969 工业产品使用说明书总则GB/T10111 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序GB/T 10178 工业通风机现场性能试验GB/T 13306 标牌GB/T 13813 煤矿用金属材料摩擦火花安全性试验方法和判定规则GB/T 19074 工业通风机通风机的机械安全装置护罩GB/T 19075工业通风机词汇及种类定义GB/T 32249 铝及铝合金模锻件、自由锻件和轧制环形锻件通用技术条件GB/T 41973 工业通风机平衡品质与振动等级规范AQ 1043 矿用产品安全标志标识JB/T 2977 工业通风机、透平鼓风机和压缩机名词术语JB/T 6444 风机包装通用技术条件JB/T 6886 通风机涂装技术条件JB/T 6887 风机用铸铁件技术规范JB/T 6891 风机用消声器技术条件JB/T 8689 通风机振动检测及其限值JB/T 8690 通风机噪声限值JB/T 9101 通风机转子平衡JB/T 9147 膜片联轴器JB/T 10213 通风机焊接质量检验技术条件JB/T 10214 通风机铆焊件技术条件MT/T 113 煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则NB/T 10168 矿用主通风机在线监测系统通用技术条件3 术语和定义GB/T 1236、GB/T 3235、GB/T 19075、JB/T 2977 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
永磁调速装置在轴流风机增效节能改造方面的应用
永磁调速装置在轴流风机增效节能改造方面的应用发布时间：2022-09-08T05:58:16.199Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷第9期作者：蔡美霞[导读] 石油化工企业内运行的大型冷却塔在春、秋、冬三季和夜间存在冷却能力过剩的问题蔡美霞北京燕山玉龙石化工程股份有限公司天津分公司摘要：石油化工企业内运行的大型冷却塔在春、秋、冬三季和夜间存在冷却能力过剩的问题，造成机械通风冷却塔电能的浪费。
本文结合某石化公司对轴流风机的节能改造案例，对永磁调速装置在节能增效方面的应用进行了论述。
关键词：大型冷却塔、节能增效、永磁调速1 石油化工企业中冷却水系统的重要性及运行中存在的问题循环水场在石油化工行业中有着至关重要的作用，在日常的生产过程中为各生产装置提供满足生产工艺要求的冷却用水，循环水冷却装置的平稳运行是各石油、化工及辅助生产装置安全、稳定运行的有力保障。
由于四季温差及昼夜温差导致的环境温度的变化，循环水冷却装置在满足夏季最不利情况冷却水供给的前提下，在春、秋、冬三季，夜间以及一些天气原因导致的环境温度骤变的情况时会出现冷却塔能力过剩的问题。
这种冷却能力的过剩造成了机械通风冷却塔电能的浪费。
2 以某石化公司的循环水场运行情况为例某石化公司下设炼油部、烯烃部、化工部、热电部等，各部门共有10座循环水场，该石化公司各循环水场内的冷却塔包括自然通风冷却塔和机械通风冷却塔(包括小功率风机、大功率变频风机和大功率定频风机)。
在之前的管理和日常维护中该石化公司采取通过监控冷却水出水的温度，及时手动启、停风机、调整运行台数、调整风机叶片角度等措施来减少风量，从而达到节约电能的目的。
但这些措施对大型风机的调控仍然存在一些问题：a.无法精准的控制冷却水出水温度，水温的变化幅度大，影响生产；b.频繁的启、停冷却塔风机造成对设备（叶片、传动轴、齿轮、轴承）零部件的冲击，严重影响风机的使用寿命；c.频繁启动大功率设备，形成很大启动电流冲击，造成电能浪费、损坏电机、冲击电网。
让轴流风机节能提高风机效率
如何让轴流风机节能提高风机效率其调节方式应更多地采用工业汽轮机或燃气轮机驱动，以改变转速来达到节能的目的。
其次，利用引进技术开发高效节能风机。
此外，风机产品节能与否，调整变速机构，改变运行工况十分重要。
首先，在设计方面，通过应用叶轮、蜗壳等元件的科研成果，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%。
但由于该轴流风机使用的三元流动叶片制造工艺比较麻烦，制造成本比普通叶片风机较高，再加上该产品技术转让费高，使整台风机制造成本加大，用户无法承受，也就无法在全行业全面推广。
如美国研制出的天然气管线输送离心压缩机的三种大流量三元流动叶轮，叶轮效率可达94%～95%；日本的单轴多级离心式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kzs矿用振动筛热效率达94%。
其中，金属矿山使用的双辊破碎机风机用电量占全国采矿用电总量的30%；钢铁工业使用的风机用电量占其生产用电总量的20%；煤炭工业使用的风机用电量占全国煤炭工业用电总量的17%。
因此，对于风机行业来说，如何生产出更节能、环保的风机产品，是一个需要高度重视的问题。
在离心螺旋洗沙机式压缩机的开发方面应更多地采用三元流动叶轮，使叶轮效率平均提高2%～5%。
业内人士认为，节能和环保是风机行业发展的永恒主题。
随着液力耦合器和变频器在风机中的应用，大大提高了风机的运行效率，但应用的数量极其有限。
如日本对蜗壳及叶轮等通流部分的形状做了适当的改进，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离心鼓风机提高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装置，其多变效率达82%；日本制造的多级离心鼓风机，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转速、高压比半开式径向三元叶轮后，其效率可振动提升机提高10%；还有的在鼓风机主轴的另一端设有尾气透平装置，既符合环保要求，又达到了节能目的。
轴流通风机调节方法综合比较(横)
论通风机变频调速的优越性
图 1. 通风机变转速调节特性曲线
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论通风机变频调速的优越性
图 2. 通风机动叶可调调节特性曲线
第 ６ 页 ，共 6 页
各种调节方法比较
种类
设备 运行 调节 调节时性能 维修
费用 费用 效率 稳定性
保养
调节原理
流量变化 轴功率变化
调节阀门 低
叶轮叶片安 装角调节
高
很高
最差
随流量的逐 渐降低而越 来越恶化
一般
增加管网阻 力，改变系统 性能曲线，使 工况点移动
与阀片的 角度不成 比例
最耗功
改变动叶片安
低
高
通风机性能 有一定变化
而对于动叶可调的情况，因为通过改变叶轮叶片安装角而使通风机性能曲线改变，通风机的运行点与设计工况 点的空气动力性能并不相似，有可能使风机运行点的效率很低(如图 2)。
对于电动机来说，变频调速可以保证较低的输出功时有较高的电机效率。而对于调节叶轮叶片安装角，只是使 电动机运行于低输出功的情况，而此时电动机的效率一般较低。
综上所述，通风机通过变频调速调节性能是一种最经济的调节方法。
另外，在相同的流量和压力下，由于采用变频调速调节通风机时，叶轮的转速较低，通风机的噪音相对于其它 调节方法要低；同时由于转速降低，叶片所受离心力也降低，这对于延长通风机叶轮的寿命也是有利的。
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论通风机变频调速的优越性
为了比较通风机各种调节方法的效果, 风机行业引用“调节效率——ηC”的概念:
部分负荷时通风机的有 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功率
ηc =
部分负荷时电动机的输入功率 全负荷时通风机的有效功率
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轴流式动叶调节风机调速节能技术
轴流风机，就是气体流向与风叶的轴向相同的风机。
动叶调节是指通过调整风机叶片的开度调节气体流量，叶片和叶轮的相对位置不是固定不变的，而是可以根据气流流量的变化调整的，所以称之为动叶。
由于轴流式动叶可调的风机流量可以通过调整风机叶片的角度调节，所以与离心式风机通过设置挡板来调节流量相比，轴流式动叶可调的风机出力随负荷发生变化，是相对节能的风机类型。
虽然轴流式动叶调节风机与离心式风机相比相对节能，但是目前运行的轴流风机普遍存在能量浪费较大的现象。
由于轴流式动叶调节风机本身节能，所以在设计此类风机时大部分风机都留出的裕量比较大。
风机由于不可能在任何工况下都处于高效区间运行，所以在设计时一般将风机运行大多数负荷下的区间调整为高效率区，而不常运行的区间调整为相对效率较低的区域。
对于设计裕量较大的风机来说，风机就可能偏离高效率区间，长时间处于低效率区间运行，直接导致风机的效率较低。
另一方面，由于冬季外界气温较低，空气密度相对于夏季较大、摩尔体积较小，这一现象使得风机的裕量更大、风机效率更低，尤其是在北方冬季比较严寒的地区。
对于裕量较大的风机来说，可以通过优化叶片、调节电机转速等方式来提高效率。
优化叶片主要是将风机的叶片削割，降低裕量，从而可以使得在相同流量的情况下风机叶片开度增大，使得风机处于高效率区间运行，这种改造方式投入少见效快。
但是对于冬季和夏季气温变化大和机组负荷变化大的机组来说，由于要保证机组在夏季和高
负荷下的运行安全，所以这种改造方式在冬季和低负荷时仍然存在较大的能量浪费；调节电机转速是将叶片的动角开度固定在风机效率最大处，利用变频或永磁等方式调节风机电机的转速，依据流量与转速成正比例关系、功率与转速成三次方关系的原理，达到节能的目的。
图1 轴流式动叶可调风机变频调速改造示意图
采用变频调速，变频器控制柜控制风机电机的转速。
未改造前，电机接线通过DCS 控制系统后直接与厂用电6kV 电缆连接，电机处于工频运行。
变频改造后，在原6kV 电缆和电机之间增设变频控制柜，变频控制柜与DCS 控制系统相接，控制人员通过DCS 控制画面调节风机流量。
变频器先将电网的工频交流电整流成直流，
再将此直流转换成特定频率的交流。
控制人员将信号传输给变频器控制柜，变频器控制柜接受信号后，通过控制器的控制，改变U 、V 、W 三相输出信号，可以任意改变交流的频率，实现变频调速。
图2轴流式动叶可调风机永磁调速改造前后示意图
永磁调速器（又称调速型永磁涡流传动装置），由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成。
一般，铜转子（带铜环的钢制转子）与电机轴连接，永磁转子（带永磁材料的铝制转子）与工作机的轴连接。
铜转子和永磁转子之间有空气间隙（称为气隙），而没有传递扭矩的机械连接。
在电机转动时，铜转子的铜环上在切割永磁体的磁力线时产生感应涡电流，而感应涡电流的磁场与永磁体的磁场之间的作用力实现了电机与工作机之间的扭矩传递。
当气隙小时，调速型永磁传动装置的传动能力强；相反，气隙大时传动能力小。
而控制器可通过手动或控制信号调节空气隙的大小。
对于自动控制系统，永磁控制器同样需要接入DCS控制系统，当控制器接到一个控制信号后，控制器对信号进行识别、计算和转换后，给其执行元件发出调节指令，执行元件就会调节铜转子与永磁转子之间的气隙，从而改变工作机的工作点，即调节了工作机的转速和扭矩。