風機節(jié)能改造中風機的進、出口管改造的重要性

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

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

1 前 言

隨著國家對節(jié)能減排和節(jié)能環(huán)保要求越來越嚴，許多企業(yè)對節(jié)能改造越來越重視。風機的應用范圍很廣，而且目前運行效率很低，特別是水泥企業(yè)、鋼鐵企業(yè)，風機占比很大，目前水泥廠、鋼廠風機效率平均在40~70%。目前風機節(jié)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.更換風機轉(zhuǎn)子部件。3.更換高效風機。

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

2. 風機的運行工況

管網(wǎng)的壓力損失就是氣體在管道中流動的壓力損失，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風量的平方成正比，因此管網(wǎng)的阻力可寫成如下公式：

 

 

 

按此式繪出的二次拋物線稱作管網(wǎng)特性曲線。如圖(風機特性曲線及管網(wǎng)特性曲線)中紅色曲線風機運行時管路中通過的風量即為風機的風量，管路中總的阻力與管路出口的動壓損失之和等于風機運行所產(chǎn)生的壓力。根據(jù)風機風量與壓力關(guān)系繪制的曲線稱作風機特性曲線。如圖(風機特性曲線及管網(wǎng)特性曲線)中0°曲線。

風機特性曲線與管網(wǎng)特性曲線按同一比例繪制在一起時，他們的交點表示風機運行的工況點。

當風機進口帶有調(diào)節(jié)器(即調(diào)節(jié)門)時，調(diào)節(jié)器開度變化時風機的特性曲線發(fā)生變化，形成不同的開度曲線，(風機特性曲線及管網(wǎng)特性曲線)40°的開度曲線。

當調(diào)節(jié)器開度不同時管網(wǎng)特性曲線與開度曲線交點即工況點也發(fā)生變化，對應的效率也不同，一般開度越小風機運行的工況點的效率也小。

當風機運行時希望工況點落在風機特性曲線的最高效率點上，因此風機設(shè)計一般以風機的運行工況點為設(shè)計參數(shù)的。

3.風機特性曲線及管網(wǎng)特性曲線

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

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

管路與風機不匹配主要原因有：

1.設(shè)計時未考慮到原管路與改造風機進出口的匹配，

2.安裝風機時沒有按要求連接管路。

因此，風機節(jié)能改造必需根據(jù)實際情況量體裁衣地設(shè)計高效風機，設(shè)計時不僅要確認風機實際運行的工況點，而且要注意管路與改造風機的匹配，同時注意管路安裝施工按設(shè)計要求。

3. 常見的錯誤管路連接方式

1)進口安裝方向與風機進口不一致

風機進口管安裝不是45°

2)進口焊縫處沒有平滑過渡，多余管料未切除或焊縫錯位

風機進口管插入管路

3)彎頭距風進口太近

進口立管距風機進口太近

4)出口彎管距風機進口太近

出口彎管距風機出口太近

5)出口管與風機出口方向偏離

 

 

 

出口管與風機出口方向偏離

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)特性曲線改變，風機的工況點向小流量偏移，一般效率會變小，風量不滿足用戶生產(chǎn)需要，節(jié)能指標達不到要求。

2. 第二種情況：風機進口管面積小直接使進口有效面積變小。

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

不管直接或間接使進口有效面積變小都會影響風機的性能。因為進口管路與風機一般距離很近，管路面積減少相當于調(diào)節(jié)器開度變小，風機的工況點不是在風機的0°開度曲線上，工況點的風量會變小，效率也會變小。

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

5.總結(jié)

1)在節(jié)能改造過程中風機設(shè)計選型時需要同時考慮管網(wǎng)實際情況，在安裝風機時需注意進出口管路的改造符合設(shè)計要求。由于是改造項目考慮實際情況一般建議：

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

3)進、出口管路方向需與風機進出口方向一致，一般偏差不要超過5°

4)進口彎管距離風機進口至少1.5D。(D為風機進口當量直徑)

5)出口彎管距離風機出口至少1.5D。(D為風機出口當量直徑)

6)風機管路焊縫處光滑過渡，多余的管料在焊接時需切割掉。

瑞澤能源是一家專注節(jié)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(quán)的“5S”流體輸送系統(tǒng)高效節(jié)能技術(shù)、電能質(zhì)量優(yōu)化節(jié)電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節(jié)能、風機節(jié)能、空壓機系統(tǒng)節(jié)能、供水系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、電機系統(tǒng)節(jié)能、配電系統(tǒng)節(jié)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(shè)計的三元流葉輪，用于水泵、風機、離心式空壓機的節(jié)能改造，技術(shù)應用可靠，業(yè)績優(yōu)良。