提高风机运行效能的方法与措施

郭长华 郭小亮 曲丽丽（沈阳鼓风机通风设备有限责任公司 辽宁省沈阳市 110141）

当下有很多提高风机效能的方法，比如改变大马拉小车的使用情况、采用变频的技术来进行调节、提高风机的运转率、减少系统的漏风等，除此之外，通过对风机的改造可以实现风机的运行质量与运行效能，发挥风机的全部潜能。风机使用方面与风机自身结构两个方面是风机弊病通常出现的地方，都会对风机的运行效能造成影响。本文针对提高风机运行效能提出了相应的方法与措施。

一、关于风机弊病的改善方法

在水泥厂的进料中，风机属于无计量产品，将风机的性能、转数和压力等都默认为恒定。其实实际的风机设计、选型、安装和使用过程都会对风机的属性造成一定的影响，使风机的性能、转数、压力等因素与之前的制造要求出现偏离。由于在进料的时候对风机没有计量，导致对这些偏离并不了解，不能够为风机的节能措施与节能活动提供方向。

1.减少管网阻力的计算偏差

不准确的阻力系数、不合理的配置系统有效半径、不真实的风机进风条件、随意的机型选定都会使通风除尘管道的实际压力损失与计算结果产生偏差，偏差甚至会达到30%以上，影响风机运行效能的发挥。当阻力的计算结果小于实际情况时，风机运行的流量就会增大，耗费的功率也会增加，造成风机的超载运行；当阻力计算的结果大于实际情况时，风机的运行流量就会减小，耗费的功率下降使得除尘系统的风速也随之下降，使管道内的粉尘沉降增多，出现除尘效果不好的情况[1]。风机节能的潜力就在于减少管网阻力的计算偏差实现损失降低。

2.将风叶径向之间的间隙缩小

风机的运行效能受到风叶径向间隙的影响，间隙较大会造成风机内的涡流损失增大、风能的运行效能降低。径向间隙距离与叶片长度相比，如果间隙比叶片长度越大，风机效率就会下降越多，风机产生的压力也会随之下降。提高风机的运行效率可以通过缩小径向间隙距离来实现。同时，两级风叶安装角度也对风机的性能产生影响，叶片按照角度的合理改变能够使风机既能够稳定运转，又能够降低噪音。

3.保持吸尘效率的高效与稳定

载尘风机的实耗功率受到风机载尘浓度的影响。两种气流，流量相同、含尘度不同的时候，与清洁空气风机功率曲线相比，载尘风机功率曲线的走势有着上升趋势，功率增大；与清洁空气全压效率曲线相比，载尘风机的全压效率曲线的走势有下降趋势，功率降低。当风机的含尘量高的时候就会造成耗电量的加大。降低气流中的含尘量能够使风机节约电能，使窑尾的各级预热器的吸尘效率保持较高的水平。

二、利用三元流动发来改造风机

1.低效风机的改造

出于生产对于压力和风量的要求，需要对风机进行改造来符合这些要求。风机的特殊结构决定了改造只能从提高叶轮效率入手，而改变叶轮效率则是要通过改变叶片形状与结构来完成。

叶轮进口处出现严重的阻塞基本上都是由于叶轮有着宽度窄、片数多、叶片向前等特点造成的。气体黏性的特性造成了气体叶轮内流动时造成的能量损失：叶轮叶道摩擦损失；出口处的边界层分离损失；入口处冲击损失[2]。在传统的二元流动设计中，上下一致的圆弧设计与叶轮流动的需求不能相适应，需要制造能够适应叶道内气流变化的叶片形状。适应三个方向的立体空间流动的设计思想，就是三元流动设计理念。

2.三元流动理论的应用

(1)“全可控涡”三元叶轮

“全可控涡”三元叶轮是西安交大在国外引进技术“直线元素”三元叶轮进行改造而完成的。这种技术是将风机叶轮的设计方面采用任意曲面的设计方法，实现了全部控制叶轮内部流体的质点运动状态，提高了叶轮效率，也提高了风机的整体效率。“全可控涡”三元叶轮的设计与气动设计完全符合，在保证效率的同时也保证了整体的强度，提高了叶轮的可靠性[3]。

(2)豪顿风机

豪顿风机是英国专业的风机生产公司——豪顿集团研制、生产的。叶片的主要类型有后向弯曲、后向平板、机翼型后向弯曲等；叶片的材料是强度高、耐磨性好、效率高的含铬复合耐磨钢板；合理化的间隙使提高了风机的气动性能，这种改变使风机在负载的工作环境中同样能够保持稳定运行。豪顿风机改造技术只更换叶轮就实现提高风机效能的目标，风机的电机等部分都不需要更换，这种技术能够将风机的风压和风量都提高，降低风机的耗电量，使风机减少维修工作，延长寿命。

总结

当前工业生产中，风机效能低下是比较普遍存在的一个问题。在这种情况之下，急需对风机进行节能降耗。风能采用三元叶轮改造技术适应了风机改造的需求。应用三元流动原理对风机进行改造和更新，能够提高风机的技术与技能，提高风机的效能。

[1]战长松.流体机械中的三元流动理论——不可压缩流体的流线曲率法[J].甘肃工业大学学报，2012，03（15）：17-23.

[2]杨杰，孙刚，文国军.风机流场的数值模拟分析[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2010，06（13）：27-29.

[3]刘德英.向世界制造业第一方阵不懈冲击的人——记“全可控涡离心式压缩机”科研和产业化领军人物、西安交通大学王尚锦教授及其团队[J].科学中国人，2013，10（11）：34-38.