风机的应用和发展
风机的应用:
风机广泛应用于高密度水产养殖、市政污水处理、水泥、钢铁、化工粉体输送、固化处理、脱硫、电镀、喷砂、电子、食品、医药、造纸、纺织、印染、生物发酵,空调新风系统等行业。
风机的发展:
1.罗茨鼓风机属于容积式鼓风机,是回转式鼓风机的一种,利用两个叶形转子或三个叶形转子在气缸内做相对运动来输送气体。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内,再经排气口排出,气体经罗茨风机没有内压缩过程。
特点:
罗茨鼓风机结构简单运行平稳、可靠,机械效率高,便于维护和保养,对于被输送气体中所含的粉尘、液滴和纤维不敏感;
当压力在一定范围内变化时,转速不变,则流量为一常数;
运行时适应性强,在流量要求稳定而阻力变化幅度较大时,可以自动调节;
罗茨鼓风机由于存在容量小、噪声大、效率低、和运行维护费用高等问题;
罗茨鼓风机特别适用于管网阻力多变而风量要求基本稳定的场合。
2.多级离心鼓风机又称透平鼓风机,气体在旋转的叶轮作用下,获得压力和流速的增大,可以实现连续送风
特点:
离心鼓风机根据叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机
多级低速离心鼓风机正常是指转子在2只或2只以上的叶轮串联在同一根主轴上,至多可有八级风叶,转子转速为3 000~3 600 r/min的离心式鼓风机
多级离心鼓风机的送气量一般较大,但所产生的风压不高,出口表压一般≤110 kPa,流量一般在130 m3/min左右。
存在体积大、质量重、流量调节性能差、效率偏低、能耗大等弊端。
与罗茨鼓风机相比,低速多级离心鼓风机由于具有噪声较低、风机运行平稳可靠、效率较高等优点,20世纪80年代以来,在国外的污水处理厂中逐渐取代了罗茨鼓风机;离心鼓风机一般选用进口节流调节流量与压力,使风机在较低的功率下运行,不需要放风调节,且能保持同额定工况基本相同的高效率,适用于压力流量都不稳定的工况。
3.单级高速离心鼓风机是从20世纪90年代开始,随着“三元流动理论”在离心式压缩机和鼓风机设计上的应用而发展起来的。单级离心鼓风机采用齿轮箱增速,在齿轮箱内用机油润滑和冷却。但单级离心鼓风机由于只有一个叶轮,不可能产生较大的风压,它的出口压力多在50 kPa以内,流量为18~1 050 m3/min,一般为80 m3/min左右。
特点:
同时三元流动叶轮比普通二元流动叶轮直径要小30%~40%,故其转子转动惯量较小,机组的启动和停车时间短,无需高位油箱和蓄能器,使鼓风机转速可达100000 r/min
4.磁悬浮单级离心鼓风机属于单级高速离心鼓风机的一种,一般选用高速电机、变频器和磁悬浮轴承的一体化结构
特点:
磁悬浮单级离心鼓风机,其磁悬浮轴承和永磁同步电动机是其核心技术
5.空气悬浮离心鼓风机是一种全新概念的离心鼓风机,借鉴航空、航天器的涡轮发动机,应用先进的空气悬浮技术,采用了“高速直联电机”和“空气悬浮轴承”这两个核心技术,改善了传统单级高速涡轮鼓风机的转速齿轮、联轴器、冷却系统和油润滑系统等,大大提高了产品的技术性能及运行可靠性。
特点:
空气悬浮单级离心鼓风机采用SVS钛合金材料,叶轮抗变形能力强,选择较好效率角度设计,效率高达88%;采用BLDCM永磁无刷超高速电机,是随着永磁材料技术、半导体技术和控制技术的发展而出现的一种新型电机,更加高效节能;
采用变频调节方式,使悬浮离心鼓风机的可调范围更宽;
采用空气自冷却技术,可确保鼓风机在炎热的夏季仍保持可靠的工作性能;
由于采用高速直联电机、空气悬浮轴承及三维模拟涡轮叶轮,大大减少了因为机械传动和机械摩擦而产生的能源消耗,故效率极高;
空气悬浮轴承较磁悬浮轴承寿命更长,更换价格也相对低廉;启停不依赖于电源,运行较磁悬浮离心鼓风机更加稳定可靠;
与罗茨风机相比可节能25%~35%,与传统多级离心鼓风机相比可节能15%~20%,与传统单级高速离心鼓风机相比可节能10%~15%。风量为35~160 m3/min,最大出口风压达100 kPa。