风机节能

变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频调速性能日趋完整，已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。 变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机调速的最新潮流。

1. 风机运行曲线

采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较， 具有明显的节电效果。

图1可以说明其节电原理：

图1中：

曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H-Q）特性，

曲线（2） 为管网风阻特性（风门全开）。

曲线（4） 为变频运行特性（风门全开）

假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图1中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图1中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q-H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。

2.风机在不同频率下的节能率

从流体力学原理得知，风机风量与电机转速功率相关：风机的风量与风机（电机）的转速成正比，风机的风压与风机（电机）的转速的平方成正比，风机的轴功率等于风量与风压的乘积，故风机的轴功率与风机（电机）的转速的三次方成正比（即风机的轴功率与供电频率的三次方成正比）：

根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。

例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，

则P45/P50=453/503=0.729，

即P45=0.729P50将供电频率由50 Hz降为40Hz，

则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50

3.锅炉风机的变频节能改造

锅炉的变频节能改造通常是指对锅炉风机的变频节能改造。

锅炉风机在设计时是按最大工况来考虑的，在实际使用中有很多时间风机都需要根据实际工况进行调节，传统的做法是用开关风门、阀门的方式进行调节，这种调节方式增大了供风系统的节流损失，在启动时还会有启动冲击电流，且对系统本身的调节也是阶段性的，调节速度缓慢，减少损失的能力很有限，也使整个系统工作在波动状态；而通过在锅炉风机上加装变频调速器(装置)则可一劳永逸的解决好这些问题，可使系统工作状态平缓稳定，并可通过变频节能收回投资。锅炉的变频改造方案一例如下：

锅炉风机的装机概况：2×75KW，1×55KW。

所有风机均采用一对一（即一台变频器配一台电机）的配置 方式，保留原工频系统且与变频系统互为备用，一般情况下的调 节方式均为开环调节。

4.投资与节能

变频节能系统（装置）在各类调速系统中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%，在风机这类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50%，在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值，这些节能效果平均值是由实际应用中得到，权力性数据可由市场上公开出售的资料（书）查到；通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知：变频节能系统（装置）的投资回收期一般为6-15个月（这是经验值也是权力数据）。

我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数风机在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体的流量、压力、温度等；许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。

序

前言

目录

1 国内外风机产品概况

2 风机的特性和运行

3 风机节能与调节

4 现代交流电动机调速及其在风机节能上的应用

5 通风机气动声学设计的探讨与降低噪声的途径

6 风机装置噪声控制

参考文献

罗茨风机节能

罗茨风机的风压是不受风机转速限制的，不论转速变化如何其风压可以保持不变。而风量则与风机转速成正比的，即Q=KN

Q：表示风量 N：表示风机转速 K：为系数

从公式可知，风量调节，完全由变频器改变电机频率达到无级变速，起到调节风量的效果。根据现场应用工艺风机的最低频15HZ，通常在35HZ左右，有个别时刻50HZ满风量运行，由于立窑工艺基本是一致的，因此在不同的立窑风量调节量是基本相同的，凡立窑应用变频技术都可以获40%左右的节能效果。

罗茨鼓风机个恒转矩负载，其节电率与转速降成正比即N%=△N%，虽然不同于一般风机、水泵节电率更高，但因它的功率较大，而且只要炉墙不坏，是连续24小时工作的，并开动时间亦很长。因此节电潜力大，节电费用高。

罗茨鼓风机进行技术改造后，改变了过去以调节出口（进口）阀门开度方式来调节风压或风量的生产方式，劳动强度减轻，调节的及时性好，提高了产品的合格率，单耗明显下降。

罗茨风机减耗

罗茨风机的安全运行及使用寿命，取决于是否经常正确地维护和保养，并应注意任何事故苗子，如果长时间的不使用三叶罗茨风机，就要切断其机体上的所有电源，把其放置在一个通风干燥的地方，这样就可以有效地避免机体在长期的不使用中而产生的生锈等现象。此外在罗茨风机的使用过程中要定期对其进行上油，只有这样才能最大限度地保证三叶罗茨风机运转的灵活性。

除了这样做之外，平时还要注意以下几点：

1. 检查罗茨风机各部位的紧固情况及定位销是否松动现象，如有松动应抓紧固定。

2. 风机机体内部不能有结垢、生锈和剥落现象存在。防止机体内部有渗油现象。

3.拆卸机器时应对机器各配合尺寸进行测量，做好记录，并在零部件上做好标记与方向，以保证装配且能保持原来的配合要求。

4.罗茨风机的过载有时不是立刻显示出来的，所以要注意进排气压力、轴承温度和电机电流的变化，借以判断机器是否运行正常。

5. 在正常条件情况下要求机组运行1000 小时必须更换润滑油。 注意润滑油冷却情况是否正常，注意润滑油的质量，经常倾听罗茨鼓风机运行有无杂声，注意机组是否在不符合规定工况下工作。

6. 新机器或大修后的罗茨风机，按使用步骤投入运行，建议运行8小时后更换全部润滑油。日常保养很重要，小故障必须修复后再投入使用。

《泵与风机节能技术》以泵与风机的运行节能为中心，主要介绍了离心式泵与风机的基本原理、基本概念与节能方法。《泵与风机节能技术》可作为高等学校能源动力类专业学生的参考教材，也可作为泵与风机使用部门有关技术人员的参考书。泵与风机是国民经济各个部门都广泛应用的通用机械，它分布面极广，作用重要，它又是耗能量最多的通用机械之一。因此，提高泵与风机的设计效率和运行效率具有十分重要的意义。