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鼓風(fēng)機工作原理
離心式鼓風(fēng)機的工作原理與離心式通風(fēng)機相似,只是空氣的壓縮過程通常是經(jīng)過幾個工作葉輪(或稱幾級)在離心力的作用下進行的。
鼓風(fēng)機有一個高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片帶動空氣高速運動,離心力使空氣在漸開線形狀的機殼內(nèi),沿著漸開線流向風(fēng)機出口,高速的氣流具有一定的風(fēng)壓。新空氣由機殼的中心進入補充。
單級高速離心風(fēng)機的工作原理是:原動機通過軸驅(qū)動葉輪高速旋轉(zhuǎn),氣流由進口軸向進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動被加速,然后進入擴壓腔,改變流動方向而減速,這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動能轉(zhuǎn)化為壓能(勢能),使風(fēng)機出口保持穩(wěn)定壓力。
從理論上講,離心鼓風(fēng)機的壓力-流量特性曲線是一條直線,但由于風(fēng)機內(nèi)部存在摩擦阻力等損失,實際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降,對應(yīng)的離心風(fēng)機的功率-流量曲線隨流量的增大而上升。當風(fēng)機以恒速運行時,風(fēng)機的工況點將沿壓力-流量特性曲線移動。風(fēng)機運行時的工況點,不僅取決于本身的性能,而且取決于系統(tǒng)的特性,當管網(wǎng)阻力增大時,管路性能曲線將變陡。風(fēng)機調(diào)節(jié)的基本原理就是通過改變風(fēng)機本身的性能曲線或外部管**性曲線,以得到所需工況。 變頻調(diào)控原理與特性:
隨著科技的不斷發(fā)展,交流電機調(diào)速技術(shù)被廣泛采用。通過新一代全控型電子元件,用變頻器改變交流電機的轉(zhuǎn)速方式來進行風(fēng)機流量的控制,可以大幅度減少以往機械方式調(diào)控流量造成的能量損耗。變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能原理:
當風(fēng)量需從q1減少到q2時,如果采用節(jié)---節(jié)法,工況點由a到b,風(fēng)壓增加到h2,軸功率p2下降,但減少的不太多。如果采用變頻調(diào)節(jié)方式,風(fēng)機工況點由a到c,可見在滿足同樣風(fēng)量q2情況下,風(fēng)壓h3將大幅度下降,功率p3隨著---減少。節(jié)省的功率損耗△p=△hq2與面積bh2h3c成正比。由以-析可知,變頻調(diào)節(jié)是一種---的調(diào)節(jié)方式。鼓風(fēng)機采用變頻調(diào)節(jié),不會產(chǎn)生附加壓力損失,節(jié)能------,調(diào)節(jié)風(fēng)量范圍0%~100%,適合調(diào)節(jié)范圍寬,且經(jīng)常處于低負荷下運行的場合。但是,當風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降,風(fēng)量減小時,風(fēng)壓將發(fā)生很大變化,由風(fēng)機比例定律:q1/q2=(n1/n2),h1/h2=(n1/n2)2,p1/p2=(n1/n2)3
鼓風(fēng)機可知,當其轉(zhuǎn)速降低到原額定轉(zhuǎn)速的一半時,對應(yīng)工況點的流量、壓力、軸功率各下降到原來的1/2、1/4、1/8,這就是變頻調(diào)節(jié)方式可以大幅度節(jié)電的原因。根據(jù)變頻調(diào)節(jié)這一特性,對于在污水處理工藝中,曝氣池始終保持5m正常液位,要求鼓風(fēng)機在出口壓力恒定的條件下,進行大范圍的流量調(diào)節(jié),當調(diào)節(jié)---較大時,將會使風(fēng)壓下降過大,不能滿足工藝要求。當調(diào)節(jié)---較小時,則顯示不出其節(jié)能的優(yōu)勢,反而使裝置復(fù)雜,---投資---。因此,對本工程的曝氣池需保持5m液位的工況條件下,采用變頻調(diào)節(jié)方式顯然是不合適的。
進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)原理及特性:
進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置即在鼓風(fēng)機吸風(fēng)入口附近裝設(shè)一組可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角的導(dǎo)葉-進口導(dǎo)葉,其作用是使氣流在進入葉輪之前發(fā)生旋轉(zhuǎn),造成扭曲速度。導(dǎo)葉可繞自身軸轉(zhuǎn)動,葉片每轉(zhuǎn)動一個角度就意味著變換一個導(dǎo)葉安裝角,使進入風(fēng)機葉輪的氣流方向相應(yīng)改變。
進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)風(fēng)量原理是: ehvacr
當導(dǎo)葉安裝角θ=0°時,導(dǎo)葉對進口氣流基本上無作用,氣流將以徑向流入葉輪葉片。當θ>0°時,進口導(dǎo)葉將使氣流進口的優(yōu)良速度沿圓周速度方向偏轉(zhuǎn)θ角,同時對氣流進口的速度有一定的節(jié)流作用,這種預(yù)旋和節(jié)流作用將導(dǎo)致風(fēng)機性能曲線下降,從而使運行工況點變化,實現(xiàn)風(fēng)機流量調(diào)節(jié)。進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的節(jié)能原理。 暖通百科
當進口導(dǎo)葉安裝角由θ1=0°增大為θ2或θ3時,運行工況點由m1移至m2或m3;流量由q1減小至q2或q3;軸功率由p′1減少至p′2或p′3.用剖面線表示的面積為進口導(dǎo)葉比節(jié)---節(jié)節(jié)省的功率。在本工程中,曝氣池---是固定的,鼓風(fēng)機在保持出口壓力恒定條件下,進行流量調(diào)節(jié),即h=常量,q=變量時,管網(wǎng)的特性曲線近似于水平直線,鼓風(fēng)機采用進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié),不必借助于改變管**性曲線,可通過改變導(dǎo)葉的開閉角度,使風(fēng)機的壓力-流量性能曲線改變,流量的變化是通過將工況點移動到新的改變了的風(fēng)機特性曲線上的方法實現(xiàn)的。 ehvacr
離心風(fēng)機采用進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式,在部分負荷運行時可獲得---率和較寬的性能范圍,在保持出口壓力恒定條件下,工作流量可在50%~100%額定流量范圍內(nèi)變化。調(diào)節(jié)---愈大、省功愈多。如流量減少到額定流量的60%時,進口導(dǎo)葉方式比進口節(jié)流方式節(jié)省功率達17%之多。此外,其結(jié)構(gòu)相對簡單,運行---,維護管理方便,初期投資低。因此,本工程中鼓風(fēng)機采用進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)流量,顯然是*佳調(diào)節(jié)方式。
不同調(diào)控方式的比較:
盡管變頻調(diào)節(jié)的離心鼓風(fēng)機調(diào)節(jié)范圍很廣,在節(jié)能上有------,但用工藝系統(tǒng)---受到工藝條件-,調(diào)節(jié)范圍僅為80%~100%,在相對流量變化不大時,變頻與導(dǎo)葉兩種調(diào)節(jié)方式消耗功率差別并不大,因此采用變頻調(diào)節(jié)方式,其節(jié)能特長顯示不出來,這就失去了選擇它的意義。而選擇導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式的鼓風(fēng)機,在保持出口壓力恒定條件下可以較大范圍調(diào)節(jié)風(fēng)量(50%~100%),以---污水中溶解氧含量穩(wěn)定,相對地節(jié)省了能源。所以應(yīng)選擇導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式的高速離心風(fēng)機,作為本工程的設(shè)備選型。同時,為了---地體現(xiàn)出節(jié)能---,對于大功率的離心風(fēng)機,還應(yīng)注意配套電機的選擇,如采用10kv高壓電機,也有助于降低能耗。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
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