离心式通风机作为流体机械的一种重要类型，广泛应用于国民经济各个部门,是主要的耗能机械之一，也是节能减排的一个重要研究领域。研究过程表明：提高离心通风机叶轮设计水平,是提高离心通风机效率、扩大其工况范围的关键。本文将从离心通风机叶轮的设计和利用边界层控制技术提高离心通风机叶轮性能这两个方面，对近年来提出的提高离心通风机性能的方法和途径的研究进行归纳分析。 1　离心通风机叶轮的设计方法简述 　　如何设计高效、工艺简单的离心通风机一直是科研人员研究的主要问题，设计高效叶轮叶片是解决这一问题的主要途径。 　　叶轮是风机的核心气动部件，叶轮内部流动的好坏直接决定着整机的性能和效率。因此国内外学者为了了解叶轮内部的真实流动状况，改进叶轮设计以提高叶轮的性能和效率，作了大量的工作。 　　为了设计出高效的离心叶轮,科研工作者们从各种角度来研究气体在叶轮内的流动规律,寻求最佳的叶轮设计方法。最早使用的是一元设计方法[1]，通过大量的统计数据和一定的理论分析，获得离心通风机各个关键截面气动和结构参数的选择规律。在一元方法使用的初期，可以简单地通过对风机各个关键截面的平均速度计算，确定离心叶轮和蜗壳的关键参数，而且一般叶片型线采用简单的单圆弧成型。这种方法非常粗糙，设计的风机性能需要设计人员有非常丰富的经验，有时可以获得性能不错的风机，但是，大部分情况下，设计的通风机效率低下。为了改进，研究人员对叶轮轮盖的子午面型线采用过流断面的概念进行设计[2-3]，如此设计出来的离心叶轮的轮盖为两段或多段圆弧，这种方法设计的叶轮虽然比前一种一元设计方法效率略有提高，但是该方法设计的风机轮盖加工难度大，成本高，很难用于大型风机和非标风机的生产。另外一个重要方面就是改进叶片设计，对于二元叶片的改进方法主要为采用等减速方法和等扩张度方法等[4]，还有采用给定叶轮内相对速度W沿平均流线m分布[5]的方法。等减速方法从损失的角度考虑，气流相对速度在叶轮流道内的流动过程中以同一速率均匀变化，能减少流动损失，进而提高叶轮效率；等扩张度方法是为了避免局部地区过大的扩张角而提出的方法。给定的叶轮内相对速度W沿平均流线m的分布是通过控制相对平均流速沿流线m的变化规律，通过简单几何关系，就可以得到叶片型线沿半径的分布。以上方法虽然简单，但也需要比较复杂的数值计算。 　　随着数值计算以及电子计算机的高速发展，可以采用更加复杂的方法设计离心通风机叶片。苗水淼等运用“全可控涡&dquo;概念[6],建立了一种采用流线曲率法在叶轮流道的子午面上进行叶轮设计的设计方法,该方法目前已经推广至工程界,并已经取得了显著效果[7]。但是此方法中决定叶轮设计成功与否的关键,即如何给出子午流面上叶片涡的合理分布。这一方面需要具有较丰富的设计经验；另一方面也需要在设计过程中对设计结果不断改进以符合叶片涡的分布规律,以期最终设计出高效率的叶轮机械。对于整个子午面上可控涡的确定，可以采用Cu沿轮盘、轮盖的给定，可以通过线性插值的方法确定Cu在整个子午面上的分布[8-9]，也可以通过经验公式确定可控涡的分布[10]，也有利用给定叶片载荷法[11]设计离心通风机的叶片。以上方法都是采用流线曲率法，设计出的是三元离心叶片，对于二元离心通风机叶片还不能直接应用。但数值计算显示，离心通风机的二元叶片内部流动的结构是更复杂的三维流动。因此，如何利用三维流场计算方法进一步来设计高效二元离心叶轮是提高离心通风机设计技术的关键。 　　随着计算技术的不断发展，三维粘性流场计算获得了非常大的进步，据此，有一些研究者提出了近似模型方法。该方法是针对在工程中完全采用随机类优化方法寻优时计算量过大的问题，应用统计学的方法，提出的一种计算量小、在一定程度上可以保证设计准确性的方法。在近似模型方法应用于叶轮机械气动优化设计方面,国内外研究者们已经做了相当一部分工作[12-14],其中以响应面和人工神经网络方法应用居多。如何有效地将近似模型方法应用于多学科、多工况的优化问题,并用较少的设计参数覆盖更大的实际设计空间,是一个重要的课题。 　　2007年，席光等提出了近似模型方法在叶轮机械气动优化设计中的应用[15]。近似模型的建立过程主要包括:（1）选择试验设计方法并布置样本点,在样本点上产生设计变量和设计目标对应的样本数据；（2）选择模型函数来表示上面的样本数据；（3）选择某种方法,用上面的模型函数拟合样本数据，建立近似模型。以上每一步选择不同的方法或者模型，就相应产生了各种不同的近似模型方法。该方法不仅有利于更准确地洞察设计量和设计目标之间的关系，而且用近似模型来取代计算费时的评估目标函数的计算分析程序，可以为工程优化设计提供快速的空间探测分析工具，降低了计算成本。在气动优化设计过程中，用该模型取代耗时的高精度的计算流体动力学分析,可以加速设计过程,降低设计成本。基于统计学理论提出的近似模型方法，有效地平衡了基于计算流体动力学分析的叶轮机械气动优化设计中计算成本和计算精度这一对矛盾。该近似模型方法在试验设计方法基础上，将响应面方法、Kiging方法和人工神经网络技术成功地应用于叶轮机械部件的优化设计中，在离心压缩机叶片扩压器、叶轮和混流泵叶轮设计等问题中得到了成功应用,展示了广阔的工程应用前景。目前，席光课题组已经建立了离心压缩机部件及水泵叶轮的优化设计系统，并在工程设计中发挥了重要作用。 　　2008年，李景银等在近似模型方法的基础上提出了控制离心叶轮流道的相对平均速度优化设计方法[16]，将近似模型方法较早的应用于离心通风机叶轮设计。该方法通过给出流道内气流平均速度沿平均流线的设计分布，设计出一组离心风机参数，根据正交性准则，在充分考虑影响叶轮效率因素的基础上，采用正交优化方法进行优化组合，并结合基于流体动力学分析软件的数值模拟，最终成功开发了与全国推广产品9-19同样设计参数和叶轮大小的离心通风机模型，计算全压效率提高了4%以上。该方法简单易行、合理可靠，得到了很高的设计开发效率。 　　随着理论研究的不断深入和设计方法的不断提高，对于降低叶轮气动损失、改善叶轮气动性能的措施，提高离心风机效率的研究，将会更好的应用于工程实际中。 2　改善离心通风机内叶轮流动的方法 　　叶轮是离心风机的心脏，离心风机叶轮的内部流动是一个非常复杂的逆压过程，叶轮的高速旋转和叶道复杂几何形状都使其内部流动变成了非常复杂的三维湍流流动。由于压差，叶片通道内一般会存在叶片压力面向吸力面的二次流动，同时由于气流90°转弯，导致轮盘压力大于轮盖压力也形成了二次流，这一般会导致叶轮的轮盖和叶片吸力面区域出现低速区甚至分离，形成射流—尾迹结构[17]。由于射流—尾迹结构的存在，导致离心风机效率下降，噪声增大。为了改善离心叶轮内部的流动状况，提高叶轮效率，一个重要的研究方向就是采用边界层控制方式提高离心叶轮性能，这也是近年的热点研究方向。 　　2007年，刘小民等人采用边界层主动控制技术在压缩机进气段选择性布置涡流发生器，从而改变叶轮进口处流场,通过数值计算对不同配置参数下离心压缩机性能进行对比分析[18]。该文章对涡流发生器应用于离心叶轮内流动控制的效果进行了初步的验证和研究,通过数值分析表明这种方法确实可以改善叶轮内部流动,达到提高叶轮性能的效果。但是该主动控制技术结构复杂，而且需要外加控制设备和能量，对要求经济耐用的离心通风机产品不具有竞争力。 　　采用边界层控制方式提高离心叶轮性能的另外一种方法就是采用自适应边界层控制技术。1999年，黄东涛等人提出了离心通风机叶轮设计中采用长短叶片开缝方法[19-20]，该方法采用的串列叶栅技术，综合了长短叶片和边界层吹气两种技术的优点，利用边界层吹气技术抑制边界层的增长，提高效率，而且试验结果表明[20]，该方法可以有效的提高设计和大流量下的风机效率，但对小流量效果不明显。文献[21]用此思想解决了离心叶轮内部积灰的问题。虽然串列叶栅技术在离心压缩机叶轮[20]内没有获得效率提高的效果，但从文献内容看，估计是由于该文作者主要研究的是串联叶片的相位效应，而没有研究串联叶片的径向位置的变化影响导致的。 　　理论和试验都表明，离心叶轮的射流尾迹结构随着流量减小更加强烈，而且小流量时，尾迹处于吸力面，设计流量时，尾迹处于吸力面和轮盖交界处。为了提高设计和小流量离心通风机效率，2008年，田华等人提出了叶片开缝技术[22]，该技术提出在叶轮轮盖与叶片之间叶片尾部处开缝，引用叶片压力面侧的高压气体吹除吸力面侧的低速尾迹区，直接给叶轮内的低速流体提供能量。最终得到在设计流量和小流量情况下，叶轮开缝后叶片表面分离区域减小，整个流道速度和叶轮内部相对速度分布更加均匀，且最大绝对速度明显减小的结果。这种方法改善了叶轮内部流场的流动状况，达到了提高离心叶轮性能和整机性能的效果，而且所形成的射流可以吹除叶片吸力面的积灰，有利于叶轮在气固两相流中工作。 　　2008年，李景银等人提出在离心风机轮盖上靠近叶片吸力面处开孔的方法[23]，利用蜗壳内的高压气体产生射流，从而直接给叶轮内的低速或分离流体提供能量，以减弱由叶轮内二次流所导致的射流-尾迹结构，并可用于消除或解决部分负荷时,常发生的离心叶轮的积灰问题。通过对离心风机整机的数值试验，发现轮盖开孔后，在设计点附近的风机压力提高了约2％，效率提高了1％以上，小流量时压力提高了1.5％，效率提高了2.1％。在设计流量和小流量时，由于轮盖开孔形成的射流，可以明显改善叶轮出口的分离流动，减小低速区域，降低叶轮出口处的最高速度和速度梯度，从而减弱了离心叶轮出口处的射流—尾迹结构。此外，沿叶片表面流动分离区域减小，压力增加更有规律。轮盖开孔方法可以提高设计流量和小流量下的闭式离心叶轮性能和整机性能，如果结合离心叶轮串列叶栅自适应边界层控制技术，有可能全面提高离心叶轮性能。 3　结论 　　综上所述,近年来对离心通风机叶轮内部流动的研究取得了明显进展,有些研究成果已经应用到实际设计中，并获得令人满意的结果。目前,对离心通风机叶轮内部流动的研究仍是比较活跃的研究领域之一，笔者认为可在如下方面进行进一步研究： 　　（1）如何将近似模型方法在通风机方面的应用进行更深入的研究，结合已有的叶片设计技术，探索更加高效快速的优化设计方法； 　　（2）如何将串列叶栅、轮盖开孔和叶片开缝等离心叶轮自适应边界层控制技术结合起来，在全工况范围内改善离心通风机叶轮的性能，提高离心风机的效率； 　　（3）考虑非定常特性的设计方法研究。目前，研究离心通风机叶轮内部的流动均仍以定常计算为主，随着动态试验和数值模拟的发展,人们对于叶轮机械内部流动的非定常现象及其机理将越来越清楚,将非定常的研究成果应用于设计工作中是非常重要的方面。

纺织企业中，无论是工艺主机设备或是辅助设备上，都配套有通风机。例如，为保证纺织企业的生产效率、产品产量和质量，以及企业中员工劳动环境的改善及安全生产等，纺织空调和除尘系统是不可缺少的，而纺织企业的空调除尘系统需要通风机来实现气体的输送。空调系统是为了使生产车间保持合适的温度和湿度环境，这需要通过通风机输送新风；纺织工艺排风系统使用通风机来实现纺织工艺排尘、排热和排风；纺织生产工艺中还需要通风机来实现原料和半成品的气力输送。又如各种纺织工艺主机设备，诸如细纱机、粗纱机、并条机、络筒机、转杯纺纱机和紧密纺纱机等均配套用通风机，来实现纺织工艺主机笛口抽吸负压及排除纺织生产中的各种尘杂的需要，在这些装置中通风机是关键的核心元件。由此可见，纺织行业需要配套大量性能优良的通风机。 　　一般纺织企业中，通风机能耗约占其总能耗的20%左右，尤其纺织空调、除尘系统配套通风机，风量较大，耗电量较大，而且一般需要连续运行，所以通风机能耗是衡量其经济性的一个重要指标，因而要求通风机运行效率高，节能。纺织厂中的通风机运行速度快、噪声大，会造成纺织车间环境污染，因而要求通风机噪声要低。纺织行业配套通风机一般要连续运行，因而要求通风机运行安全可靠、维修保养简单方便。纺织行业的通风机大部分专业性很强，对通风机的要求由纺织工艺的特殊要求而决定，例如，输送原料或纤维尘杂空气的通风机要求防缠绕、防堵塞和防火花等特性。为满足纺织行业这些特殊要求，国内已逐步形成与纺织空调、除尘系统和各种纺织工艺主机配套的专用通风机。 　　近年来，我国随着纺织工艺技术的发展，无论是纺织空调、除尘系统配套通风机，还是纺织工艺主机配套通风机，其技术和产品都得到了快速的发展。国内纺织通风机的主要生产厂家为江阴精亚风机有限公司和常熟鼓风机有限公司，它们的产品销量占据了国内纺织市场80%以上的份额，因而它们的纺织通风机产品具有很大的代表性，而这些产品主要是上世纪90年代通过引进、消化和吸收瑞士LUWA、德国LTG等公司的空调除尘技术和设备而成的[1-2]。 1纺织通风机产品现状 1.1纺织空调通风机 　　纺织企业加工的各类纤维，大多数是亲水性的，它们其中含有一定的水分，含水在一定范围内时，比较有利于加工。整个纺织生产的环境，也必须保持合适的温度和湿度。因此，纺织企业的生产车间必须配备专门的空调设施，用于调整和保持车间内空气合适的温度和湿度。这主要是通过喷淋方式，令空气和水直接接触以进行水、气的热湿交换，通过调整空气和水的温度，以及通风机的送风量，将调整合格的空气送进车间。由于大多数纺织空调系统阻力较低，因此纺织空调通风机具有低风压、大流量、高效率的特点；又因为受季节影响，要求通风机有变风量的性能。目前常用的此类通风机有： 　　（1）FZ4035-11/12型轴流通风机：该系列轴流通风机吸取了国际先进技术，经过多次改进而成。其传动方式有A、C两种，机号№8～20，叶片安装角度可以在8°～20°之间调整，每个机号又设有高、低两档转速，使整个系列通风机的风量和全压范围十分宽广； 　　（2）SFF131-11型轴流通风机：该系列通风机的传动方式有A、C两种，机号№10～20，风机叶轮采用整体铸造，为固定叶片安装角度； 　　（3）PW4045-11/12型喷雾轴流通风机：该系列通风机在叶轮轮毂内设计安装了机械雾化装置，用水泵将水送入风机轮毂。水随着叶轮旋转的离心力沿着轮毂切线方向飞出，形成水幕，在风机压力下和被输送的空气结合，被高速旋转的叶片打击粉碎。空气与雾滴在气流的强力搅和下，混合成雾状气流输送出来，同时完成了送风和加湿两个任务，具有热湿交换效率高、水气比小、送风饱和度高等特点。该系列通风机的传动方式有A、C两种，机号№8～20，风机叶轮采用整体铸造，为固定叶片安装角度。该型通风机适用于喷雾加湿的节能空调系统。 　　以上轴流通风机由集流器、叶轮、机壳、电动机、轴承箱及机架等组成，并配有扩散筒。叶片均采用机翼型扭曲叶片，用高强度铝合金铸造而成，其轮毂比选取在0.35～0.45之间，最高风机全压效率达到80%以上。由于风机全压一般都比较低，气流速度不是很高，风机出口旋绕损失很小，加之纺织企业空调室空间所限，所以一般不采用前、后导流器装置； 　　（4）SFF232-21型双吸离心通风机：该型离心通风机可作为纺织企业空调风机或除尘系统主风机之用。在纺织空调除尘这样的场合，要求通风机在自由进气状态下做压出运行时，采用大流量的双吸离心通风机特别适宜，这样可以适当增加转速，可有效减小叶轮直径，从而减小风机外形尺寸和质量。该系列通风机的传动方式为E式，机号№6.3～12。该通风机由进风口、叶轮、机壳和公共底座组成，叶轮由12片机翼型后向叶片焊接而成； 　　（5）4-72和4-79型离心通风机：这两种通用型的离心通风机也通常被选作纺织企业空调风机或除尘系统主风机。 1.2纺织除尘通风机 　　各类纺织机械在加工处理纤维的过程中，往往会排出带有纤维和尘杂的空气，其中还有一部分高湿度的含杂空气，这就需要通风机用于纺织工艺的排尘、排热和排风。其目的有的是为了保持机器内某一部位具有一定的负压；有的是为了将机器内排出的废料连续地抽吸排出；有的是为了当纱线发生断裂时，防止已断裂的纱条四处飘散，而用负压将其吸进管道之中；也有的是为了让机器内某一部位的过剩热量迅速疏散排出。这种纺织除尘系统应用的通风机有两大类：输送经过滤后的洁净空气的通风机，称为除尘主通风机，典型的有SFF232-11/12型离心通风机、SFF232-21型双吸离心通风机、SFF131-11型轴流通风机、4-72和4-79型离心通风机等；输送含纤维尘杂空气的通风机，称为排尘通风机，典型的有FC6-48-11/12型排尘离心通风机和SFF233-11/12排尘离心通风机。 　　由于纺织除尘系统一般阻力不太高，系统总风量较大，因此除尘主通风机具有大流量、中低压和高效率等特点。而输送纤维尘杂空气的排尘通风机，具有避免纤维缠绕叶轮、尘积叶片、叶道堵塞和金属物碰擦产生火花等特殊要求。 　　（1）SFF232-11/12型离心通风机：该型离心通风机可作为纺织企业空调风机或除尘系统主风机，其传动方式为E式，机号№6.3～12，叶轮由12片机翼型后向叶片焊接而成。 　　（2）FC6-48-11/12型排尘离心通风机：该型离心通风机是为纺织企业除尘系统清梳棉吸落棉之用，亦可用来输送原棉、羊毛或其它纤维物质。传动方式有A、C两种，机号№3.2～12.5。由进风口、叶轮、传动组、底座及防护等组成，叶轮由直板型叶片和后向圆弧板型叶片连接轴盘，采用高强度铝合金浇铸而成，叶轮为半开式，表面经光整加工，具有不粘花、不堵塞的特点。 　　（3）SFF233-11/12排尘离心通风机：该型离心通风机主要适用于纺织企业除尘系统输送含尘纤维、绒杂，为除尘系统的压紧器及二级过滤吸嘴配套等。传动方式有A、C两种，机号№3.6～8。叶轮为半开式，采用具有防爆性能的铝叶轮，表面经光整加工，具有防火花、防缠绕、防堵塞的特点。 1.3纺织主机配套通风机 　　在纺织机械设备上，为了具有输送原棉、真空吸纱、空气循环等功能，必须配备种类繁多的专用通风机。如为气流纺机笛口抽吸负压所需的工艺风机和排除纤维杂尘配套的排杂风机；为多仓混棉机上配套和清钢联配套的输棉风机；配套用于细纱机上的断头吸棉风机；为络筒机上单台吸及多台吸配套的真空吸纱风机；为紧密纺机笛口抽吸负压及排除纤维杂尘所需的紧密纺风机；用于开清棉机上凝棉器的排杂风机；用于粗纱机上的吸棉风机；用于梳棉机上滤尘配套的吸尘风机；热定型机上配套的热循环风机；为化纤切片烘干配套的烘干风机；化纤连续干燥装置中的氮气输送风机等等。 2近年来纺织通风机技术和产品的发展 　　近年来，国内纺织风机生产企业与大专院校和科研院所密切合作，在纺织通风机的技术和产品上有了进一步的发展。例如，将轴流通风机的优化设计技术应用于纺织轴流通风机的新产品开发与改进，即利用最优化原理和数值计算方法，在满足轴流通风机设计参数及各种工程约束条件下，合理选择确定通风机的气动参数和结构参数，从而使通风机获得高效率、低噪声、尺寸小及质量小，它主要由轴流通风机的最优流型设计和轴流通风机结构参数的优化选择计算所组成；再如，应用后向高压离心通风机设计技术，即采用离心通风机内部流动的数值模拟方法，在满足离心通风机气动设计参数条件下，对离心风机的结构参数进行优化设计，使得离心风机在保证高效低噪条件下，其风机尺寸小及质量小，这种设计方法尤其适用于纺织主机配套的高压离心风机的设计[3-15]。 　　近年来国内纺织风机市场所出现的新产品主要有： 　　（1）JYPW型大风量喷雾轴流风机 　　以喷雾轴流风机为核心的空调室，由于喷雾风机具有送风加湿的能力，因而简化了喷嘴、喷排等构件，同时由于喷雾轴流风机雾化程度好，水气比极低（每105m3/h风量需7～15/h的水）。而且喷雾轴流风机成雾是利用了通风机叶轮前负压及叶片离心力的作用，对供水不需要很大压力，采用小扬程小流量的水泵即可，从而简化了空调室，降低能耗、节约用水。喷雾为不堵塞型喷雾，维修方便。近年来，纺织行业对喷雾轴流通风机出现大风量、高风压的新需求，JYPW型大风量喷雾风机就是为满足纺织空调系统出现的新的需求而设计开发的，其主要特点有： 　　①效率高：该通风机的最高全压效率要高于国内同类型风机最高全压效率10%以上，因此，在达到国内同类型风机相同流量—全压性能时，该风机所配用的电动机功率可下调一个档，使得通风机耗电量大大降低； 　　②工作区域宽广：该通风机的效率曲线平坦，使得由通风机运转稳定性和经济性所决定的有效经济工作区要比国内同类型风机宽广，提高了喷雾轴流风机性能使用范围； 　　③噪声低：该通风机的比A声级通常要低于国内同类型风机3～5dB，有效降低了喷雾轴流风机对纺织厂车间及周围环境的噪声污染。 　　JYPW型大风量喷雾轴流风机的主要性能指标：风机尺寸Φ1600～2000mm，流量100000～240000m3/h，全压300~750Pa，全压效率≥78%，最高效率点风机噪声（比A声级）≤32dB。 　　JYPW型大风量喷雾轴流风机2005年通过江苏省科技厅组织的科技成果鉴定，已取得国家制冷产品生产许可证，产品专利号为ZL200620069675.0，在国内外已批量销售。 　　（2）JYFZ型高效低噪前弯前掠叶片纺织轴流风机主要用于纺织厂空调室，亦可用于其它空调场合，主要输送无腐蚀、不易燃易爆、低含尘量、温度&l;80℃的清洁气体。 　　该新型风机是根据国内外对纺织空调系统的新需求，所开发的新一代纺织轴流风机，其产品特点有：叶片采用先进的前弯前掠翼型，在优化设计中用判定值对可调变量进行限制，通过调整使设计结果满足气动要求和结构的要求。风机的噪声低、效率高，经检测，比A声级24dB（A），具有明显的社会效益；该产品的轮毂为球形结构，在各个叶片角度情况下都能保证叶片顶端相同的径向间隙，控制风机的泄露损失，提高风机的效率，其最高全压效率达到81.5%，超过了国家标准规定的79%的轴流风机一级能效水平，具有显著的经济效益；叶轮叶片数量由原来纺织轴流风机的10个减少到3个，同时提升了风机性能及效率，大大降低了风机重量，叶轮与驱动部件（电机）的联接通过特制的锥套联接，方便拆卸，便于安装维护，安全可靠性好。叶片表面硬度高、使用寿命长。 　　JYFZ新型高效低噪纺织轴流风机的技术参数范围是：风机尺寸Φ1000～1800mm，流量10000～250000m3/h，全压100~900Pa。 　　JYFZ新型高效低噪纺织轴流风机2009年通过江苏省经贸委和科技厅组织的新产品新技术和科技成果鉴定，其技术性能指标居于国内领先水平，该新型风机已取得国家制冷产品生产许可证，其产品专利号为ZL200820214514.7，已在国内外大批量销售。 　　（3）JMF型紧密纺离心通风机主要用于紧密纺装置等纺织机械抽吸负压和排除尘杂的通风机。 　　纺织行业常采用前向叶片型式的离心通风机（如9-26）作为紧密纺风机，但前向风机存在着风机效率低、噪声高、工作区域窄、叶轮流道结构复杂、加工制造成本高、易喘振和易过载等缺点。 　　而JMF新型紧密纺离心通风机，因具有由大倾角的叶轮出口角和后向型圆弧平板叶片组成的后向高压型叶轮为主要特点，可以使风机在满足紧密纺装置等纺织机械抽吸负压和排除尘杂所需要的风机尺寸、气动性能的前提下，具有风压高、高效节能、噪声低、工作区域宽广、尺寸小、质量小、结构简单、安装维修方便和生产制造成本低等优点，对于紧密纺装置等纺织机械抽吸负压和排除尘杂具有良好效果。 　　JMF型紧密纺离心风机现有机号№4.3～5.3A，其流量范围为1000～6000m3/h，全压2000～8000Pa，电机直联传动，可采用变频器调节风机的转速，满足由于系统工况阻力变化调节风机性能的目的。 　　该新型风机已取得了国家专利（专利号为ZL200720038593.6和ZL200920180747.4），已为国内大部分紧密纺机生产厂家配套，在纺机行业具有很强的竞争力。 　　（4）JYXM节能型细纱机吸棉风机：主要适用于纺织企业细纱机棉纱断头收集，也可用于其它无腐蚀气体的通风换气场合。 　　国内目前采用的细纱机吸棉专用风机存在着结构复杂、效率低和能耗高等缺点。JYXM节能型细纱机吸棉风机就是为了满足纺织市场节能与优化风机结构的需要研制开发的。 　　通过流道的合理设计，采用后向高压高效叶轮型式，在满足细纱机笛口负压要求的前提下，使风机效率大大提高，由原来老式的细纱机吸棉风机的40%～50%提高到该型风机的80%左右，短车（520锭以下）配用电机功率由原来的2.2kW降为1.1kW，单机能耗降低40%以上；长车（1008锭）配用电机功率由原来的7.5kW降为4kW，节电约35%以上。 　　该型风机的特点是采用优质铝合金整体铸造叶轮，流道光洁，具有防火花、挂花和粘结等功能。合理设计了与机组的联接和密封方式，采用壁挂式联结结构和自动涨紧密封方式。该产品采用特殊密封胶条结构，利用风机运行产生的负压，密封条自动膨胀，增加与机组的贴合力，无需采用其他方式保证密封效果；该产品采用的壁挂式联结方式，无需对现有细纱机组做任何改动即可替换老式风机，安装维护方便。 　　JYXM节能型细纱机吸棉风机的主要性能参数为：流量830～2100m3/h，全压1930～1240Pa，静压1860～790Pa；叶轮直径为350mm，最高全压效率81.6％，配用电动机功率1.1kW。 　　JYXM节能型细纱机吸棉风机2009年通过江苏省经贸委和科技厅组织的新产品新技术和科技成果鉴定，该产品主要技术性能指标、节能效果及结构达到国内同类产品的领先技术水平，可作为国内细纱机吸棉风机的更新换代产品。已取得了国家专利（专利号为ZL200920042875.2和ZL200920180103.5），已与2009年起大批量销售。该产品2010年被工信部列入我国《节能机电设备（产品）推荐目录（第二批）》，国家推广作为细纱机吸棉风机的更新换代产品，取代原来的老式风机。 　　（5）JYQF新型气流纺离心通风机：主要用于气流纺装置等纺织机械抽吸负压和排除尘杂的通风机。 　　气流纺机分为抽气式和自排式，其中抽气式配用2台风机，其中一台为用于抽吸负压的工艺风机，另一台为用于排除尘杂和棉纱断头收集的排杂风机；自排式配用1台风机。对不同规格的气流纺机，一般采用同一规格的风机，配用变频器使用。随着气流纺机风量和风压要求的增大，可通过变频器改变风机转速，从而达到改变风机性能的要求。这种变转速方法的优点是风机规格不变，其通用性好，而且风机运行效率高，节能效果明显。 　　JYQF新型气流纺离心通风机的叶轮气动设计采用后向高压叶片，风机具有高效率、高风压、工作区域宽广和可靠性高等特点，作为国内气流纺配套风机的更新换代产品，可满足气流纺机配套风机日益增长的风压和效率等性能要求，并有利于节省能源；新型风机体积小，质量小，结构简单，便于用户安装和维护。该风机已在国内外气流纺生产厂得到了广泛应用。 3纺织通风机技术和产品的展望 3.1通风机的高效化 　　通风机产品属于量大面广的产品，在纺织企业中，通风机能耗约占其总能耗的20%左右，因此，要把开发高效率、低能耗的节能新产品，推广节能新技术放在突出位置。 　　改进风机设计，提高风机的效率，是当前纺织通风机技术发展的重要课题[16]。首先应当在高效风机的理论研究上下功夫，通过不断深入研究通风机内部流场的计算机数值模拟技术、风机的准三元设计技术和风机的优化气动设计技术，提高风机的设计水平，以设计出高效节能的风机，淘汰低效的老旧风机；其次应对风机合理选型配套，对纺织企业的空调除尘系统进行深入调研，充分了解和掌握其管路系统阻力变化情况，为风机正确选择提供依据；三是利用变频器等调速技术，扩大风机的调节范围，提高变负荷条件下风机的运行效率；四是可采用永磁电动机等高效电动机配套风机，以提高风机装置效率。 3.2通风机的低噪化 　　在纺织企业中，通风机的噪声是其主要的噪声污染源之一，因此，开发低噪声风机，采取措施降低纺织企业的噪声污染，是当前纺织通风机技术发展的另一重要课题。 　　首先应当深入研究低噪声风机的设计理论，利用计算机模拟技术，研究风机装置的声学性能，并结合低噪声风机的设计实践，研制新型低噪声纺织通风机；其次要合理选择风机转速，在保证风机性能前提下，尽可能采用低转速风机；三是采用吸声材料及消声装置，利用消声方法来降低风机噪声。 3.3通风机的组合化和自动化 　　风机的组合化是以降低制造成本、缩短制造周期为发展方向；而风机的自动化则是以方便操作和维护，提高风机使用效率为发展方向。对于纺织通风机而言，风机的组合化和自动化是未来的主要发展方向之一。 3.4通风机的系列化、通用化和标准化 　　风机系列化、通用化和标准化的程度越高，风机的工艺就越简单，工时越少，成本越低，质量越有保证，交货周期也就越短。这对于纺织通风机而言非常重要，因为纺织空调除尘风机和纺织主机配套风机的数量大、交货周期短，因此风机的“三化&dquo;水平应不断提高。 3.5通风机的安全可靠性 　　纺织车间的空气中都含有大量纤维尘杂，而纺织主机输送的一般都是原料或纤维尘杂空气，这就要求纺织通风机具有防缠绕、防堵塞、防火花等特性，风机应尽可能内部流道光滑通畅。此外，还应在风机的耐磨、防腐上进行深入研究。 4结论 　　通风机在纺织企业中应用广泛，不仅应用于纺织空调除尘系统的通风与排尘，也配套于各种纺织工艺主机用于抽吸负压及排杂。目前国内广泛应用的纺织通风机，主要为上世纪90年代通过引进和消化国外先进设备而成的。近年来，国内风机企业与大专院校的合作，先后开发与改进了纺织轴流风机、喷雾风机、气流纺风机、紧密纺风机和细纱机吸棉风机等，使得纺织通风机主要品种的性能品质有了进一步提高。今后，纺织通风机仍要向高效、低噪、组合化、自动化、系列化、通用化、标准化及良好的安全可靠性方面发展。

1罗茨鼓风机每次吸入、排出的风量很大并有突变现象,从而产生较大的噪声,被称之为机械产品的“声老虎&dquo;,特别是在高压的情况下尤甚,且风量越大、压力越高、转速越快,则噪声就越大,而现代化大生产又希望罗茨鼓风机能提供更高的压力和更大的风量。为了提高风机性能、降低噪声污染、满足环保要求,工程师们想尽了各种对策。本文从噪声源着手,在设计与制造方面提出降低噪声的一些方法。 2　噪声分析 　　罗茨鼓风机噪声主要包括机械噪声和气动噪声,而气动噪声又包括旋转噪声和涡流噪声。机械噪声主要有齿轮噪声、轴承噪声及管路振动噪声等。旋转噪声是在旋转的叶轮掠过较窄的通道出口处时,沿周向的气动压力与气流速度都有很大的变化,使得周期性吸、排气以及瞬时等容压缩而形成的气流速度与压力脉动,产生的很大气体动力噪声(见图1)。涡流噪声又称紊流噪声,是由于紊流边界层及其脱离引起气流压力脉动造成的。一方面,叶轮旋转时,表面形成涡流,这些涡流在表面分裂时产生了涡流噪声;另一方面,高压气体通过间隙向低压区泄漏并通过孔口、弯道时也会产生涡流噪声。这些噪声再加上风机进气容积的亥姆霍兹共鸣,就使罗茨鼓风机的噪声达到了令人难以忍受的程度。 ３　结构设计 3.1设计回流孔 　　在机壳出风端未过转子中心处开一定的U形条孔,可以减轻出风口端的压力爆发,在叶轮与机壳、墙板所形成的容腔即将进入密闭状态时,使出风口的高压气体有少量部分能回流入容腔,并使容腔与出风口气室形成一定的压力平衡。同时,当叶轮继续旋转时,容腔体积变小,压力增加,又可使得密闭容腔在大量排出气体前能通过回流孔预排,这样既可减少“死角&dquo;气体的涡流噪声,又可减少排气时由于压力过于释放造成的冲击噪声(见图2)。这也是目前国内正在不断研制的“逆流冷却&dquo;技术。进气回流孔的孔道应与“死角&dquo;相连,且出口方向应与排气方向一致;孔的尺寸也不宜过大,一般取10～15mm,且夹角&dela;也应小于20°,否则会由于内泄过大而造成风量不能满足要求。 3.3转子串接设计法 　　叶轮一般作为一个整体与轴联接,若将叶轮沿轴向分成几段,则构成串接转子。每段叶轮具有相同的叶型、直径,甚至相同的长度。串接时,相邻两段叶轮周向错开一定的角度(两叶错开90°,三叶错开60°),并在机壳内或叶轮段间设置隔板,将其隔成相应的段,每一段的工作情况都与单台鼓风机相似。由于各段叶轮的工作过程有一定的时间差,使气流脉冲减少,与同长度的单一叶轮相比总排气流量不变而脉动变得更加平稳,噪声也相对较低。 3.4设计扭曲叶轮 　　罗茨鼓风机叶轮轮齿一般与轴线平行,即直齿状,这样加工、检测就比较方便,但随着加工技术的发展,还是应设计成扭曲叶轮,即斜齿状,因为这样可以增加啮合线长度。扭叶罗茨鼓风机工作平稳、输气脉动小、噪声低,而且工作时具有内压缩过程,与直叶罗茨鼓风机相比效率高、能耗低,是罗茨鼓风机传统的替代产品。 3.5叶轮曲线的CAD设计法 　　叶轮作为罗茨鼓风机的心脏零件,表面形状至关重要,气体是通过两个叶轮表面的啮合,来进行吸气与排气的。为了使这对叶轮能正常啮合,叶轮曲线一般都设计成渐开线、摆线或圆包络线。基于设计及制造工艺,传统叶轮一般设计成单一型线,通过数学方法计算出各种参数,包括中心距、基圆、压力角、起始啮合角等。随着计算机及数控技术的发展,CAD设计软件和数控编程软件功能也越来越强大,应充分利用软件资源,对叶轮曲线进行分段、组合设计,改掉以往的单一曲线,通过CAD进行模拟、仿真,保证叶轮在任何情况下啮合时均可有相对固定的间隙。因为这种组合曲线在现代的数控机床上编程、加工已不是难事。均匀的叶轮间隙不仅能大大提高平稳性、降低噪声,而且还能保证风量、振动、寿命等重要的机械性能。 ４制造精度 　　精度的提高意味着产品成本的增加,但为了满足所需性能,又不得不提高相应方面的精度。下面就为满足低噪性能方面提出应提高的精度。 4.1叶轮表面质量及平衡 　　叶轮表面质量主要取决于材质及加工质量。对于小叶轮,一般选择铸钢或球墨铸铁,并与轴铸成一体,大叶轮选择HT200,粗糙度为Ra3.2,在数控机床上加工,取较小的走刀量,可获得较低的粗糙度;转子平衡至少应保证G6.3,最好提高到G5.6。 4.2轴承精度 　　轴承作为易损件,一般的企业都不愿提高其精度使产品成本增加,这样往往得不偿失。因为低精度轴承产生较大的振动和摩擦,且其作为整个机器的装配基准,对整机性能及其它零部件的寿命都有至关重要的影响。国外风机的轴承精度一般至少相当于我国的C级标准。 4.3齿轮精度 　　齿轮间隙、运动准确性、齿向精度等直接决定着叶轮啮合的均匀性及平稳性,齿面粗糙度又是摩擦噪声的主要来源之一。因此,按国标要求齿轮精度应保证在7级以上,而一般机械加工厂的齿轮加工、检测手段往往不强,使精度不能满足要求。所以齿轮加工最好是与专业的齿轮加工厂协作。 4.4风道质量 　　光滑的风道表面能让气流顺利通过,不仅有利于减少损失,而且能大大减少因气流流动受阻而带来的啸叫声,因此,管道内壁应尽量降低粗糙度,减少弯道数量;进出风口不宜处于急变流场,应由方变圆光滑过渡。若系统中有多个管件,如弯头、支管等,则它们之间的距离应拉开5～10倍管径。 ５　采用消声、隔声、隔振等措施 　　除了在结构及制造精度方面控制噪声外,在轴承、齿轮、密封处应使用优质的润滑油,进出风口配设消声器,整机及配套设备外围设计隔声罩,有条件的地方可将风机置于地下室工作或选择水下罗茨鼓风机进行隔声、隔振等。

石油润滑油馏分经脱蜡、溶剂精制及白土处理而得的一般质量的润滑油。通常只加抗氧化添加剂。机械油分为高速机械油和普通机械油，分别用于纺织机械锭子、普通机床等一般机械的润滑，按50℃运动粘度分牌号。在现有的润滑剂的分类中已取消&quo;机械油&quo;的分类，可以参照L-AN类的特点选用您需要的润滑油。机械油现称全损耗系统用油 由于机械设备种类很多，起的作用也各不相同，所以，要求润滑油的品种也是很多的。最常用的、有代表性的润滑油有: 第一类是汽油机油和柴油机油。汽油机油用于各种汽油汽车、汽油发动机；柴油机油用于柴油汽车、拖拉机、柴油机车等。这类润滑油的主要作用是润滑与冷却。 第二类是机械油(包括高速机械油)。机械油和重型机械用油，主要用于纺织、缝纫机及备种车床等，它的主要功能也是起润滑作用。 第三类是压缩机油、汽轮机油、冷冻机油和汽缸油。它们分别用于压缩机、汽轮机、冷冻机，而汽缸油用于蒸汽机车的和直接与蒸汽接触的汽缸内。主要起密封作用。 第四类是齿轮油。它又分工业齿轮油与汽车、拖拉机转动齿轮油。工业齿轮油主要用于各类工业机械，如旋转炉、轧钢机等齿轮传动机构。汽车、拖拉机齿轮油用于它们的变速箱、减速箱等部件和高级轿车、越野汽车的双曲线齿轮传动装置。对这类润滑油的主要质量要求是润滑性和抗磨性，同时为了保证汽车、拖拉机在低温下起动，还应有较低的凝固点。 第五类是液压油，主要用作各类液压机械的传动介质，如汽车的变速机构，矿山机械等都需要用液压油。 第六类是电器用油，包括变压器油、电缆油等。主要用于备种电工设备。对这类油并不要求润滑性能，但要求电气性能。由于这类油的原料和生产工艺和其它各类润滑油相似，所以通常把它们包括在润滑油这个类别中。 由此可以看出，多种不同的润滑油，每一种都有专门的用途和特殊要求，因此，一般都不能互换使用。 液压油是液压传动与控制系统中用来传递能量的工作介质，同时具有润滑、冷却和防锈作用。通常由深度精制的石油润滑油基础油或合成润滑油加入抗磨和抗氧剂等调制而成。广泛用于机床、矿山工程机械、农业机械、交通运输机械、航空航天等方面。   简介 折叠基本信息 中文名:全损耗系统油 习惯称谓:机械油(Machineoil) 英文名:Toallosssysemoil 学科分类与代码(GB/T13745-92):530.51(化学工程.石油化学工程) 主要的资料来源:GB7631.10-92&quo;润滑剂和有关产品(L类)的分类&quo;第1部分A组(全损耗系统) 折叠详细信息 我国L-AN类全损耗系统用油则是合并了原机械油、缝纫机油和高速机械油标准而形成。《资料来源:GB7631.13-1992&quo;润滑剂和有关产品(L类)的分类&quo;第1部分A组(全损耗系统)》 全损耗系统用油(归属石油产品总分类L-A组)是一种通用润滑油，仅用来润滑安装在室内，工作温度在50℃~60℃以下的各种轻负载机械。用于一次性润滑和某些要求较低的和换油期较短的普通机械手工给油装置，油浴、油环、油轮等的润滑。 一般精制的矿物基础油，不加或加少量添加剂制成，其规格中只有一般理化指标要求，对抗磨性及安定性等均未提出要求。 折叠特点 一般不适用于循环润滑系统 折叠编辑本段应用范围 全损耗系统油适用于各种纺织机械、各种机床、水压机、小型风动机械、缝纫机、小型电机、普通仪表、木材加工机械、起重设备、造纸机械、矿山机械等。并适用于工作温度在60℃以下的各种轻负荷机械的变速箱、手动加油转动部位纺织机械、机床、中小型电机、风机、水泵等各种机械的变速箱、手动加油转动部位、轴承等一般润滑点或等一般润滑系统。 折叠编辑本段类别 标准号 GB/T7631.13-1995 GB443-1989 老标准 名称 全损耗系统用油 机械油 机油 代号(按粘度等级分) L-AN5 N5 4#5# L-AN7 N7 5#6#   L-AN10 N10 7#10#   L-AN15 N15 10#   L-AN22 N22 15#   L-AN32 N32 20#   L-AN46 N46 30#   L-AN68 N68 40#   L-AN100 N100 60#70#   L-AN150 N150 80   全损耗系统用油使用性能分类         组成和特性 品种代号L 典型应用 精制矿油,含有沥青和(或)添加剂以改善其性能,如粘附性、极压性和抗腐蚀性 AB 开式齿轮、绳缆   精制矿油 AN 轻载荷部件   未精制矿油 AY 粗加工用、车轴、铁路设施等   L类产品分为19组，其中A组油用于全损耗系统，但用于全损耗系统的油并非唯独A组油，还有D组中往复式压缩机用油，G组导轨油，P组风动工具用油和Z组蒸汽汽缸用油等，都是全损耗系统用油。我国将L类A组产品划分为AB、AN和AY三个品种。 L-AB油是由精制矿油制得，并含有沥青或添加剂以改善其粘附性、极压性和抗腐蚀性，主要用于开式齿轮和绳缆表面的润滑。L-AB油与C组中L-CKJ开式齿轮油相近，可以互用，所以我国不生产L-AB油。 L-AN油是由精制矿油制得，也可加入少量降凝剂，按其40℃运动粘度的中心值分为5~150十个粘度等级。它主要用于轻载、老式、普通机械的全损耗润滑系统或换油周期较短的油浴式润滑系统，它不适用于循环润滑系统。 L-AY油是一种未精制矿油，其凝点低，有时为了提高附着性能还加有抽出油(精制润滑油过程中的副产品)。它适用于铁路货车滑动轴承的润滑，分冬用、夏用和通用三个粘度等级，专供铁道部门使用。 折叠编辑本段执行标准 GB443-1989 项目 单位 质量指标 试验方法 32# 46# 68# 100# 150# 运动粘度(40℃) mm2/s 28.8~35.2 41.4~50.06 61.2~74.8 90.0~110 135~165 GB/T265 闪点(开口)，不低于 ℃ 150 160 160 180 180 GB/T3536 倾点，不高于 ℃ -5 GB/T259 水溶性酸或碱，不大于 % 无 GB/T259 机械杂质，不大于 % 0.007 GB/T511 水分，不大于 % 痕迹 GB/T260 铜片腐蚀(100℃，3h)，不大于 级 1 GB/T5096 折叠编辑本段优劣分辨 1、观察润滑油外观。将油倒在透明的杯子中观看，如果油品色浅透明度好，无悬浮物，无沉淀物，无杂质结块，晃动时流动性较好，则是比较好的油。反之，油色较深，或有杂质沉淀物，或味浓有刺激性，晃动时流动性较差，用手摸有拉丝现象，则油品质量较差。 2、润滑油的气味。一般润滑油气味较为温和，如果有刺激性气味，尤其是燃油味重，有可能是再生油。 3、仔细观察润滑油的包装外观。名牌新油包装外观干净漂亮，无油污尘迹，封口盖是一次性盖子，缺口处有封口锡纸，锡纸上均有厂家特殊标记，另外，名牌油为防假冒，从标签贴纸、罐底、罐盖内侧、把手等不显眼处均有特殊标记。消费者可仔细观察，或对比真假两个外包装就可分辨。

华能国际电力股份有限公司南通电厂实业随着电力市场改革的深化和燃料价格的不断上涨，提高机组自动化水平，降低火电厂发电成本，已成为火电厂迫切需要解决的问题。长期以来，火电厂锅炉离心式风机在运行过程中存在着以下几个问题：电机按定速方式运行，采用挡板来调节风量，造成功率损耗大，浪费电能；挡板调节品质差，执行机构易出故障，自动投入率低；电机启动时，启动电流大，对电机冲击大，严重影响电机的绝缘性能和使用寿命。 　　而变频调速具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点，因此采用变频调速技术是解决上述问题的好办法，近年来已在发电厂中得到了广泛应用。 　　华能南通电厂3、4锅炉均为美国BW公司生产的CAROLINA型燃煤辐射锅炉，采用一次风正压直吹式制粉系统。一次风机型式为两台L3N电动定速双吸离心式风机，采用入口导叶调节，由英国HOWDEN公司供货。风机的风量裕度为57%压头裕度为30%电动机裕量90%额定轴功率893KW电动机容量1695IKW.自投运以来，各项经济数据分析表明，本厂3、4锅炉设计时一次风机选型明显偏大。在工况变化时，风机入口采用挡板调节，调节范围：10%―40%之间，自2001年江苏省投用AGC方式以来，负荷变化幅度加大，一次风档板调节频繁，节流损失很大。在锅炉满负荷时电流为110安培左右，而相同容量、设计较为合理的12锅炉一次风机在同等负荷下电流仅为90安培左右。 　　为节能降耗，降低厂用电率，对3、4炉一次风机进行相关的改造成为本厂有关技术人员必须考虑的问题。经过多种方案对比分析，变频改造不失为一个较理想的方案。理风压调节平稳、DCS控制理想。另外，经济上可行，投资效益显著。下面笔者就对本厂3、4炉一次风机电动机进行高压变频改造技术可行性、改造方案、经济性应用前景进行分析。 　　二、一次风机电动机变频改造技术的理论依据、4炉一次风机为出口角P290*叶片后倾式离心风机，其运转特性曲线如所示：N*风机工作有效总功率；n*效率，风机轴上的功率n因有部分损失而不能全部传给空气，可用效率这一参数来表示风机工作的优劣。 　　2.根据离心风机参数的比例定律，对不同转速控制时的H-Q关系曲线如所示。当风机转速从n变化到：后风量Q、风压H及轴功率N的关系：在当前国内高压变频器生产厂家日益增多，且技术曰趋成熟的形势下，该方案目前日见少用。 　　即风量与转速成正比，风压与转速平方成正比，轴功率与转速立方成正比。 　　当管路的风阻力R保持不变时，风量与通风阻力之间的关系是确定不变的，即风量Q与通风阻力h按阻力定律变化，即h=Q2.h―Q间的抛物线关系曲线称为管路特性曲线，如所示显然风阻R越大，曲线越陡。 　　风机的特性曲线H―Q与管路的阻力特性曲线h―Q相交的工况点称为工作点M在中表示的同一风机两种不同转速n、：时的H-Q曲线和h―Q曲线相交的工况点M、M\3.变频器调速控制节电降耗原理。利用变频器装置，对风机进行转速控制属于减少空气阻力节电法，是一种较好的节电方式，它和一般常用的调节风门控制风量方法比较，有着明显的节电效果。通过可说明其节电原理。图中曲线I为风机在恒速下风压一风量（H―Q）特性曲线，曲线为管路（h―Q）特性曲线（风门开度全开）。假设风机在设计时工作在1点效率最高，输出风量Q，为100%，此时轴功率Ni与Qi、Hi的乘积面积1HiQi成正比。根据生产工艺要求，当风量从Qi减少到Q2（例如50%）时，如采用调节风门方法相当于增加管路阻力，使管路阻力特性变为曲线I系统工作点由原来的工况点1变到新的工况点2图中看出，风如果采用变频转速控制方式，风机转速由降到根据风机参数的比例定律，画出在转速n2下的风压一风量（H+Q）特性曲线如图W所示，系统工作点则由原来的工况点1变到新的工况点3.显而易见，在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅下降，轴功率N3（与面积3H30Q2成正比）显著减少，与风门调节时轴功率N2相比，节约功率明显（与面积由以上分析可知，即风量Q与转速n―次方成正比，风压H与转速n平方成正比，轴功率N与转速n立方成正比。 　　因此当外界对风机风量要求减小时，风机转速同步减小，轴功率以转速三次方的速度下降，比如风量下降80%，则轴功率将下降到原先功率的51%.当然这是理论上的计算，实际操作时还需考虑由于转速降低会引起效率降低及附加控制装置的效率损耗等，工艺上也需考虑控制适合的转速，在满足风量要求的同时保证满足风压的要求。但这些影响是很微小的。因此，在变负荷的风机机械中采用转速控制方式来调节风量，在节能上是一个有效的办法。 　　三、目前采用的几种改造方案比较分析该方案的产品以西门子公司为主，故又称为西门子方案，如所示，这种方案以通过低压变频器为核心，即在低压变频器的输入侧加一台降压变压器，将6kV降至低压变频器的适配输入电压，在低压变频器的输出侧加一台升压变压器，使输出电压与电动机的额定电压相匹配。降压变压器一般采用三绕组变压器，两个副边绕组相差30*角度，以实现12脉冲工作方式，减少主回路谐波，由于变频器输出含有高次谐波及直流成份，且dv/d高，升压变压器需特殊设计。 　　这种方案适用于改造项目其优点：1）方案成熟。目前国内应用较多。（2）原有电机电缆无须改动。（3）便于实现切换功能。（4）投资较低。 　　缺点：（1）由于两次电压转换，增加了损耗，降低了效率。 　　（2）产生大量的高次谐波，需加滤波装置。（3）升压变压器存在谐波发热。（4）长期运行费用相对较高。 　　降压变压器低压变频器升压变压器高压电动机一次风机高一低一高方案。节如所示，用额定电压为6kV的高压变频器直接驱动电动机，实现变频调速，此种方式整体效率高，技术先进，结构简单可靠性高，适用于大容量电动机，对电动机没有特殊的要求，可用于任何普通的异步电动机，不存在谐波引起的电动附加发热、转矩脉动和噪声。缺点是初期投资大。但这种方案效率较高，节能优势明显。 　　综合考虑以上两种方案，两种方案在节能上都是可行的，在一次性投资许可的情况下，方案2的可行性很好，目前该方案应用范围日趋广泛，节能效果明显。 　　四、次风机变频调节相关系统设计根据系统对一次风机风量和风压的要求，理论上最好是风压不变，风量根据负荷的变化而变化。因此仅靠变频调节并不能满足系统要求，可考虑与原系统挡板结合使用。整个调节系统不仅节能，而且能实现在维持风机出口风压相对稳定的前提下对风量的及时调节，相关系统采用闭环控制，这样，系统的调节特性更优越。相比原风机挡板调节，除节电外，还能减少风量调节时风压的过大波动。 　　经过统计，在本厂年平均负荷率最高的2002年7月份，一次风机入口调节挡板的平均开度为30%，年平均负荷最低的2006年3月份，一次风机入口调节挡板的平均开度为26%，相比较20%―40%的设计调节开度，说明本厂一次风机的调节裕量相当大，在实际转速调节控制中可以认为风量参数在满足风压的过程中是全部符合负荷要求的，因此只需计算负荷要求下风压参数所得到的转速调节范围及功率消耗状况。 　　1.计算风机转速调节范围己知：一次风机正常风压范围90―轴功率N与转速n的三次方成正比，即V如=（3.代入可得：轴功率V将下降到额定功率的54.5%.根据本厂近年负荷情况，保守估算，一次风机变频改造后，节电应在目前平均电量的25%左右。风机额定功率893kW，年运行时间以7000小时计，则每台锅炉年节电达312.5万度电。以合同基本电量电价0.334元/度计算，一年可节约费用1044万元。由此可知，一次风机变频改造的经济性是十分明显的。按同理推算，华能南通电厂引风机，凝结水泵皆可应用变频技术届时，整机效率将大大提高。 　　变频调速是风机水泵节能的最佳方案，风机的轴功率是转速的三次方函数关系。当转速降低后，其消耗功率会大幅下降，变频调速器效率因数高，nvvvF95%―98%，而且近似不变。所以在诸多调速方案中变频调速节能效益最佳，理应为首选方案。风机改用变频器后不但提高了稳定性，而且具有巨大的经济效益。

离心风机是电厂的主要辅助设备之一，其耗电量约占电厂发电量的1.5%～3.0%，由于锅炉排放的烟气或制粉系统气流中含有一定数量的尘粒，因而普遍存在引风机、排粉机磨损问题。其他还有很多场合，使风机运行在含有固体颗粒的环境中。固体颗粒随着气流进入叶轮，会引起磨损、沉积等问题，进而影响机械性能，缩短寿命，甚至引发重大事故。因此，这类叶轮机械的磨损核沉积是工程界亟待解决的问题。   　　据有关部门统计，1990～1992年，我国100MW及以上机组中，因电站风机故障造成的非计划停运和非计划降低出力造成的电量损失，在机组各类部件中，按等效非计划停运小时占机组总等效非计划停运小时的百分比大小排列的顺序、大小及平均年损失电量分别是：1990年：(1)200MW机组(统计台数101台)锅炉送风机和引风机分别排列第6位和第7位，分别占总等效停运小时的5.09%和4.94%；平均每台损失电量8032.89MW&middo;h和7794.61MW&middo;h；(2)300MW机组(统计台数25台)的锅炉引风机排列第5位，占总等效停运小时的4.17%，平均每台年损失电量8948.6MW&middo;h；(3)600MW机组(统计台数2台)锅炉引风机排列第10位，占总等效停运小时的3.17%，平均每台损失电量为35052MW&middo;h。1991年和1992年统计的数据与此类似。由这些统计数据可见，我国大容量电站风机故障所造成的电量损失是很大的。通过对这些风机故障的分析研究表明，其中50%以上都是由于风机的磨损而造成的。   2离心风机叶轮磨损机理与磨损形式   2.1磨损机理   　　磨损现象包含着许多复杂因素，它往往是多重机理综合作用的结果。尘粒进入叶轮后与壁面相互作用，在离心流道的进口区域和整个轴向流道内，尘粒基本上是在气流的夹带及自身惯性的综合作用下，以非零攻角在碰撞壁面，然后又反弹进入流道内，这样引起的壁面材料磨损是典型的冲蚀磨损。而在离心流道的出口区域内，尘粒在流道内运动了较长的一段距离，大部分和壁面发生过多次碰撞，基本上沿着压力表面滑动或滚动，并对着壁面有一定的压力作用，这样造成的背面材料的磨损属于擦伤式尘粒磨损，尘粒在压力面附近区域的集中更加剧了尘粒磨损的危害程度。   2.2磨损形式   2.2.1磨粒磨损   　　凸凹不平的接触表面，因相对运动下的锉削效应或界面间分散的固体颗粒的研磨作用所导致的磨损。它对叶轮磨损的程度影响最大。在风机中固体颗粒以一定的速度与零件表面作相对运动就会引起磨粒磨损。   2.2.2吸附磨损   　　研究表明，在其它条件相同时，即使提高加工表面的加工精度等级和洁净度，使彼此贴合更好，但其磨损并不降低，反而因界面贴近，分子吸附作用显著，加重了界面的磨损，称此为吸附磨损。   2.2.3冲刷磨损   　　因固体颗粒对金属表面的冲刷而引起的表面擦伤。   2.2.4疲劳磨损   　　由于表面疲劳应力(或温度或冲击)引起表面裂纹或鳞屑脱落所致。   　　总之，从损坏的叶轮来看，各种形式的叶轮磨损的情况及部位不尽相同。但磨损形式主要为以上几种且都为局部磨损。磨损的部位主要在叶片的工作面和靠近后盘处。   3防磨措施   　　针对不同的磨损形式，可以将防磨措施分为以下几种。   3.1对叶片表面进行处理   　　对叶片表面可以进行渗碳、等离子堆焊、喷涂硬质合金、粘贴陶瓷片处理。   　　这些方法的共同优点是增加了叶片表面的硬度，从而在一定程度上提高了叶片的耐磨性，但各种方法均存在各自的缺点。渗碳工艺难度大，实际渗碳时，渗碳层的部位和厚度要由叶片厚度和磨损情况以及渗碳工艺决定；堆焊时叶片变形大，而且反复焊接会导致叶面产生裂缝，易产生事故；喷涂时涂层的厚度很难确定好；粘贴陶瓷片的效果比较好，但价格高。   3.2表面喷涂耐磨涂层   　　这种方法操作简单，成本低，但涂层磨损快，一次大约使用3～5个月。   3.3改进叶片结构   　　共有将叶片工作面加工成锯齿状、变中空叶片为实心叶片、叶片加焊防磨块等方法，这些都可以在一定程度上降低叶轮的磨损。   3.4前置防磨叶栅   　　在最易磨损处安装防磨叶栅后，可以阻止粒子向后盘及叶根处流动，从而将粒子的集中磨损转化为均匀磨损，提高了叶轮的耐磨性，延长了风机的使用寿命。   3.5改善气动设计   　　合理选用风机进风口形状，设计时应保证叶轮最小入口相对速度，尽量降低通风机的转数，选择适当的叶轮流道形状，使叶片进口到出口的弧度的曲率半径由小渐大，这样能减少固体颗粒与叶片的撞击机会。   3.6使用高效除尘装置   　　使风机在净化的气流中，以降低磨损。   4结论   　　虽然目前风机防磨方法很多，但大多数是局部的和被动的，一种既经济又切实可行的防磨方法亟待提出。从气动设计的角度出发，通过改变粒子轨迹，从根本上降低磨损是风机防磨措施的发展方向。

标准GB19761-2009《通风机能效限定值及能效等级》中明确提出对于采用普通电动机的通风机（采用外转子电动机的空调离心通风机除外），以使用区最高通风机的效率&ea;作为能效等级的考核值，在实际测量过程中最为关键的是如何精确的获得通风机叶轮的机械功率。现有大多数检测实验室直接采用电机铭牌上的标称效率作为风机效率计算的重要依据，其实这跟实际的叶轮轴功率相差甚远，准确度也相当低。笔者根据多年实验室检测经验，结合国标GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》中对通风机轴功率测定的要求，整理出几种实际操作可行的试验方法，并对各种方法的优缺点进行比较以供试验人员参考借鉴。 1反应式测力计法 　　此法是将测试通风机的电机采用托架式或力矩台测力计测量出扭矩，根据转速与扭矩计算出电动机的输出功率。以电动机直联形式为例：Pa＝n(W-△W)/9550 式中Pa为通风机叶轮轴功率；n为电动机转速；W为测力计负载时扭矩；△W为测力计空载时扭矩。 此方法是最原始也是最为基础的测试方法，用这种方法测试通风机叶轮轴功率较为直接、准确。但是，此方法需要通风机生产企业提供相配匹的测力计（平衡床），测量负载的精度为±0.2%，确定的力矩臂长精度应达到±0.2%。每次试验前和后，需检查零力矩的平衡（配重），其差值应在试验期间测得之最大值的0.5%范围内[1]。 2扭矩仪法 　　此法主要是用扭矩测量仪实况测量电机的输出功率，需要将电机从风机机组中分离出来，用联轴器将三者连在同一水平传动线上，电机的动力通过扭矩仪传输到风机叶轮，通过扭矩仪测量风机的叶轮轴功率。这种方法比较适用于电机外置于风机机组的通风机，这样便于电机的拆装与联接。在这种方法中，最为关键的是将电机与风机叶轮中心定位，如何确保电机与扭矩仪以及风机叶轮三者连在同一中心线上，这关系到电机的运行性能曲线。此法的缺点是局限性比较大，不适合一些电机内置于机组的通风机，另外，需加工一大批不同规格的联轴器与电机轴相匹配，且安装比较复杂。此法的优点是测量的数据为风机实际运行工况点下的叶轮轴功率，随着测试负载的变化而变化，准确度比较高。   3预处理输入法 　　此方法也可称之为校准电机法，主要是将测试通风机配用电机用校准电机代替，在通风机气动性能试验时，用电动机经济运行仪直接测定电动机的输入输出特性和效率特性。将此电机特性曲线输入风机气动性能测试系统中，根据通风机负载工况点从电动机性能曲线上选取相应的性能参数，这样可以非常方便的测量风机叶轮轴功率与通风机效率。由于此法是用校准电机代替实际运行的电机，故存在一个使用前提：电动机的输出功率要按照通风机生产企业与用户均可接受的效率（电动机的全效率）。并且在使用过程中应注意要将电动机运转足够的时间，以保持其在正常操作温度下进行运转。另外值得注意的是，此法在实际操作过程中发现同类型号的电动机效率曲线差别还是存在的，在准确度要求比较高的情况下，两者之间的数值差不可忽略。 4AMCA法 　　此法也叫相位电流法，通风机测试人员通常将之称为电测法。此法是将叶轮轴功率的测试与通风机气动性能测试结合起来，用风机叶轮与测试管道组成的阻力作为电动机负载，在通风机气动性能测试过程中，同时测量电动机三相电参数和转速以及单个工况点结束后的绕组温度，确定负载杂散损耗，并进行通风机未连接时电动机的空载试验，测得铁耗和风摩耗以及电机在规定温度下的定子损耗和转子损耗。将各种损耗输入测试系统，借助软件自动计算通风机在各测试工况点下的叶轮轴功率，从而精确计算风机效率。此法优点是完全在通风机实际运行工况点下测得的叶轮轴功率，可以很准确的测得通风机的效率曲线，比上述校准电机法明显提高精度。同时也较好的解决了无法使用“扭矩仪法&dquo;的情况，且应用比较方便，可以作为法定检测机构评定效率用。 5结论 　　随着国家节能工作的不断推进，能源节约化趋势的逐步发展，同时国家已将通风机列入能效标识实施许可目录，如何准确的测定风机效率、评定节能产品成为了众多通风机生产企业及第三方检测机构的重要课题。上面简单的分析了四种关于通风机叶轮轴功率测试方法的原理与优缺点，每一种方法都有其适用条件与前提，并且需基于有完整风机气动性能测试系统为基础。主要是为一线的通风机试验操作人员提供参考与借鉴，实验室可以根据实际检测要求选择合适的试验方法。

表2变频器改造前4号锅炉风机运行统计数据负荷/（Th1）1号引风机一次风机挡板开度电流/A实际功率/kW占额定比值挡板开度电流/A实际功率/kW占额定比值/%风量锦西石化分公司热电公司“煤代油&dquo;工程安装3台220h盾环流化床锅炉。锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产HG-410/9.8―LM20型，其中4号锅炉于2002年10月投产。锅炉采用一次风机、二次风机、引风机和高压风机供风，根据热电公司实际情况，锅炉很少满负荷运行，大部分在120~180fh负荷之间运行。风机在额定转速运行，用挡板开度控制风量，不仅难以满足对风量精确调节的要求，而且挡板节流造成大量能量损失，其产生的剧烈振动经常引起风箱开裂，刺耳的噪音对工作环境污染非常严重。能量损失的直接表现是厂用电率高，220fh循环流化床锅炉厂用电率达到18%.因此，对4号循环流化床锅炉风机进行节能改造，实现其优化运行非常必要。 　　1风机运行现状及采用变频调节的可行性1变频器改造前锅炉风机运行状况4号锅炉风机及电机设计性能参数见表1锅表14号锅炉风机及电机设计性能参数项目一次风机二次风机1号引风机风机型号风机流量/h风机全压/ka电机型号额定电压/kV额定电流/A额定功率/kW额定转速/炉风机变频器改造前4号锅炉1号引风机和一次风机的运行统计数据见表2在低负荷工况下，一次风机和引风机的挡板仅在1/3左右，尤其是一次风量在额定风量的1/3左右，而功率己经超过电机额定功率的80%，因此节流损失较大。 　　12风机采用变频调节的可行性风机采用控制挡板开度的节流调节方式浪费电能，如果能通过转速调节改变风量则可以节电，因风量和转速一次方成正比，风压与转速的平方成正比，风机的轴功率与转速的立方成正比。当采用转速调节时，如要求风量减少为1/2时，只需使转速降为1/2即可，而轴功率则减少至1/8节约7/8的电功率，效果非常显著。而采用传统的调节，转速保持不变，只调节挡板开度，虽然挡板的开度减小，但功率大部分用来克服管道通风阻力而被浪费掉，采用变频调速控制风量和流量节电可达到20%~70%.因此，如果风机裕量大或调节范围宽，安装变频器具有很大的节电潜力。 　　2变频调速的工作原理与特性选用北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSERT―A系列高压变频器，对4号锅炉进行高压变频改造。 　　1系统结构HARSERT―A系列6kV高压变频调速系统由移相变压器、功率单元和控制器组成，其结构见每台变频器有21个功率单元，每7个功率单元串联构成一相。每个功率单元结构上完全相同，可以互换，为基本的交一直一交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对GB逆变桥进行正弦PWM控制，可得如所示的波形。 　　系统输出的相电压阶梯PWM波形而成星型连接给电机供电，通过对每个单元的PM波形进行重组，可得到所示的阶梯PM波形。 　　3控制器控制器核心由高速单片机来实现，设计算法可以保证电机达到最优的运行性能。控制器还包括1台内置的PLC用于柜体内开关信号的逻辑处理及与现场各种操作信号和状态信号的协调，增强了系统的灵活性。控制器结构上采用VME标准箱体结构，各控制单元板采用FPACPLD等大规模集成电路和表面焊接技术系统具有极高的可靠性。 　　另外，控制器与功率单元之间采用光纤通信技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。 　　3变频调速改造系统方案3.1总体构成风机配套电机采用“一拖一&dquo;变频控制，对4号锅炉一次风机、二次风机和1号引风机进行高压变频改造，总体控制系统结构为一次风机采用HARVEST/100型变频器，1号引风机采用HARVEST-A06/065型变频器。 　　2操作方案了工频旁路回路。具体的设计方案如所示。QF为用户的真空断路器，GS、口玫和QS为3台高压隔离刀闸。在QS和口玫之间是高压变频器，QS为旁路刀闸。当电机需变频运行时，应首先将QS拉开，然后合1和Q2刀闸，最后再合真空断路器QF吏变频器带电并启动变频器以驱动电机。当电机需工频运行时，应将1和0*刀闸拉开，将QS旁路刀闸合入，最后合真空断路器QF直接驱动电机工频运行。此运行方式为变频器故障或检修等特殊情况下用工频来保证设备运行的备用工作方式。 　　4改造效果1节能4号锅炉3台风机经变频调速改造后，节能效果显著。锅炉变频调速改造前后电机电流运行参数见表4电机功率见表5由表4和表5可以看出：4号锅炉变频改造后，风机电流明显减小，节能效果十分显著，锅炉厂用电率降为10%左右。 　　4号锅炉变频调速改造前后电机电流比较负荷一次风机电流/A二次风机1电流/A.1号引风机电流/A改造前改造后改造前改造后改造前改造后表54号锅炉变频改造前后电机功率比较负荷一次风机功率/kv二次风机功率/IW1号引风机功率/IW/（*h改造前改造后节能改造前改造后节能改造前改造后节能一次主回路接线图在30~40H的频率范围，与工频50H湘比，降低了风机转速。启动时的缓慢升速过程也使整套风机机械设备的零部件、密封和轴承等的使用寿命大大延长。不用挡板调风，调风挡板的使用寿命大大延长，使检修维护工作量减少，降低了检修工作强度和费用。 　　43减轻电气系统的冲击当电机通过工频直接启动时，将产生6~8倍的电机额定电流。这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量，从而减少电机的寿命。而米用变频后，电机实现了软启动，可以在零速零电压启动他可适当加转矩提升）直到达到工作电流为止。一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照V/域矢量控制方式带动负载进行工作，对电网几乎没有冲击。 　　5经济效益购买4号锅炉一次风机、二次风机和1号引风机变频器费用为220万元，辅材及安装费为40万元，共计260万元。4号锅炉负荷分配为5个月供暖期负荷190h5个月非供暖期150h1个月170h1个月140h运行时间按6500h/a计算，每年节电426万1W.h每h按成本价0.38元计算，4号锅炉全年可节约资金161.88万元，不到2年即可收回成本。 　　6结束语1同米用变频调速后。驱动电电动机本i工作bUshif而且还减轻了风道振动，提高了机组安全性和4号锅炉变频改造后，完全满足了锅炉运行要求，厂用电率由18%降至10%不仅节能效果显机组不同时期不同保养方法在余姚燃机电厂的应用李良涛1姜军2（1华北电力大学环境工程学院，河北保定0710032东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳110006）等方法。在天然气气压。气量不足阶段，采取十八脘基胺和蒸汽压力法。介绍了不同阶段保养用临时系统的构成及保养方法的实施过程。 　　I丨TM621.3丨丨B丨文章编号丨1004―浙江国华余姚燃气发电有限责任公司一期工程装机容量为1X780MW公司选用美国GE公司生产的S09FA型燃气发电机组。主设备包括2台燃气轮机、1台汽机、2台余热锅炉和3台配套的发电机。2台余热锅炉为美国DELTAK公司制造，凝汽器为韩国斗山公司制造。电厂采用清洁燃料一东海天然气。电厂于2004年6月28日浇筑第一方混凝土，2005年9月具备联合循环并网发电条件。因天然气未供应，使发电设备被迫进入投产前全面保养阶段。2006年10月，天然气供气管线建成，具备供气条件，机组实现联合循环。受天然气气量、气压的限制，机组只能达到30%的负荷，机组进入定期启动保养阶段。 　　1保养方案的选择1.1长期保养东海天然气供气滞后消息确认后，设备保养的问题正式提出，在基建安装调试阶段保养与安装、调试同步进行，收集了GE燃机、汽机、锅炉等设备有关的保养资料，到国内防锈蚀的科研单位、设备保养的相关企业调研，请专家共同研究探讨方案。针对机组处于干燥、未运行状态，确定了此阶段的保养方案主要采用充氮、热风、干燥、刷防腐涂料、充保护液、运行维护等保养方法。 　　12短期保养在天然气供气后，由于受天然气的气量、气压限制不能长期运行，只能采取定期运行的方式。此状态下，锅炉、汽机、凝汽器、加热器等热力设备停运期间，如果不采取有效的保护措施，水汽侧的金属表面会发生强烈腐蚀（称为停用腐蚀）其本质属于氧腐蚀，会使停用设备金属表面在短期内遭到大面积腐蚀破坏，加剧热力设备运行时的腐蚀。 　　对此情况请有关专家论证，这一阶段采取十八脘基胺保养方式。十八脘基胺是火力发电厂机组热电设备停用防腐蚀药剂。在一定的温度及压力下，十八脘基胺与金属表面接触后，形成一层分子层月膜隔绝金属与腐蚀介质，从而防止水、大气中氧及二氧化碳对金属的腐蚀。在机组准备停用时，将十八脘基胺加入热力系统中，进入锅炉时在高温下部分进入蒸汽，存在于锅炉、汽机及热力系统的汽、水两相中，在热力系统所有部位的金属表面形成一层憎水性保护膜起到保护作用。 　　2工程结束初期长期保养方案的实施21受热面管内部保养21.1保养方法李贺新（1971―）男硕士，工程师，从事电厂技术管理及机组运行等工作。 　　4.2减轻风道振动4号锅炉一次风机、二次风机和1号引风机改高压变频后，不但降低了风机电耗，而且因转速降低，完全改变了风在管道中的振动频率。由于风机的驱动电机在变频状态下工作，工作频率不断变化，使风道的固有共振频率很难与工作频率一致，从而避免了共振的产生；一次风管线和二次风管线振动明显减弱，解决了风道在工频状态下振动大、风道时常被振动开裂的问题。通过在风机现场测量，变频改造前后现场噪声分别为99cB（A）和81dB（A），改善了工作环境。 　　12工作特性输入侧由移相变压器为每个单元供电，移相变压器的副边绕组分为3组，构成42脉冲整流方式。这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网络的电流波形，使其负载下网侧功率因数接近1另外，由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，类似常规低压变压器，便于采用现有的成熟技术。 　　1输出侧由每h个单元的u、v输出端子相互互串接2经济性。在4号锅炉变频改造的成功经验基础上，公司准备在56号锅炉上进行推广。

  技术创新6-30型风机流场的三维模拟与分析（辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新FLUENT6.1对离心风机内部流场进行了三维数值模拟。计算中采用了标准k-e湍流模型与非结构化网格。通过模拟发现了蜗舌对叶轮中流动的影响和部分空气在叶轮中的螺旋状流动，捕捉到了离心通风机内部许多重要的流动现象，同时对计算结果进行了分析，对该类风机的性能改进提供了一定的依据。 　　1前言近年来，随着计算机技术的快速发展，使得计算流体动力学（CFD）在离心风机的研宄领域得到了越来越广泛的应用。本文就应用计算流体动力学的商用软件之一Fleun对6-30型离心风机的流场做了三维模拟，并通过对其流场的研宄，为改进风机的性能找出方向。 　　2建模与计算方法方法，湍流动能、湍流耗散项、动量方程都采用了二阶迎风格式离散；在迭代计算时，应用亚松弛迭代，松弛系数采用默认。2.1风机的主要参数本文以6-30型风机为研宄对象，主要参数如下：流量gvmin，叶轮夕卜径D2=490mm，叶轮轮毂宽度b=39mm，叶片数2=12，蜗壳基圆半径尺广274mm，尺2动充分发展，对入口和出口做了一定的加长。工作介质为标况下的空气，并认为牛顿流体且局部各向同性。蜗壳垂直z轴，轴面为xy平面，垂直纸面向外为z轴。通过三维软件AUTOCAD建模，模型（除去叶轮前盖）如所示。 　　2.2网格化分本文采用gambi对风机的内流场进行划分，考虑到离心风机的内部流动情况较复杂，故整机采用非结构体网格进行划分，并将整机划分为三个部分：入口部分，叶轮流道部分，蜗壳部分。 　　2.3控制方程本文中旋转叶轮与静止蜗壳之间、旋转叶轮与静止进口管之间的耦合采用了多坐标系（mulipleefeencefame），把离心风机内流场简化为叶轮在某一位置的瞬时流场，将非定常问题用定常方法计算。对于定常不可压缩流体，取与叶轮一起以恒定转速转动的坐标系，考虑粘性假设，使用笛卡儿坐标系，速度矢量在x，y和z方向的分量为u、v和采用标准A-e模型求解该问题时，控制方程包括连续性方程、动量方程、k方程、e方程，这些方程都可以表示成如下通式：u、v、单位为m/s，厂为扩散系数，S为广义源项，湍动能k和湍动能耗散率e，方程的具体形式和含义参见。 　　2.4边界条件在计算域的进口处，假定进口速度沿进水管入口截面均匀分布，给出进口质量流量，并指定其方向与进口垂直。进口处的湍动能k和湍动能耗散率e取默认值。 　　入口和蜗壳部分为静止网格，叶轮流道部分采用悬转坐标系，三部分之间的连接面设置为ineface.入口，叶轮和蜗壳与流体相接触的所有壁面均采用无滑移固壁条件，在近壁区采用标准壁面函数法，除叶轮流道部分壁面为旋转壁面外其他壁面均为静止。计算中忽略重力呢靠近蜗舌流道z=15截面静技术创新-对流场的影响。 　　3计算结果分析3.1模拟结果可信度判断风机全压在风机入口，流道入口，流道出口和蜗壳出口上的流量加权平均报告如下：从以上图表及数据可以看出，计算结果的速度和压力分布都与实际情况相符，且风机出口和入口的全压差为3.90kPa，与给定的风机全压3.98kPa误差仅为2%，可以判断该模拟结果可信。 　　3.2流场分析从各流道的静、压全压和速度等高线看，各流道内的流动情况并不相同。为靠近蜗舌的流道z=15截面的静压和速度等高线，为远离蜗舌的流道的静压和速度等高线。从两个图的对比可以看出，靠近蜗舌的流道入口和出口的平均流速都比远离蜗舌的流道小。靠近蜗舌的流道中流速变化较快，达到最高流速的区域较大，且位于流道的中后部；而远离蜗舌的流道中达到最高流速的区域仅分布在出口靠近叶片的小区域内，流动比较平稳。 　　4流动损失分析从可以看出，由于蜗舌的滞止效应，蜗舌周围存在一个静压力的高压区，导致蜗舌附近的流道出口处静压力较大，从而使这部分流道的出口和入口速度比其它流道要小，因此同一时间内通过该部分流道流量较小，即靠近蜗舌的流道做功能力较其它部分有所削弱。且靠近蜗舌的流道中流体流动较紊乱，即该流道中流体的流动损失较其他部分大，和所示即为整个叶轮中的迹线和近蜗舌流道中的迹线。 　　（3）从可见，在每个叶轮流道中都存在一些与叶片方向背离较为严重的迹线。为更清楚研宄这些迹线，在一个流道的入口处，均匀设置4条靶线，观察以这4条靶线为起点流体迹线。为靶线分布示意图，标为A，B，C，D4条靶线。为从两个方向观察到的以这4条靶线为起点的流体迹线。可以看出，以靠近叶片非工作面的A、B靶线为起点的气体的流动较均匀和平稳；而以靠近叶片工作面的C、D靶线的上部为起点的气体沿流道方向有明显的螺旋状流动，这必将增加叶轮流道的流动损失。 　　5结语通过对6-30型离心风机设计工况下内部流场的模拟，了解了流体在各叶轮流道中压力和流速的不均匀性，特别是靠近蜗舌的流道也其它位置流道差异较大。并分析了在叶轮入口，叶轮内部和蜗舌周围发生的能量损失。 　　（1）在叶轮旋转过程中，各流道的流动随它在叶轮中相对位置的不同而不同。压力和速度分布具有明显的轴不对称性，尤其在靠近科技创新导报蜗舌的流道中差异更加显著。 　　蜗舌的设计对整机的性能有重要影响，因为蜗舌不仅引起环流损失，而且会影响到靠近它的的做功能力。 　　在叶轮各流道中都存在横贯流道的流动，这种不规则的流动也带来一部分能量损失。这种不规则流动主要是由从靠近叶片工作面一侧的上部流入叶轮的气体引起的。 　　综上所述，使用数值模拟方法研宄离心风机内部流场能够方便直观的让我们观察到气体在风机内的流动状况，并能够根据需要提供详细的数据，为我们改进和设计性能更好的风机指明方向。