高速离心鼓风机广泛应用于污水处理、冶炼高炉、洗煤厂、矿山浮选、化工造气、真空等领域，亦可用于输送其它特殊气体。在城市污水处理工艺中，活性污泥法具有投资少、处理效率高、运行经验成熟等特点而被广泛使用。其曝气系统通常采用鼓风曝气。实际运行中，污水的水质、水量及环境等因素总处在变化之中，曝气系统应能根据曝气池溶解氧含量的变化及时调节供气量，以保证处理效果，并不致浪费能源。 　　 　　因此，在项目设计阶段，业主和设计单位均高度重视鼓风机的选型及调控方式的选择。随着中国的城市化进程以及国家节能减排的可持续发展政策要求，在污水处理行业，对污水处理用高速离心鼓风机的节能要求越来越高。 　　 　　为了满足市场需要，公司在原有高效单级高速离心鼓风机基础上，将研制新型磁悬浮式高速离心鼓风机作为今后发展的目标之一；公司预计2013年12月31日前完成对新型磁悬浮式高速离心鼓风机产品(100m3/min、150m3/min、200m3/min)系列的开发、测试工作；2014年开始投放市场。该系列产品综合效率较原有污水处理用高效单级高速鼓风机提高8%以上。 　　 　　11月27日，金通灵与斯凯孚(中国)销售有限公司(简称“斯凯孚公司&dquo;)签署《磁悬浮式高速离心鼓风机联合开发协议》。 　　 　　公司表示，斯凯孚公司是世界知名的轴承制造与服务公司，在磁悬浮式轴承和高速电机技术方面，斯凯孚法国S2M工厂拥有成熟技术和应用经验，由于该产品具有较明显的节能优势，中国市场对这类技术的需求也在持续增长，斯凯孚公司通过联合开发也致力于中国污水处理市场开拓。 　　 　　根据协议，公司与斯凯孚公司双方技术互补，公司愿意在原有单级高速离心鼓风机基础上利用斯凯孚法国S2M工厂的磁悬浮式轴承技术和高速电机技术，联合开发新型磁悬浮式高速离心鼓风机产品，实现系列化并推向市场；斯凯孚公司愿意同公司分享在磁悬浮式轴承和高速电机方面的技术和应用经验，不断深化技术合作、产品培训，以及售后服务。开发过程中双方产生的费用由各自承担。

风机是用于排送气体的机械的总称，根据其排气压力的高低，分为通风机（p≤15000Pa）、鼓风机（15000Pa＜p≤1.96&imes;105Pa）和透平压缩机 （p＞1.96&imes;105Pa）。 一、风机在冶金行业的应用 　　风机在钢铁与其它金属材料的冶炼过程中占有极重要的位置。 　　从矿石到炼成钢要经过矿石烧结、炼铁和炼钢等主要冶炼过程，即钢铁冶炼的全部工艺流程中都需要风机。 　　1、烧结风机 　　冶炼用的矿石在冶炼之前对矿石要进行烧结，烧结要用烧结机，而烧结炉则需用烟气主抽风机和冷却通风机。例如某中型钢厂有两个矿石烧结车间，一个装有62.5m2烧结机5台的车间，共使用风机29台，其中用在烧结机上有18台；另一个装有75m2烧结机3台的车间，共使用风机90台，其中用在烧结机上有8台，其它风机用在通风、除尘、降温及冷却。 风机行业生产的抽送烧结烟气的离心鼓风机有几十种型号规格，现举出几种型号的性能参数。 由沈阳鼓风机厂生产的D1600、D2000抽送烧结烟气的离心鼓风机，是为18~24m2烧结机配套的设备。该类鼓风机为单级单吸入双支撑结构，用电动机直接驱动。铸铁机壳水平剖分为上下两半，下机壳安装左右铸铁底座上。转子由优质碳素钢主轴、低合金结构钢焊接叶轮及轴套等组成。轴承为滑动轴承。 　　D1600离心鼓风机主要性能参数：流量为1600m3/min，进口压力89.73kPa，升压8.33kPa，转速1485/min，功率334kW。 　　由沈阳鼓风机厂生产的S6500抽送烧结烟气的离心鼓风机，适用于75~90m2烧结机配套。其结构特点为单级双吸入双支承结构，用弹性联轴器与电动机直联。机壳水平剖分为上下两半并轴向剖分为三段，左右段为两个进气管向上的结构对称的进气室，中段为下部有水平出气管的蜗壳，出气管口附加有锥形扩压管。 　　S6500离心鼓风机主要性能参数：流量为6500m3/min，出口压力101.31kPa，进口压力89.05kPa，转速1475/min，功率1640kW。 　　目前国内最大的烧结鼓风机是陕西鼓风机厂生产的SJ16000型,流量16000m3/min，功率达5000kW。 2、焦炉煤气输送鼓风机 　　焦炭是冶炼钢铁的主要燃料和还原剂，也是高炉中料粒的支撑剂和疏松剂，而炼焦炉内的煤气须经风机抽出后，一部分作为炼焦炉的燃料，一部分加压后送往钢厂作为燃料，另一部分用作生产其它副产品。 　　焦炉煤气输送的典型代表产品是沈阳鼓风机厂生产的D1250-31型离心鼓风机。其主要结构特点是机组由电动机、齿轮增速机、离心鼓风机、润滑系统和仪控系统组成。机壳为水平剖分式结构，轴承箱下面有横纵向定位键槽，以保持机体良好对中，并能适应机壳热膨胀；轴承箱与壳体铸成一体，增强刚度便于拆卸检修。 　　转子由主轴、3个叶轮、隔套、平衡盘和半联轴器等组成；叶轮采用高强度合金钢焊接结构。 　　轴承分为支撑轴承和止推轴承两部分，支撑轴承为椭圆瓦滑动轴承，止推轴承为米切尔双面止推滑动轴承。 　　密封设在级间、叶轮进口、平衡盘外围及轴两端，均为迷宫式拉别令密封。 　　其主要性能参数：进口流量为1250m3/min，进口压力98.07kPa，出口压力313.82kPa，主轴转速4776/min，功率3670kW。 3、高炉鼓风机 　　在生铁冶炼过程中，必须用高炉鼓风机向高炉输送一定量助燃的空气（或氧气）以提高炉内温度。此外，还需要将燃烧空气送到热风炉里的离心通风机。 　　氧气对钢铁工业在于强化冶炼过程。在炼钢方面用于氧气顶吹转炉炼钢，氧气底吹转炉炼钢，平炉熔池吹氧炼钢，电炉氧气炼钢等多种。 特别是氧气顶吹转炉炼钢已成为钢铁工业飞跃发展的一条主要途径。炼钢用氧量非常之大，它是使用空气分离设备从空气中采用深度冷冻法而取得。每套制氧机中必须使用空气压缩机、氧气压缩机、加热鼓风机和透平膨胀机，即一般所称的&quo;制氧四大机&quo;。 　　高炉鼓风机的典型代表产品是陕西鼓风机厂生产的轴流压缩机A系列（静叶不可调）和AV系列（静叶可调）。其主要性能参数：A40~A112，流量范围65~680（&imes;103Nm3/h），压比2.9~7.7，转速3410~9549/min，功率33~690（&imes;102kW）。 AV40~AV140，流量范围70~1050（&imes;103Nm3/h），压比2.7~7.2，转速2524~8833/min，功率34~900（&imes;102kW）。 4、转炉二次烟气除尘风机 　　转炉二次烟气除尘系统是指转炉烟气净化回收以外的各扬尘点的烟气收集和除尘。其中包括转炉兑铁、转炉吹炼、吹氩站、铁水扒渣站及铁水倒罐站等的烟气除尘。 　　烟气除尘所用的风机主要有4-73型、JY5-44型及5-51型。 　　4-73型为通用型，从№8~28共12种规格。其性能范围：流量6156~680000m3/h，压力1400~5423Pa，功率18.5~1250kW，转速480~1450/min。 JY5-44型引风机从№16~31.5共12种规格，其性能范围：流量1893~397000m3/h，压力1922~10931Pa，功率75~1000kW，转速580~1450/min。 5-51型风机从№8~29.5共20种规格（包括引风机共40种规格）。该型风机的主要特点是具有可调节进风口、高强度耐磨叶轮、防漏油轴承箱及关节式轴向调节门等先进的技术。其性能范围：流量9900~583000m3/h，压力1468~10095Pa，功率15~1600kW，转速480~1450/min。 5、钢厂动力站用离心式压缩机 　动力站用离心压缩机的典型产品是沈阳鼓风机厂生产的DH型和SVK型压缩机。 　DH系列为双轴4级等温压缩机，其主要型号为DH35、DH63、DH71及DH80等。主要性能范围：流量6000~58000Nm3/min，出口压力617~666.9kPa，功率650~5100kW，转速7784~18982/min。 SVK离心压缩机是在引进技术的基础上开发的。主要特点是整体组装式结构，压缩机、齿轮箱、中间气体冷却器及润滑油系统用1个公用底座。 进口设置有进口调节叶片，是优化压缩机非工况点运行性能的最经济的方法。进口调节叶片根据现场实际运行情况自动调节，可以在气流变化中实现压缩机出口的定压输出。主要性能：流量2000~36000m3/h，压比2~17。 6、化铁炉用风机 　　除钢铁冶炼工艺过程中需用风机外，一般机械铸造工厂常用的化铁炉（如冲天炉、油炉及煤粉炉等），都需用鼓风机（高压通风机或鼓风机）压送足够的空气加以助燃。 　　其典型代表产品是吉林市鼓风机厂生产的H10-13及湖北省风机厂生产的HTD系列化铁炉风机。 H10-13是高压离心通风机，是为卡腰冲天炉所需性能而设计的，适用于化铁率5/h以下的卡腰冲天炉鼓风。共有№6、№6.3、№6.9及№7.5共4种规格，其性能范围：流量1690~6980m3/h，压力8973~15103Pa，功率15~37kW，转速940/min。　　 HTD系列离心鼓风机可配用0.5、1、2、3、5、7、10及15/h常见的各种炉型的化铁炉。其性能范围：流量12~300m3/h，压力6860~27450Pa，功率5.5~185kW，转速2900~5750/min。 7、高炉煤气余压回收透平发电装置 　　高炉煤气余压回收透平发电装置（TopGasPessueRecoveyTubine，简称TRT装置），是利用高炉炉顶煤气压力能经透平膨胀作功，驱动发电机发电的能量回收装置。TRT装置既回收了原减压阀泄放的能量（约占高炉鼓风机所需能量的30%），又净化了煤气，并且改善了高炉炉顶压力的控制品质。 　　其产品是陕西鼓风机厂生产的TP系列，性能范围：流量1360~1916m3/h，压力2.03~2.5kPa（进口），1.09~1.153kPa（出口），功率2770kW，转速3000/min。 二、未来的发展趋势 　　冶金工业所用的风机种类尽管有许多种，但相对来讲有一定难度，能代表风机设计制造水平的可分为3种，即轴流式压缩机、烧结引风机和高炉煤气余压回收透平发电装置。下面就以这3种风机为例探讨其未来的发展趋势。上述这3种风机，总体来讲国外的技术水平高于国内，国外的先进技术水平就是国内应积极努力的未来发展趋势。 1、轴流式压缩机 　　轴流式压缩机具有效率高，容量大，性能调节范围宽等特点。目前国外1000m3以上的高炉皆采用轴流压缩机。作为高炉鼓风用的轴流压缩机，其流量已达10000m3/min，压力达0.69MPa,功率已达70000kW。 　　国外生产轴流压缩机的主要厂家有瑞士苏尔寿公司、德国MANGHH、日本三菱重工株式会社、川崎重工株式会社和美国爱利奥特公司、DRESER-RAND公司。国内陕西鼓风机厂生产轴流式压缩机。 瑞士苏尔寿公司的轴流压缩机具有独特的设计结构和良好的气动性能（整机多变效率为87%~91%，最大流量和最小流量可调范围达1倍多），以及先进的高度三化水平和电子控制系统。其结构特点是：机壳为水平剖分型，由灰铸铁（或铸钢）制成，排气侧设计承压值可达0.7~1.2MPa，转子为等内径型，多级节盘式结构，动、静叶片皆采用修正了的美国NACA原始叶型。采用全静叶可调结构比固定静叶型的压缩机，流量范围可扩大1倍。该公司生产的ARI系列轴流-离心复合式等温压缩机的流量范围为1400~7500m3/min，压比为7~11。该产品具有较高的技术水平。 　　近年来，为了提高轴流压缩机的效率，苏尔寿公司采用混合反动度设计方法改善了级间匹配。减少动叶叶顶与机壳间间隙也能提高压缩机性能和效率。在降低轴流压缩机噪声方面，国外多放在隔声、消声上，其措施是：（1）采用加厚铸造机壳，减弱噪声散射；（2）采用隔声罩和消声器，减少噪声扩散。 　　利用电子计算机作为调节的中枢指令系统，实现轴流压缩机的调节自动化，运行最佳化。 2、烧结引风机 　　烧结引风机作为烧结机配套的主抽烟机，其耗电量大约占烧结厂总耗电量的50%以上。又因其输送的介质为烧结烟气，含尘量大，因此，提高效率，降低能耗，加强耐磨措施，提高使用寿命，仍是烧结引风机的主要技术课题。 　　烧结引风机的风量取决于烧结机的烧结面积；压力取决于烧结料层的厚度。 烧结机的大型化（已可生产1000m2的烧结机）和厚料层（已达700mm），促使烧结引风机向大风量、高负压方向发展。烧结引风机的最大流量为400003/min，最高压力为19620Pa，最大功率为14500kW。 　　由于制造工艺条件和运输条件等因素的限制，特大型烧结机配套的烧结引风机往往采用双机并联形式。 　　烧结引风机的耐磨措施： 　　（1）锯齿形中盘不仅可以改善叶轮出口气流分布和降低GD2，而且可避免烟气对中盘的冲刷； 　　（2）叶片上装有可更换的耐磨衬板（衬板表面堆焊碳化钨）； 　　（3）由可更换的锥盘保护中盘不受磨损； 　　（4）机壳装有涡形衬板和侧衬板； 　　（5）表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆树酯、石英粉加水玻璃等涂料； 　　（6）表面强化处理表面堆焊、热喷涂、渗硼、激光表面硬化和高频淬火等。 　　目前，国外正在进行关于烧结引风机气动设计计算的二相流（固体微粒和烧结烟气）的研究，试图从空气动力学方面来进一步解决烧结引风机的磨损问题。 3、高炉煤气余压回收透平发电装置（TRT） 　　该装置发展最快、水平最高的是日本。据1987年资料统计，1500m3 以上的高炉共47座，安装了38套TRT装置；2000m3以上的高炉共38座，安装了35套TRT装置。目前无论是TRT装置的质量、数量，还是效率，日本都处于领先地位。 　　随着高炉向大型化和高压炉顶方向发展，国外TRT装置随之向干式、轴流型及静叶可调方向发展。 　　轴流型透平转子一般为2级或3级，多采用反动度为50%的叶型，动叶片采用抗腐蚀疲劳强度的SUS630不锈钢。机壳用钢板焊接而成，亦可用高强度铸铁制成，一般为径向进气，轴向排气（亦可下部径向排气）。轴封一般采用氮气密封，近来亦有采用非接触机械密封。 　　国外轴流型TRT装置，大多数采用静叶角度调节方式，以扩大工况范围，有利于减少噪声，提高膨胀透平的可靠性，并且不会影响高炉压力的波动。

   现有风机中有很多性能优良，但由于用户要求的多样性，已有产品中往往选不到合适的风机和模化设计对象。重新设计新产品则需要气动计算、模型试验、工艺设计，模具制造等一系列复杂过程，成本高、周期长。这时可采用变型设计，即仅改变原有风机个别几何参数来满足设计要求。变型设计有试验数据和实际产品为依据，设计计算可靠，不必进行模型试验；还可利用现有图纸资料、模具工装，降低了成本，缩短了设计制造周期。 变型设计原理   当选型设计和模化设计都不能满足设计要求时，选用比转速相差不多，性能较好的离心风机进行变型设计。在变型量控制在一定范围内时，可以认为变型设计点的效率近似不变。变型设计方法主要有：①变叶轮宽度；②变叶片数；③变叶轮外径及出口安装角或叶片型线；④变叶片进口安装角。 一、变叶轮宽度   变叶轮宽度的变型设计方法，适用于风机满足用户提出的压力要求，而不满足流量要求。按设计要求的技术能数，计算出比转速后，选择与计算比转速接近，效率较高的风机，从其无因次性能曲线上找出变型工况点得到流量系数，按设计全压要求求得所需风机叶轮直径。依此为依据得到变型设计的模型风机。 作两点假设： ①不考虑由于宽度变形而引起的轴向涡流变化； ②不考虑由于宽度变化引起的附面层变化。 在此基础上，按下面两种情况进行变宽度计算： ①满足进口速度三角形相似；②满足出口速度三角形相似。 宽度改变以后，全压可能会有所变化，因此要计算全压是否在设计压力允许波动范围。 二、变叶片数     变叶片数方法适用于风量满足用户要求，而风压不满足要求的情况，按满足风量要求，求得所需模型风机，并得到对应各几何参数（按比例常数求得）。变叶片数后，主要考虑滑移系数Ｋ发生变化，滑移系数Ｋ可按模型风机的实验结果和滑移系数的计算公式进行修正计算。 三、变叶轮出口参数或叶片型线   这一方法适用于模型风机满足全压或流量其中一个要求，而另一要求与模型风机参数相差不多的情况。通过改变叶轮出口几何参数或叶片型线来满足设计要求。有三种情况：①变叶轮外径叶片出口安装角&bea;，不变叶片型线；②变叶轮外径，叶片型线，不变叶片出口安装角&bea;；③变叶片出口安装角&bea;，叶片型线，不变叶轮外径。 １、先满足流量或全压要求得出模化风机； ２、滑移系数的修正计算仍使用变叶片数时的计算方法； ３、对计算结果进行验算。 四、变叶片进口参数   叶片进口参数同时影响着通风机的流量与全压，因此，不能先满足其中一个要求，经修正后满足另一要求，也就是说，不能先确定模型风机，只能是同时确定模型风机及变形后的叶片进口参数。     

【摘要】分析了大型电站锅炉鼓引风机主轴采用焊接空心轴的可行性。介绍了空心轴焊接的具体工艺方法。指出了其实用效果及经济效益。 前言 随着电站单机容量的增加，离心通风机的尺寸、重量将大大增加。平舆电厂60万kw机组采用的Y4-2X73№37F型双吸离心式引风机，其叶轮直径达3.7m，主轴轴颈为360mm，全长为11195mm，重量达23700kg。这不仅给制造、运输、安装、运行及维修带来困难，而且还提高了制造成本和设备价格。 由于主轴较重需采用滑动轴承，相应的配有润滑油站、高位油箱及盘车装置等许多辅助设备，既增加了设备的投资，又占用了较大的生产场地。因此，在大型通风机中采用空心轴是一个急需解决的大问题。 目前，国产大型通风机采用空心主轴结构的甚少，而部分进口离心式引风机普遍采用了空心轴的结构，并且运行良好。如清河、马头、神头3个电厂从前苏联引进的7台20万kw燃煤锅炉，其中14台Ⅱ25x2ⅢB型离心式引风机均采用了空心主轴的结构，黄台电厂从日本引进的1台30万kw燃煤锅炉所配置的离心式引风机也采用了空心轴结构；成都电力机械厂为烟台电厂20万kw燃煤锅炉研制了锻造空心轴（即锻造后再掏空）已经安全运转6年，实践证明，在大型通风机设计上采用空心轴结构是完全可行的。 焊接空心轴的主要工作 空心轴在工艺方面需闯三关。即焊接关、车工关及装配关。而焊接关是决定空心轴能否成功的关键。 空心轴焊接结构的设计 确定Y4-2X73№28.5F引风机中的主轴用空心轴。该风机是双吸入双支撑形式，根据轴的几何形状和尺寸，设计、工艺共同确定了空心轴的结构。主轴中间大部分为厚壁无缝钢管，空心管的两端为实心轴头，实心轴头与空心管采用焊接的方式连接在一起。 采用这种结构形式的空心轴关键在于：a、空心轴的材料及性能b、焊接坡口的形式及工艺试验c、空心轴的焊接  2）空心轴的材料及性能 空心轴所用钢管是从德国进口的无缝钢管，材料为12C1MoV。此材料为耐热钢，在引风机200℃烟气下工作其机械性能变化不大；且材料的机械性能可以满足设计要求；在焊接方面，只要采取合理的工艺措施是可以焊接的。 3）轴头的材料及性能 轴头采用16Mn锻件，材料的机械性能见下表，粗加工后调质处理 &Dela;b（MPa） &Dela;s（MPa &Dela;s（%） ψ（%） Ak（J/cm2） ≥490 ≥245 ≥15 ≥40 ≥50 3）焊接坡口的形式及工艺试验 焊接坡口形式的确定 要想保证空心轴焊后强度，首先要确定合理的焊接坡口形式，根据坡口形式去做具体的工艺试验，采用的坡口形式为下图，这种坡口形式的优点在于，当施焊人员对U型槽底进行氩弧焊封底时，靠铁水子熔，很容易焊透钢管与轴头的接合处。另外，在钢管距坡口中心处钻通氩气保护的通气孔，在轴头处钻出排气孔。利用氩气进行封底保护有利于焊缝成型，防止焊缝金属氧化。这对主轴在运转过程中，因接合处而发生的疲劳扩散有一定的抑制作用。通过焊接工艺试验，证明了这种坡口形式是科学合理的。 焊接工艺试验 要保证空心轴焊接成功，一定要做必要的工艺试验，通过试验做到心中有数，从而编制出合理的焊接工艺。 12C1MoV钢抗焊接氢致裂纹敏感性的评定：进行插销试验和铁研试验。这两种试验均采用φ4mm，R317焊条手动电弧焊，焊条经过350℃X2h烘干处理。焊接速度：150mm/min，电流170A，电弧电压：22~25V。 试验结果：从插销试验和铁研试验的结果，预热温度100℃和150℃对氢裂纹不敏感，没有氢脆问题。所以确认12C1MoV钢的预热温度为100~150℃。 12C1MoV钢埋弧焊焊接接头抗旋转弯曲疲劳性能的评定：埋弧焊工艺及焊丝、焊剂。埋弧焊采用双U型坡口，板厚40mm，手工埋弧焊打底，双面采用φ4mm，H08CMoVA焊丝，HJ350焊剂。 工艺参数包括手工氩弧焊和埋弧焊。 手工氩弧焊 电弧电压：11V焊接电流：180A焊接速度：15.4m/h氩气流量：9L/min不填焊丝。 埋弧焊 焊接电压：37V焊接电流：500A焊接速度21m/h试板焊后石棉布保温缓冷，经650~700热处理 试验后的结果表明，旋转疲劳极限343MPa，这一结果对12C1MoV的材料来说是比较高的。因为工作应力不会超过屈服极限395MPa，因此是安全的，用埋伏焊焊接的焊缝不会产生疲劳裂纹。 4）用耐热钢R317焊条做斜Y型坡口焊接裂纹试验，通过这种试验看其热影响区是否产生冷裂纹，也可看出焊缝冷裂纹、热裂纹或再热裂纹。 5)通过钢性固定对接试验看其焊缝是否产生热裂纹或再热裂纹，也可检验热影响区是否产生冷裂纹。 6)选用R317焊条做焊接接头机械性能试验，各项指标均达到设计要求，证明所选焊接材料、工艺规范各项参数的正确性。 7）钨极氩弧焊封底试验。按其焊缝的结构形式模拟加工出焊接时的坡口形式惊醒氩弧焊封底试验，由此选择出封底焊的最佳焊接规范，确定封底电流，从而获得理想的封底效果。 4、焊前准备工作    1）焊接转胎的调试 选择本厂自制10吨转胎，通过调试使转胎运转过程缓慢、平稳，与焊接时的速度相匹配。运转一周，轴的轴向、纵向位置不窜动，周而复始保持焊缝中心位置不变。 2）焊接加热器的调试 由于轴的长度（近10m）所限，只能预热一端焊一端。选择φ670mm红外线加热器，用电控柜进行控制加温，主要预热焊缝两侧，致使温度保持在150~200℃之间；选用φ330mm的红外线加热器，用交流电焊机做电源控制，主要加热轴头靠近焊缝侧。这种加热方法，使轴头的热膨胀伸长量走向焊缝，有利焊缝的封底、焊接，保证焊接不产生裂纹。 3）焊接电源的调试 a、氩弧焊封底所采用的焊接设备为我厂购置美国Mille公司的焊接设备。该焊机经过调试，电压基本不受网络电压影响而波动，焊接时所选用的焊接电流一旦固定，整个焊接封底过程中，电流波动为±1A，保证了封底时既能焊透又成型美观。 b、多头式子母焊机是封底后手工电弧焊的设备。该设备是通过变阻器来调节电流大小的，通过调试，电流可达预想的效果。 4）焊工的培训 a、对氩弧焊封底的焊工培训。试板的坡口形式与空心轴的坡口形式相同。采用正式焊接的规范进行操作练习，工艺人员从理论上、实际操作上进行现场指导，使焊工掌握要领，焊接后对试件检查、确认，使焊工真正掌握氩弧焊封底要领，为空心轴焊接氩弧焊封底打下坚实基础。 b、焊工培训的另一个重点是手工电弧焊，在封底后检查合格的试件上，用R317焊条施焊各层。在焊接过程中，注意坡口两侧要充分熔合，避免夹渣、未焊透、未熔合等缺陷发生。在确认工艺规范的同时，提高焊接技术，为空心轴一次焊接成功奠定基础。 三、空心轴的焊接程序 1）拼装点固 先装一端轴头，检查合格后趁热装，将6块拉筋（40X100X400 Q235A）等分对称焊至钢管与轴头两侧。 焊条牌号：J427焊条直径φ4mm 焊接电源：直流反接焊接电流：160~180A 焊脚高度：不大于10mm 然后再热装另一端轴头，按上述要求焊一端轴头与钢管的拉筋。 2）焊前准备 a核对按图样尺寸要求核对焊接坡口尺寸及空心轴的拼装点固焊接质量。 b清洗将焊接坡口内及距焊缝坡口50mm内的外表面的油、绣等污物，用丙酮、酒精清洗干净。 c、安装好充背氩的冲氩气系统。 d、将R317焊条：φ4、φ5mm焊条经350℃x2h烘干处理；将HJ350焊条经350~400℃x2h烘焙处理；将H08CMoVA焊丝：φ4mm焊丝清除油、锈。 e、包保温材料：将两焊缝的两侧分别用无碱玻璃丝棉布包扎好，放到滚轮胎上 f、预热将红外线加热器根据主轴距地面高度，调到合适的位置，并用角钢做支架，放好焊牢，使主轴能自由转动。预热温度为200~250℃。 g、调试红外线预热器接通电源，调试好埋弧自动焊操作架，检查滚轮转胎启动是否正常，确保无误后再正式焊接。 h、充背氩气流量：3~5L/min；确保空心轴内的空气完全排出 3)钨极氩弧焊封底 1、焊接工艺焊接电源为AVE350焊接电流为10~12A氩气流量为8~12L/min熔池形成时间为5秒，焊接速度为2.52m/h氩气滞后时间为3~5秒，钨极自己为φ3mm焊嘴尺寸为φ10mm。焊接时要对称施焊。 2、后热将封底焊好的焊缝加热到350~400℃保温2~3小时后，缓冷至室温。 3、检查对焊缝进行着色探伤检查。 4、氩弧焊封底焊接另一端焊缝。 5、后热另一端 6、检查对焊缝进行着色探伤检查 4）焊接 1、手工电弧焊将工件用红外线加热器预热后做手工电弧焊焊条牌号317焊条直径φ4~5 2、气割将焊缝处的拉筋用乙炔气割，割掉。切割时，不可将工件表面割伤。 3、埋弧自动焊将工件用红外线加热器预热后做埋弧自动焊焊剂：HJ350焊丝：H08CMoVA   焊丝直径：φ4 4、后热将焊缝处加热到350~400℃/2h做消氢处理 5、按上诉工艺手工电弧焊，焊接另一端焊缝 6、气割另一端的拉筋 7、按上述工艺埋弧自动焊，焊接另一端焊缝 8、检查按图样要求，对焊缝做超声波检查，然后再检查拉筋处的焊缝，若有咬肉、割伤，要进行补焊，补焊工艺与正式焊接工艺相同 5）消应力 检查合格后做消应力处理 空心轴的焊接时在有充分的准备，万事俱备的条件下进行的，焊接过程中，注意坡口两侧充分熔合，严防夹渣、未熔合。焊后清渣，除去焊瘤、飞溅。由于焊工操作认真，工艺人员跟班指导，进行每道焊缝的检查、认可，从而使空心轴焊后超声波探伤100%合格，达到国家标准。 空心轴焊接的实用性及经济效益 原实心轴重13600kg，改为空心轴重6660kg，减少重量6940kg，减轻重量达51%。该空心轴在河南安阳电厂运行6年，情况良好。可用于30万kw发电机组以上的锅炉送引风机和150m2以上大型烧结引风机等风机上。在不计烟气中粉尘磨损情况下，引风机主轴寿命大于5年，送风机寿命大于8年。经计算，各项技术指标均满足设计要求，故可靠性与实心轴基本相同，且临界转速有所提高，实心轴为960/min，空心轴临界转速为1089/min，提高11.7%。     原实心轴单价约50万元，现空心轴单价约15万元，扣除空心轴厂内制造成本略高和首次试制的因素，每根主轴至少可节约25万元以上，可见在保证实心轴风机相同利润的前提下，可降低风机成本，增强了市场的竞争力。

   按前盘中性层母线发展长以及进、入口直径假想压型毛坯的主体锥。 内径尺寸分别为前盘的进、入口直径尺寸减去3mm主体锥中性层的母线中性层母线展开长。压型毛坯则为沿主体锥母线方向各向两端延长 体。前盘成型进口高度以及入口外圆都有5m机加工余量。 压抑的同时模具对各截面圆进行了整型。把持模具将锥体毛坯各前盘型线对应位置. 模具阐发 锥体中性层母线与前盘中性层母线发展长相同。所以该件成型后,由于锥体毛坯的两端直径分别按 直径尺寸预留了必定撑展量。只是将锥体相应的截面圆压制到前盘型线的对应位置上,是以在前盘各截面发生反弹,但在前盘高度方向上会产生一定的回弹量,因此模具型线R和锥面角度需留一定的回弹量。 为了便于前盘压型后的出模以及压型过程中的受力均匀的。下模的前盘进口与毛坯小端之间假设 段,上端直径为毛还小端直径,大端为前盘的进口加5mm高度加工余量直径尺寸。为限制前盘压制过程中力方向移动,是以在下模上按前盘入口尺寸处设计了止口台阶。为便于前盘压型后顺利出模,下模外沿缺口,用于前压型后锹出前盘建筑工艺使用CAD绘图体系绘制上、下模图纸及车加工用样板。按图铸造上、下模毛坯(需加工处单边留5mm立式车床加工上、下模(加工时先将进口和止口台阶加工至尺寸,按照叶轮前盘的具体尺寸和模具分析的工具。尔后按车加工楷模加工上、下模型线) 前盡毛坯制作 按照其长度及前盘进、入口直径假想压型毛坯的主体锥。主体锥两端中性层直径分别为前盘的进 5mm主体锥中性层的母线长等于前盘型线中性层母线长。压型毛坯为沿主体锥母线方向向两端分别延伸5mm。首先将前型线中性层母线发展测量长度数控下料,将压型毛坯发展放样。卷制锥体,接口处开坡口焊接。焊缝履行超声波探伤 冷压成型 上模与压力机上使命台联结,将上/下模合模置于压力机工作平台上。下模用压板固定在下工作台上段均匀涂上一层润滑脂,尔后将前盘毛坯套装于下模,开动压力机缓慢下压,直至模具与工件完全 贴合。 探伤——焊鏠履行超声波探伤。成型面履行详情探伤 组焊和校正 重视保证前盘进口与后盘基准线的同轴度。将压制好的前盘组焊于叶轮。  车削加工  

这个表示的是电机的工作制,S1-100%表示电动机是允许连续长时间运行的; 电动机工作制分为十个等级,为:S1~S10; S1连续工作制:在恒定负載下的运行时间足以达到热稳定。 S2短时工作制:在恒定负载下按给定的时间运行,该时间不足以达到热稳定,随之即断能停转足 够时间,使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。 S3断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段 断能停转时间。这种工作制中的每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。 S4包括起动的断续間期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段对温升有显著 影响的起动时间、一段恒定负載运行时间和一段断能停转时间 S5包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、 一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间 S6连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段 空载运行时间,但无断能停转时间 S7包括电制动的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、 段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间,但无断能停转时间。 S8包括变速变负载的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段在预定 转速下恒定负载运行时间,和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间,但无断能停 转时间 59负载和转速非周期性变化工作制:负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制。这种工作 制包括经常过载,其值可远远超过满载 510离散恒定负載工作制:包括不少于4种离散负载值(或等效负载)的工作制,每一种负载的 运行时间应足以使电机达到热稳定,在一个工作周期中的最小负載值可为零 工作制类型除用s1~S10相应的代号作标志外,还应符合下列规定:对s2工作制,应在代号S2后 加工作时限:S3和S6工作制,应在代号后加负载持续率。例如:S2-60min、S3-25%、S6-40%。对 S4和S5工作制应在代号后加负載持续率、电动机的转动惯量Jm和负载的转动惯量Jex,转动惯量 均为归算至电动机轴上的数值。对S7工作制,应在代号后加电动机的转动惯量Jm和负载的转动 惯量均为归算到电动机轴上的数值。对S10工作制,应在代号后标以相应负载及其持续时间的标称值。  

0 引言 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。

引言 变频器调速技术在离心式引风机中得到广泛地应用。风机最大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比，因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。 2 控制系统改造的必要性分析 中铝青海分公司铝电解槽供料系统风动溜槽中促使氧化铝流动的高压风是由离心式引风机提供的，共36台，所以正确对离心式引风机进行控制是至关重要的。原来对离心式引风机采用直接启动的方式，通过人工检查氧化铝的走料速度来决定启、停高压风机的台数，多数情况下，根据经验一套系统需启动两台功率为37kW的电机在工频下驱动的风机来满足供料。但实际中一台风机就能满足风动溜槽中氧化铝流动所需的供风量，启动两台离心式引风机的优点是可保证电解槽的及时供料，风动溜槽中也不易积料，可避免由于溜槽中长时间积料造成的溜槽不畅通，也就避免了影响正常的供料。在这中间忽略了能源的浪费。近十几年来，随着电力电子技术、微电子技术与电力开关器件的发展，交流变频技术从理论到实践逐渐走向成熟。变频调速以其效率高、调速范围大、调速精度高、特性硬、无级调速等优点，在各种交、直流调速系统中，尤其是节能技术改造中，变频技术的应用面正在不断扩大，应用也从简单的节能向改进工艺提高产品质量与产量的综合型方向发展。在设计实施过程中，经常遇到的问题是使用变频调速器是否节约能源，能否满足生产工艺要求等。为此，对其电气控制系统进行了改造，通过压力传感器检测溜槽中风压调整变频频率，对离心式引风机实行变频器变频控制，避免了能源的浪费，所以具有较大的改造价值。 3 变频调速技术的节能原理与负载关系 变频器在离心式引风机调速控制系统中应用主要目的是节能，交流异步电动机的转速公式n＝60f/P（1-S），电源频率与转速成正比，即改变频率可改变电机转速，理论上风量与转速的一次方成正比，轴功率与转速的3次方成正比，调节风门和调节转速时的测试数据分别如表1和表2所示。 由表可见，与调节风门相比，调节转速具有十分显著的节能效果（被测电机pMN＝16kW nMN＝1430/min ） 风机类负载其中空气、介质对机器中的叶片之阻力基本上和转速的平方成正比，即：Mfz＝Kn2，式中K为比例系数〔1〕，实际的风机由于轴承上有一定的摩擦转矩Mm，是反抗性负载性质的，要由外加转矩克服这个Mm后，才能使风机转动。因此，实际的风机负载转矩为Mfz＝Mm+Kn2。现以恒转矩类负载与离心风机为例分析节能特性，为了分析的方便，假定电动机的输入功能等于这类装置的轴功率，即不考虑装置效率影响。由于风机最大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比，因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。 4  改造方案 4.1引风机加装变频器结构原理 从以上运行情况分析：若提高电动机的工作效率、节约电能，可在风机电动机上装调速装置。根据工作的情况调节调速器装置的速度即可以满足工作状况的要求。用变频器对风机进行改造不必对原系统进行太大改动。在变频改造的过程中，当氧化铝流动速度较慢时，让电动机高速运行便可达到要求。当需风量不太大时，使电动机低速运转可节约电能。同时，可根据需要而调节变频器，以满足工况要求。 4.2 改造原理 工作原理如图1所示〔2〕，将溜槽的实际风压经反馈后送到比较器的输入端与给定压力进行比较，当溜槽高压风压力不足时，通过对参数运算，调整PID的参数，控制电压上升，使VVVF频率相应增大，风机转速加快，供风量加大，迫使风压上升；反之，风机转速减慢，供风量减少，迫使溜槽压力下降。以保持稳定的恒压供风。在本系统中采用了多风机控制，单机设定在25～50Hz范围内变化，在调节范围内管道压力远小于或大于设定值时，可以依靠增加或减少运行风机的数量来完成，加减风机按1&a;2&a;3转换顺序选择。       5 效果分析 变频调速节能控制装置的特点是效率高，没有因调速而带来附加转差损耗，调速范围大、精度高，可实现无级调速，而且容易实现协调控制和闭环控制。由于可利用原鼠笼式电动机，所以特别适合旧设备的技术改造，它既保持了原电动机结构简单、可靠耐用、维修方便的优点，又能达到显著的节电效果，是风机交流调速节能的理想方法。由于风机的功率较大、工作时间较长、节能效果非常显著，实际测得离心引风机实际电流为44A，直接启动电流为56A，如果按一年工作360天，调频30～50Hz，用随机分布来计算，可节约：37kW&imes;24h&imes;360d&imes;44A/56A=251177kW&middo;h，按每kW&middo;h0.25元计算每年每台可节约62794元，则每年可以节约62794&imes;36＝2260584元。

一、通风机的选用原则 1)在选择通风机前,应了解国内通风机的生产和产品质量情况,如生产的通风机品种、规格和各种产品的特殊用途,以及部优、国优产品、淘汰或将要淘汰产品、新产品的发展和推情况等,还应充分考虑环保的要求,以便择优选用风机。 2)根据通风机输送气体的物理、化学性质的不同,选择不问用途的通风机。如输送有爆炸和易燃气体的应选防爆通风机;排尘或输送煤粉的应选择排尘或煤粉通风机;输送有腐蚀性气体的应选择防腐通风机;在高温场合下作或输送高温气体的应选择高温通风机等。 3)在通风机选择性能图表上査得有种以上的通风机可供选择时,应优先选择效率较高机导较小:调节范固较大的一种,当然还应加以比较,权衡利弊而决定。 4)如果选定的风机叶轮直径较原有风机的叶轮直径偏大很多时,为了利用原有电动机轴、轴承及支座等,必须对电动机启动时间、风机原有部件的强度及轴的临界转速等进行核算。 5)选择离心式通风机时,当其配用的电机功率小于或等于75kW时,可不装设仅为席动用的阀门。当排送高温烟气或空气而选择离心锅炉引风机时,应设启动用的门,以防冷态运转时造成过载。 6)对有消声要求的通风系统,应首先选择效率高、叶轮圆周速度低的通风机,且使其在最高效率点工作;还应根据通风系统产生的噪声和振动的传播方式,采取相应的消声和减振措施。通风机和电动机的减振措舱,一般可采用减振基础,如弹簧减振器或橡胶减振器等 7)在选择通风机时,应尽量避免采用通风机并联或串联「作。当不可避免时,应选择同型号、同性能的通风机联合[作。当采用串联时,第一级通风机到第二级通风机之间应有一定的管路联结。 8)所选用的新风机应考虑充分利用原有设备、适合现场制作交装及安余运行等冋题。 二、通风机的选型方法 3.2.1选型前的准备 1)确定流所需要的流量和压力。最好在系统額定负荷时进行实际测定,如属新建,可用理论计算的方法求得,或借鉴同类或相近系统的实际运行数值为依埽,计算数据与实际运行值相差不应超过10%,在这样范内,风机可以获得在高效区运作,另外还需掌握系统可能使用的最大值和最小值,以便调节。 2)介质温度应选用平时运行中的最高温度、在选用前必須经过实际测量或査以往运行记录； 3)对原有送、引风机叶轮外径进行实测,(可润备品)或进一步核对图纸。 4)如果仍利用原有电动机时,应查对原有电动机的转速和容量。 5)在实测原有风机的流量、压力时,应测定原有风机的运行效率,以便作经济比较。 6)根据原有风机历年来的运行情况和存在问题,对以上.原始数值进行分析和多方面分析考核,最后确定风机的设计参数,以避免采用新型风机时所选用的流量、压力不能满足实际运行的需要。但也要防止过大的富裕量,以致使风机长期处在不经济的低效率区运行,下表给出风量风压富裕量的选取范围.

   钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业和航海工业。 钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子&middo;度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子&middo;度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。   钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。钛中杂质的存在，对其机械性能影响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。  钛的性能  1.密度小，比强度高 金属钛的密度为4.51g/cm3，高于铝而低于铁、铜、镍，但比强度位于金属之首， 2.耐腐蚀性能 钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大，但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性介质中是耐腐蚀性的。这是因为钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一种致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀，即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315*c以下钛的氧化膜始终保持这一特性。  为了提高钛的耐蚀性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术。对钛的氧化膜起到了增强保护性作用。获得了所希望的耐腐蚀效果。针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中对金属材料的需要，开发出钛-钼，钛-钯，钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。钛铸件使用了钛-32钼合金，对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2鈀合金，均获得了很好的使用效果。  3.耐热性能好 新型钛合金能在600*C或更高的温度下长期使用。 4.耐低温性能好 其强度随温度的降低而提高，但塑性变化却不大，在-196-253*c低温下保持良好的延性及韧性。避免了金属冷脆性，是低温容器，贮箱等设备的理想材料。  5.抗阻尼性能强。 金属钛受到机械振动，电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长，利用钛的这一性能可做音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。  6.无磁性、无毒钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相容性，所以被医疗界采用。  7.抗拉强度与其屈服强度接近 钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属太材料在成型是塑性变形差，由于钛的屈服极限与弹性膜量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。  8.换热性能好 金属态的导热系数虽然比碳钢和铜低，但由于钛优异的耐腐蚀性能，使用壁厚可以大大减薄，而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝，减少了热阻，钛表面不结垢也可减少热阻， 9.弹性模量低 钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa，为钢的57%。 10.吸气性能 钛是一种化学性能非常活波的金属，在高温下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸气主要指高温下与碳、氢、氧发生反应。 钛材应用   　　钛及其合金具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优特性，被誉为“未来的金属&dquo;，是具有发展前途的新型结构材料。钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用，而且已经开始在化工、石油、轻工、冶金、发电等许多工业部门中广泛应用。 1．钛在化工等部门的应用 　　钛的另一个显著特点是耐腐蚀性强，这是由于它对氧的亲合力特别大，能在其表面上生成一层致密的氧化膜，可保护钛不受介质腐蚀。金属钛在大多数水溶液中，都能在表面生成钝化氧化膜。因此，钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性，比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好，甚至可与铂比美。但是，如果在某种介质中，能连续溶解钛表面氧化膜时，则钛在这种介质中便会受到腐蚀。例如，钛在氢氟酸、浓的或热的盐酸、硫酸和磷酸中，由于这些溶液溶解钛表面氧化膜，所以钛被腐蚀。如果在这些溶液中加入氧化剂或某些金属离子时，则钛表面氧化膜便会受到保护，此时钛的稳定属于增加。 一．化学工业     　　钛在各种酸、碱、盐介质中，除上述四种无机酸和腐蚀性很强的氯化铝外，都具有很好的稳定性。所以，钛是化学工业中优良的抗腐蚀材料，得到了越来越广泛的应用。例如，在氯碱工业中使用钛金属阳极和钛制湿氯气冷却器，收到很好的经济效果，被誉为氯碱工业中的一大革命。 二．石油工业     　　钛在有机化合物中，除了温度较高下的五种有机酸（甲酸、乙酸、草酸、三氯乙酸和三氟乙酸）外，都具有非常好的稳定性。因此，钛是石油炼制和石油化工中优良的结构材料，可以用来制作各种热交换器、反应器、高压容器和蒸馏塔等。三．冶金工业    钛属活性金属，具有良好的吸气性能，是炼钢工业中优良的脱气剂，它能化合钢在冷却时析出的氧和氮。在钢中加入少量的钛（&l;0.1%）可使钢坚韧而富有弹性。钛也是炼钢，炼铝等工业中重要的合金添加剂。钛具有超导性，是一种常见的超导材料。另外，钛在含有金属离子的酸性溶液中具有很好的稳定性，因此钛在湿法冶金工业中，如铜、镍、钴、锰等有色金属的电解生产中，有着十分广泛的应用。 四．化肥工业     　　尿素是重要的化肥，在生产过程中尿素、氨、氨基甲酸铵和它们的混合液，在高温高压的条件下腐蚀性很强，使用钛取代不锈钢后设备寿命大大增加，检修时间大大减少。因此目前尿素生产中的主要设备都使用钛材。 五．海水淡化和造船工业     六．电力工业 　钛在含有氯化物、硫化物等许多腐蚀性较强的热水中具有较好的稳定性，因此钛已经大量在火力发电厂中用作为热交换器的冷却管。用薄壁钛管取代铜镍合金管后，不仅大大提高了使用寿命，而且大大减少了检修时间，经济效果十分显著。 七．造纸和纺织工业     　　钛对二氧化氯、亚氯酸、亚氯酸盐等漂白剂具有特殊的抗腐蚀性能。因此，钛在纺织印染工业、造纸工业的漂白设备中有着重要的应用。例如，钛材制造的亚漂机使用效果很好。同时，还有合成纤维等工业中用作喷丝头。 八．其它方面     　　钛能抵抗人体的腐蚀，并对人体无害。因此可以广泛用于工医疗和制药工业部门。钛有着良好的吸气性能，也在电子真空技术中和高真空技术中有广泛的应用。   钛在石油、化工等部门的应用     使用部门用    途 石油化工反应器、压力容器、热交换器、分离器配管、蒸馏塔顶凝缩器内衬等。 化学工业蒸馏塔、反应器、压力容器、热交换器、过滤器、测量仪器、汽轮机叶片、泵、阀、管道、氯碱生产电极、合成塔内衬、其它耐酸设备内衬。 造纸工业搅拌器、漂白塔、加热锅、反应塔配管。 纺织工业连续漂白机、蒸馏塔、反应槽、冷凝器、热交换管、离心分离机、喷丝头、阀、泵。 冶金工业炼钢吸气剂、合金添加剂、超导合金材料、电解高纯金属（如钠、镍、钴）的阴极板和电镀槽等。 海水淡化和发电厂热交换器、冷凝器、供水加热器、管道、其它接触海水的设备。 舰艇工业舰艇外壳、甲板、阀、翼、快艇推进器、传动轴、蒸汽机、深潜艇压力舱、开发海洋设备。 其    它超高真空钛泵、医疗和矫形器械、人工关节、制药和食品工业设备。 2．钛材在航空工业中的应用 　　钛及其合金的比强度（强度与重量比）在金属结构材料中是很高的，它的强度与钢材相当，但其重量仅为钢材的57%。另外，钛及其合金的耐热性很强，在500℃的大气中仍能保持良好的强度和稳定性，短时间工作温度甚至还可更高些。而铝在150℃，不锈钢在310℃，就失去原有的机械性能。当飞机、导弹、火箭高速飞行时，其发动机和表面温度相当高，铝合金已不能胜任，应用钛合金是十分合适的。正是由于钛及其合金具有强度大、重量轻、耐热性强的综合优良性能，在飞机制造中用它来代替其它金属时，不仅可延长飞机的使用寿命，而且可以减轻其重量，从而大大提高其飞行性能。所以，钛是航空工业和宇宙航空工业中最有前途的结构材料之一。钛及其合金在航空工业中主要用于制造飞机发动机和机身。一般来讲，马赫数小于2的飞机，其发动机使用一部分钛及其合金，机身一般用铝合金。马赫数在于2的飞机，其发动机用钛量增加，而且机身也部分需要用钛。马赫数大于3.5的飞机，其发动机入口温度已很高，就不能用钛合金而需用超级合金了，但其机身用钛量则显著增加。钛及其合金还具有良好的耐低温性能，即使在-250℃的超低温下，它仍具有较高的冲击强度，可耐高压抗震动。因此，钛及其合金在火箭、导弹和宇宙飞船上不仅用于制造发动机外壳和结构部件，而且用于制造高压容器，如高压气瓶、低温液态燃料箱等。另外，钛及其合金在原子能反应堆和军用武器上都有应用。   机身也部分需要用钛。马赫数大于3.5的飞机，其发动机入口温度已很高，就不能用钛合金而需用超级合金了，但其机身用钛量则显著增加。钛及其合金还具有良好的耐低温性能，即使在-250℃的超低温下，它仍具有较高的冲击强度，可耐高压抗震动。因此，钛及其合金在火箭、导弹和宇宙飞船上不仅用于制造发动机外壳和结构部件，而且用于制造高压容器，如高压气瓶、低温液态燃料箱等。另外，钛及其合金在原子能反应堆和军用武器上都有应用。     钛在航空工业等部门的应用   使用部门用    途 航空式业飞机机身和蒙皮、发动机、尾锥、喷管、弹射舱、防火壁、夹层结构机身机架、连结件和其它零件。 宇宙航行工业飞船的液体燃料贮箱、高压容器、船舱、蒙皮、结构骨架、制动火箭主起落架，火箭、导弹高压容器、液体燃料贮箱、外壳、喷嘴、火箭发动机。 其  它原子能反应堆的结构材料、坦克天窗、炮筒和轻便常规武器等。