一　6-24循环流化床锅炉节能风机系列模型 专利号：201010243450.5 １　用途 　　本系列模型属于小流量、中高压范畴，最高风机效率为82.3%。用本模型模拟设计的风机系列风机可适用于35-410吨/时循环流化床锅炉一次风机、二次风机和高压头引风机、高压强制通风、煤气鼓风机、烧结主抽风机等。 ２　选型优势 a、性能优势 举例：某循环流化床锅炉用风机设计参数：Pa=101325(Pa)； &ho; 1 =1.2(kg/m3 );流量=14867（m3 /h）；全压=17931(Pa)； 选型方案1：如果没有6-24系列模型，要满足以上参数只能选7-16No10.6D( n =2980/min) 选型方案2：现在有了6-24系列模型，在某无因次曲线段（原此处空白）可选6-24No10D(n=2980/min)。 表6同样转速和进口密度下，6-24No10D与7-16No10.6D的性能对比结果   流量/（m 3/h） 全压/（Pa） 风机效率/(%) 叶功轮率/(kW) 7-16No10.6D 14867 17931 65 107.9 6-24No10D 14867 17931 82.3 85.21 偏差值/（%） 0 0 +26.6 -21 　　由表6看出，为满足设计参数，如选7-16No10.6D，风机效率为65%，而选6-24No10D风机效率为82.3%，风机效率可提高26.6%，叶功轮率可降低21%，可大幅节省能源。而且机号小，可省料、降低成本。另外6-24风机的出进口面积比为0.64，7-16风机的出进口面积比为0.47，与前边所述的同样，为满足同样静压差，6-24可减小机号。 b、F式与D式相比性能相差小 　　针对小流量风机在同一流量点，风机设计为F式比D式压力及效率下降很多问题，我们对6-24No8模型设计了F式结构，即带进气箱、径向进气。表7给出了7个工况点的F式与D式无因次性能对比。 表7　　F式与D式无因次性能比较   1 2 3 4 5 6 7 Φ 0.0219 0.0278 0.0337 0.0396 0.0455 0.0514 0.0573 ψ（D式） 0.6178 0.6077 0.5814 0.5466 0.5041 0.4528 0.3931 ψ（F式） 0.6165 0.6023 0.5762 0.5431 0.4991 0.4443 0.3841 ψ偏差(%) -0.21 -0.89 -0.89 -0.64 -1 -1.9 -2.3 &ea;  （D式） 0.7313 0.7931 0.8232 0.8230 0.8048 0.7631 0.7039 &ea;  （F式） 0.6971 0.7580 0.7877 0.7939 0.7809 0.7330 0.6696 &ea;  偏差(%) -4.7 -4.4 -4.3 -3.5 -3.0 -3.9 -4.9     　      由表7可看出7个工况点F式与D式相比，压力最大下降2.3%，风机效率最大下降4.9%。改变了小流量风机，当F式（径向进气）时，由于叶轮进口流场不均匀及轴对进口气流的阻塞，压力和效率下降很多的状况。本6-24略图附有F式进气箱和进风口。 　　综上所述，6-24风机用途广泛，其性能填补了该段性能曲线空白，并且高效低噪、出进口面积比大，F式性能与D式性能相差很小。是小流量、高压范畴的理想模型。 二、沈阳鼓风机研究所简介 　　沈阳鼓风机研究所是风机行业的归口所。机械工业风机产品质量监督检测中心，全国风机标准化技术委员会秘书处、中国风机技术情报网、均设在沈阳鼓风机研究所。七十年代末沈阳鼓风机研究所组织风机行业联合开发的（4-73、4-72、9-19、9-26、5-48、6-48、T4-72）为风机行业的发展和满足市场需求起到了重要作用。   　　近年来，沈阳鼓风机研究所自主研制的新产品如： 　　　　为首钢四制粉引二炉设计的热风炉烟气用离心引风机； 　　　　为山东海化集团研制开发1.5万吨/年三聚氰胺冷气风机； 　　　　为抚顺矿业集团有限公司西露天矿研制开发瓦斯排送风机、加压风机； 　　　　为格尔木炼油厂研制开发的30万吨/年甲醇工程鼓、引风机组； 　　　　为长沙中联重工科技发展有限公司开发的筑路用助燃风机及循环风机； 　　　　为大庆天燃气公司炼油用加压轴流风机； 　　　　为株州机车车辆研制的大功率交流传动机车用冷却塔风机； 　　　　为哈尔滨飞机制造厂开发的除雪风机； 　　　　为抚顺矿业集团抚顺页岩炼油厂扩建工程油母页岩干馏装置开发的ATP烟气排风机、燃烧鼓风机、补燃鼓风机； 　　　　为株州机车车辆厂、大连机车车辆厂等厂家设计研制了多套风管试验装置及自动测量系统。； 　　　　为德州产品质量检验所等单位设计研制了1.5m&imes;1.5m、2m&imes;2m、3m&imes;3m、4.6m&imes;4.6m风室试验装置及自动测量系统。 　　满足用户特殊性能的要求、效率高、运转平稳等赢得了用户的赞誉，为用户创造了可观的经济效益。 三、清华大学流体所简介 　　清华大学流体所从1975年起，在风机气动力设计方法，风机噪声机理分析和降噪技术及高性能风机产品开发方面有很好成果，特别是70年代开发的高压离心风机9-19系列和80年代开发的中压离心风机6-41系列，由于效率高、噪声低被机械部定为全国推广的节能产品，至今仍畅销全国风机市场，为原北京风机厂和北京西山风机厂创造了很大的经济效益。 　　90年代以来，清华大学流体所提出了风机现代设计方法，将现代计算机技术引入风机气动设计，对整机复杂流场进行数值模拟，能在设计阶段对风机性能进行预估和优化，近年来先后为国外的美国通用电气公司(GE)、日本大金公司、德国西门子公司、美国REVCOR风机公司、美国Zfan风机技术开发公司和国内的北京西山风机厂、鞍山风机二厂等单位合作开发一批高效低噪通风机新产品。例如： 　　为北京西山风机厂开发了7-35风机系列风机； 　　为鞍山风机二厂开发了针对大型流化锅炉和烧结使用的7-44，7-22，7-27风机，为鞍山风机二厂创造了很大的经济效益。 　　又如为美国GE公司开发二台离心风机，一台是替代现有的空调风机，效率提高28％，噪声降低5dBA，另一台是用于美国一套高效中央空调示范系统的离心风机，样机在美国斯坦福大学与其他产品作现场对比试验，受到一致好评。 　　另外，还为北京西山风机厂开发了高性能消排轴流风机系列和矿井对旋轴流风机系列等产品。   四、5个系列模型总体介绍 4.1项目介绍 　　为满足我国经济的快速发展对风机的需求，提高风机产品的技术水平，贯彻国家信息化部关于逐步淘汰落后产品，推广新产品精神。沈阳鼓风机研究所与清华大学流体所以国内一流的风机设计软件开发、应用和试验研究能力的优势，强强联合，于2005年3月立项，针对现有多数厂家生产的风机系列型谱，本着以填补空白、高效节能为目标,并且尽可能代替用途广泛的其它系列产品的原则，规划并研制5个风机系列模型。通过5年的时间，清华大学流体所对多种设计方案的整机复杂流场进行数值模拟，对风机性能预估和优化进行了几百次气动计算，沈鼓所加工制造了30多套风机模型，进行了100多次试验研究，已完成了本项目。5个风机系列模型均达到了预期目标。该系列模型性能均达到了国内同类产品领先水平，并已申报专利。 4.2风机性能 　　5个系列的风机模型其性能，除4-73系列模型外，均为曲线缺档区域、并且无因次性能均在风机产品选型时常用的区域，效率高。也就是用此模型模拟的产品具有广泛的用途，性能实用、高效节能，解决了因选型困难而导致风机性能不佳，效率低，产品机号大等问题。风机效率均高于GB19761-2009《通风机能效限定值及能效等级》标准中的节能指标，面对市场有很强的竞争力，应用前景非常广阔。 4.35个模型的共同特点： 　　1、用途广泛，除4-73系列模型外的4个系列模型为填补了通风机系列型谱空白； 　　2、叶轮为后向板型叶片，因此电动机不易过载； 　　3、高效节能、高效区宽、噪声低； 　　4、出口与进口动压差小，可减小机号； 　　5、叶片进口磨损小，可延长叶轮的使用寿命； 　　6、加工方便，叶轮附有叶片展开图。 五、主要业绩 5个新型高效风机系列模型应用 　　沈阳鼓风机研究所与清华大学流体所联合开发的5个系列新产品模型，即6-35循环流化床锅炉节能风机系列模型、5-55锅炉鼓引节能风机系列模型、6-24循环流化床锅炉节能风系列模型。该5个系列风机模型高效节能，已于2011年8月均获国家专利。仅以其中的7-28循环流化床锅炉节能风机系列模型为例：该风机最高效率87%（能效等级1级：79%，能效等级2级（节能评价值）：76%），由此可见该风机最高效率比能效等级2级（节能评价值）高出11个百分点，意味着如果达到同样的流量和压力，功率将下降约11个百分点，节能效果相当可观。 　　目前很多风机厂家已应用了高效节能产品系列模型，相似模化设计为产品，并获得了可观的经济效益。 　　重庆通用机械有限公司已经生产4-73（板型叶片）№26F、4-2X73（板型叶片）№20F～№24F、5-2X55№29.5F及№20以下风机共计30多台。主要用于钢厂除尘风机、水泥厂窑头及窑尾风机。 　　四平鼓风机有限公司已生产5-55№16D，用于煤气加压风机。 　　石家庄风机有限公司已生产4-73№10D、5-55№10D、7-28№8D，用于循环流化床。 　　湖北省风机有限公司已生产6-2X35№24F～31F、6-35№5D～23D用于钢厂除尘风机、钢厂鼓引风机。 　　6-2X24№26F、6-24№8D～23D用于循环流化床、煤粉风机。 　　5-2X55№20F～34F、5-55№7.5D～23.2D用于钢厂鼓引风机。 　　7-2X28№22F～28F、7-28№8D～24D用于循环流化床等。

引风机在燃烧系统中的作用是，将熔铝炉中的燃烧烟气经蓄热式换热器进行热交换后，由引风机抽排到烟道，并排放到大气中。经过换热器热交换之后，到达风机叶轮的烟气温度可达120-150℃，当时在风机设计选型时，选用的是生产的高温风机，轴承选用C。 　　虽然风机选用的轴承，其自身允许的转速完全能够满足风机实际运转的需要，但是由于该轴承在较高的工作温度、较高的运转速度下工作，很容易将轴承内部的润滑脂甩出轴承的滚道，引起轴承滚动体润滑不良，从而成为轴承失效的主要原因之一。 　　另一个原因是：风机轴系的两个轴承，由于存在安装同轴度误差，再加上风机整个底座刚性较弱等因素，加大了轴承的轴向载荷，加剧运转系统的动态不平衡，从而造成系统的振动，而振动的存在又加速了轴承的疲劳破坏，使轴承的使用寿命缩短。 　　经过改造，不但彻底消除了风机轴的振动、轴承温升过高及轴承润滑不良等弊端，而且，在一年来的生产实际运行过程中，除了定期对轴承进行补充润滑油以外，从未出现过任何故障。