引言在工矿企业中，风机设备应用广泛，诸如锅炉燃烧系统通风系统和烘干系统等。传统的风机控制是全速运即不论生产工艺的需求大小，风机都提供固定数值的风量，而生产工艺往往需要对炉膛压力风速风量及温度等指标进行控制和调节，最常用的方法则是调节风门或挡板开度的大小来调整受控对象，这样，就使得能量从风门挡板的节流中损失掉了。统计资料显，在工业生产中，风机的风门挡板及其相关设备的节流损失以及维护维修费用占到生产成本的72%，这不仅造成大量的能源浪费和设备损耗，而且控制精度也受到限制，直接影响产品质量和生产效率。 　　变频调速是上世纪80年代初发展起来的新技术，具有易操作免维护控制精度高等优点。普通电动机采用变频调速技术后，在其拖动负载无须任何改动的情况下，就可以按照生产工艺要求调整转速。因此，风机设备完全可以用变频器驱动的方案取代风门挡板控制方案，从而降低电机功耗，达到系统高效运行的目的。 　　1风机变频调速驱动机理 1.1变频调速原理变频器是基于交直流交电源变换原理，集电力电子和计算机控制等技术于身的综合性电气产品。变频器可根据控制对象的需要输出频率连续可调的交流电压。 　　由电机知识知道，电机转速与电源频率成正比关系；为电机磁极对数。用变频器输出频率可调的交流电压作为风机的电源电压，就可以方便地改变风机的转速。 1.2风机负载特性风机的机械特性具有次方律特征，即转矩与转速的次方成正比例关系。在低速时，由于流体的流速低，使得负载的转矩很小；随着电动机转速的增加，流速加快，负载转矩和功率就越来越大。负载转矩丑和转速之间的关系可用下式根据负载的机械功率朽和转矩转速取之间的关系，有则功率和转速取之间的关系为②③④式中户分别为电动机轴上的功率损耗和转矩损牦；负载的转矩常和功率常数1次方。负载的机械特性和功率特性曲线可以看出，当被控对象所需风量减小时，采用变频器降低风机的转速，会使电动机的功耗大大降低。 　　2风机变频调速系统设计 2.1风机容量选择主要依据对象对流量成压力的工求，可查阅相关的设计手册。如果是对使用中的风机进行变频调速技术改造，风机当然是现成的。 2.2变频器的容量选择风机在某转速下运行时，其阻转矩般不会发生变化，只要转速不超过额定值，电动机也不会过载，般变频器在出厂标注的额定容量都具有定的余量，所以选择变频器容量与所驱动的电动机容量相同即可。若考虑更大的余量，也可以选择比电动机容量大个级别的变频器，但价格要高出不少。 2.3变频器的运行控制方式选择风机采用变频调速控制后，操作人员可以通过调节安装在工作台上的按钮或电位器调节风机的转速，操作变频器运行控制方式的选择，可依据风机在低速运行时，阻转矩很小，不存在低频时带不动负载的问题，故采用控制方式即可。 2.4变频器的参数预置因为风机的机械特性具有次方律特性，所以，当转速超过额定转速时，阻转矩将增大很多，容易使电动机和变频器处于过载状态。因此，上限频率不应超过额定频率。办，从恃性或况来说。风机对下限频率九没有要求。但转速太低时，风量太小，在多数情况下无实际意义。般可预Vii.20l风机的惯性很大。加速时间过短，容易产生过电流；减速时间短，容易引起过电压。般风机启动和停止的次数很少，启动时间和停止时间不会影响正常生产。所以加减速时间可以设置得长些，具体时间可根据风机的容量大小而定。 　　通常是风机容量越大，力减速时间设置越长。 　　风机在低速时阻转矩很小，随着转速的升高，阻转矩，大得很快；反之，在停机开始时，由于惯性的原因，转速下降较慢。所以，加减速方式以半3方式比较适宜。 　　风机在较高速运行时，由于阻转矩较大，容易在某转速下发生机械谐振。遇到机械谐振时，极易造成机械事故或设备损坏。因此。必浊考虑设置回避频率可采试验的方法进行预置，即反复缓慢地在设定的频率范围内进行调节，观察产生谐振的频率范围，然后进行回避频率设置。 　　启动前的直流制动为保证电动机在零速状态下启动，许多变频器具有启动前的直流制动功能设置。这是因为风机在停机后，其风叶常常因自然斗处十反转状态这时让机动则电动机处于反接制动状态。会产生很大的冲击电流。为避免此类情况出现，要进行启动前的直流制动功能设置。 　　2.5风机变频调速系统的电路原理般情况下，风机采用正转控制，所以线路比较简单。 　　但考虑到变频器旦发生故障，也不能让风机停止工作，应具有将风机由变频运行切换为工频运行的控制。3为风机变频调速系统的电路原理。 　　3节能计算对于风机设备采用变频调速后的节能效果。可根据己知风机在不同控制方式下的流量与负载关系曲线及现场运行以台工业锅炉使用的301鼓风机为例。运行工况以24小时连续运行。其中每天10小时运行在90负荷频率按462计算，挡板调节时电机功耗按98计算。14小时运行在50负荷频率按202计算，挡板调节时电机功耗按7，计算，全年运行时间在300天为计算依据。则变频调速时每年的节电量为相比较节电量为每度电按6元计算，则采用变频调速每年可节约电费58952元。般来说。变频调速技术用于风机设备改造的投资。可以在年左右的生产中全部节省回来。 　　4结束语风机设备采用变频调速技术是种理想的调速控制方效率，减少了设备维护。维修费用，较好地满足了生产工艺要求。经济效益十分明显。

某厂回转窑窑尾配置高温风机，2008年投入使用，风机的进口流量2003m3/min，额定转速736，配用调速型液力耦合器。该厂从2013年12月至2014年5月分两步完成窑尾系统的技术改造工作，主要是以钢丝胶带提升机替代原用气力提升泵，在分解炉旁增设座流态化炉。从工艺流程看，改后系统阻力有所增加。为了提高风机转速，增加排风量，在短期内又对高温风机和液力耦合器轴承进行了多次维修，由于维修方法不适当，造成了些不良后果。 　　高温风机轴承的更换技改前，该厂高温风机转速略高于900m3/min即可基本满足用风要求，因此风机不平衡问不突出，只是到额定转速时偶有报警现象。由于轴承润滑良好，轴承工作温度也直正常，未超过55度。 　　2013年技改后，用风量增加，风机转速超过1000风机的不平衡问突出。因此，在2014年5月初生产线技改时，对高温风机轴承也进行了些维修。至2014年5月更换时，近耦合器端轴承下文简称2号轴承因受力及同轴度影响，磨损比较大，游隙达0.21mm，比标准值大了0.05mm，因此换用了同型号的新轴承。对于另端轴承下文简称1号轴承，经检测，轴承游隙0.12，符合要求，故没有更换。但更换了液力耦合器输出轴定位轴承22316调心滚子轴承。 　　承水平振动0.16mm，但有时达0.20以上，并出现报警降速设计上限0.218由于生产的需要，风机转速仍需要提局。因为从原理上讲，转速越高，轴承允许的游隙越小。因此该厂认为风机振动大不能提速的原因是，3型轴承游隙大所致，故于2014年6月下旬利用篦冷机故障停机检修时间，将正常使用的1号2号轴承改换为游隙较小1.2，高温风机轴承的过维修分析过维修是指对正常运转，无故障征兆的设备进行实际上不必要而且非计划性的拆装及换件工作。该厂6月份对风机轴承的更换即是过维修。 　　从原理上讲，减少轴承游隙有利于提高风机转速，但实际上，进口轴承的游隙组装选配时控制严格，其实际游隙都处于下限值附近。原，3型轴承游隙的以塞尺检测，更换后的，型轴承游隙标准值是可，型和03型轴承的游隙差别并不大，约0.02mm，对于存在不平衡的风机来讲，减小0.02mm的轴承游隙对提速的贡献很小。事实也是如此。 　　2液力耦合器的过维修在6月份更换风机轴承时，因液力耦合器输出轴有微量窜动，液力耦合器又次被解体检查理解有误，实际上在同轴度良好状态下，输出轴的微量窜动对风机轴承的水平振动没有影响，并全部更换新轴承。 　　在拆卸液力耦合器泵轮与涡轮之间的22316调心滚子轴承时，采用氧割的方法，使轴承座孔法兰和输出轴轴颈不同程度地受到损伤并产生变形。在安装时也未将损坏部位修整至要求的尺寸和进行必要的检测。轴承仍用原型号的进口22316轴承。此轴承的标准游隙是0.05mm，安装游隙是0.05mm，但安装后0.02mm的塞尺不能通过，很显然，在这种情况下轴承无法正常工作。 　　该厂在对损伤变形部位进行必要的修整和检测后，根据设备的具体情况，选用了国产22316轴承，其标准游隙是0.06mm，安装后游隙为0.03mm，开机后轴承未再出现故障。 　　由于多次不适当的拆装和更换轴承，致使高温风机转速未能恢复到5月初的801的水平。 　　3风机的现场动平衡由于风机始终不能提速，2014年8月厂家来人对高温风机做现场动平衡试验，经多次试配平衡后，风机运转情况明显改善，空试137，时两轴承水平振动值在0.065mm以下，垂直振动0.035mm以下。在此后的生产中，风机转速都在1250/min左右，两轴承水平振动0.060直稳定运转。 　　4结束语由于风机叶轮不平衡引起的非正常振动，只能通过重新进行动平衡来解决，用更换轴承以减少轴承游隙的方法是不能从根本上解决问的。 　　轴承在运转段时间后总会有所磨损，磨损量只要在允许范围内并能正常工作，就没有必要更换。企实的，也不经济合理。过多的不必要的更换轴承会对设备产生负作用。 　　高温风机出厂前都经过动静平衡测试，误差在设计允许范围内。但由于叶轮为冲压焊接件，成形和焊接后产生较大内应力，尽管经整体退火后加工，但应力消除是不完全的。因此，冲压组焊的风机叶轮，在生产中受冷热变化粘灰及各种停机情况的影响，叶轮与轴或多或少都会产生变形，引起原动平衡的变化，故部分风机在使用过程中会出现难以用般方法消除的非正常水平振动，需重新进行动平衡来消除。 　　　　轮毂是铸钢件，我们选用禚性良好适合异种钢焊接的A132焊条作为打底材料；主材选用J427，它的特性是强度比母材低，但延展性能良好不用担心接头强度低，因为低强度焊接材料在窄焊口焊接过程中能通过熔合区的渗透，将自身强度提高个档次。 　　具体施工工艺按照正常的开坡口方法，将坡口开成口型，打磨干净。 　　焊前预热200℃，要始终保持焊接过程中不低于150℃，具体加热办法就是采用气焊枪烘烤。用A132焊条打底焊接10mm厚，采用快速多道焊接法。打底结束后，改用了J427焊条。为了使电弧更加稳定，定要使用直流电焊机，焊条摆幅控制在80℃左右。每焊完根焊条，就锤击次焊道，直至将焊缝全部焊接完毕。注意焊缝要高出原平面5mm作为退火焊道。 　　用角向磨光机将退火焊道打磨掉，比对样板使焊接面与原工作面相致。 　　焊接后运转了1004小时左右，由于焊接部位过多，轮毂变形太大，下弯达8mm，再次翻窑过程中，从熔合区开裂焊缝的最薄弱环节，而焊缝却没有任何变化。由此也证实这个方案是可行的。鉴于熔合区组织已变的相当脆弱，水泥销售也到了淡季，因此决定更换轮毂。