引风机电机超流过大浅析   中意机电鼓风机制造有限公司 任江强 【摘要】本文结合一例一风机电机超流过大，电机极易跳闸，造成风机不能运行的原因分析及处理，证实了引风机在非工况区运行是其主要原因，可供同行参考借鉴。 关键词：引风机电机  电流超流   电机跳闸  工况区 非工况区 一、概述     温州项目投产一台锅炉引风机，所配风机为F9-28№7.1D离心引风机。风量16290m3/h，静压升6850Pa，转速2900/min，设计温度150℃，所配电机Y280S-2型，采用变频器变频，功率75kw，转速为2970/min，额定电流为140A，江苏大中电机厂生产。客户在调试中，发现30HZ~40HZ运行，核算电流与测试电流差别较大，变频到40HZ以上 就会出现跳闸，导致风机不能运行。 通常，电动机电流过大，电机跳闸有下列原因： 进口调节门装反 电源电压过低或单相断路 风机输送气体密度过大或则温度过低使压力过大 启动时进口调节门未关闭，带负荷状态 管网系统漏风量较多 变频器存在问题（可以通过测试风机转速来判断） 电流变存在问题（可以现场用钳形电流表测三相电流） 二、我方选型方案性能表                         F9-28№7.1D  流量(m3/h):16290 静压(Pa):6931 效率(%):82.2 内功率(kW):45.7 所需功率(kW):60.6            转速 序号 流量 全压 静压 效率 内功率 所需功率 配用电机 /min № m3/h Pa Pa % kW kW kW 2900 1 12293 8504 7728 81.5 35.6 47.3 　 2 13830 8477 7496 82.6 39.4 52.3 　 3 15366 8381 7169 82.6 43.3 57.4 　 4 16903 8230 6764 82.0 47.1 62.5 　 5 18439 8093 6349 81.1 51.1 67.8 　 6 19976 7929 5881 80.0 55.0 72.9 　 7 21513 7723 5348 78.3 58.9 78.2 　 8 23049 7532 4806 76.4 63.1 83.7 　     三、通风机性能进气实验装置：执行国家标准GB/T1236-2002，在温度20℃下，大气压为P=101235Pa，相对湿度50%。   通风机性能进气实验装置概述，在国家标准测试风机性能时，先设定进口直径D，安装管道直径D，然后按上图尺寸装设测试点，启动电机，设定电机转速，先关闭进口阀门，慢慢打开进口阀门，分别测试出阀门不同开度流量、压力、功率，一般测试八个风机运行点，然后绘制此风机性能曲线，根据实测风机功率与理论设计功率比值，求得风机效率。取风机效率最高点作为该型号风机最高效率点，其最高效率点的±10%，最为该风机工作最佳工况范围。 四、下表是客户引风机测试记录表：   温州项目引风机调试记录表 烟气通 过位置 电机 频率 电机 电流 阀门 开度 引风机入口 烟道CEMS 计算 U型管 温度 压力 流量Q 流速V 功率 电流 Hz A % P(静压入)Pa ℃ P(静压出)Pa m3/h m/s Kw A 布袋侧 30 61 50 -4300 19.1 17 4572 3.3 9.3 18.7 布袋侧 30 95 70 -2300 19.1 46 13854 10 15.1 30.3 布袋侧 30 108 90 -1600 19.6 50 16071 11.6 12.2 24.4 布袋侧 30 110 100 -1600 20.7 122 16764 12.1 12.7 25.5 布袋侧 33 118 70 -2500 20.1 76 16902 12.2 20.1 40.2 布袋侧 33 127 90 -1900 20.5 93 18842 13.6 17.0 34.0 布袋侧 33 128 100 -1900 20.5 132 18703 13.5 16.9 33.8 客户计算方案：把风机接入整个系统中去调试 配套电机：2-75kw/380V，变频范围（30~50HZ） 电机变频为30HZ,此时风机转速为：n=2970x30/50=1781/min 测试气体温度为常温20℃，假设理想状态下，其密度为&ho;=1.2kg/m3 测试进口管道直径为：D=700mm=0.7m 客户强调说，此测试装置，测试结果保证： 流量偏差：（+5%~-5%） 压力偏差：（+5%~-5%） 轴功率偏差：（+5%~-5%） 风机功率核算：N=Q（流量）*P（全压）/风机效率&ea;/机械传动效率μ*电机储备系数λ 1按照频率30HZ，调节门开度50%时核算，由测试得： 流量：Q1=3.14*（D/2）^2*v1*3600=3.141526*0.35*0.35*3.3*3600=4572m3/h 全压：P1=P（静压出）+P（静压入）+1/2&ho;（*v1）^2（动压）         =17+4300+0.5*1.2*3.3*3.3         =4323.5Pa 该风机为悬臂支撑结构（D式传动），机械传动效率&ea;=0.98 该风机为引风机，工作温度为150℃，电机储备系数λ=1.3 风机效率，客户按照该风机工况点选型设计效率取值，&ea;=0.8 即风机运行功率N=Q（流量）*P（全压）/风机效率&ea;/机械传动效率μ*电机储备系数λ =4572*4323.5/0.8/0.98/3600/1000*1.3 =8.92kw 计算电流为I=2*N=2*8.92=17.84A 而测试结果为I=61A 2按照频率30HZ，调节门开度90%时核算，由测试得： 流量：Q1=3.14*（D/2）^2*v1*3600=3.141526*0.35*0.35*11.6*3600=16071m3/h 全压：P1=P（静压出）+P（静压入）+1/2&ho;（*v1）^2（动压）         =50+1600+0.5*1.2*11.6*11.6         =1730.7Pa 该风机为悬臂支撑结构（D式传动），机械传动效率&ea;=0.98 该风机为引风机，工作温度为150℃，电机储备系数λ=1.3 风机效率，客户按照该风机工况点选型设计效率取值，&ea;=0.8 即风机运行功率N=Q（流量）*P（全压）/风机效率&ea;/机械传动效率μ*电机储备系数λ =16071*1730.7/0.8/0.98/3600/1000*1.3 =12.55kw 计算电流为I=2*N=2*12.55=25.1A 而测试结果为I=110A 由以上两次抽样，两者电流差别较大，说明一部分能量损失严重，并且变频到40HZ，就出现跳闸，风机不能启动，客户认为我方选型设计错误，这其中原因在哪呢？ F9-28№7.1D此风机模型，由风机试验测试转换后，在150℃，转速2900/min时，风机流量在12293~23049m3/h区域内，其静压升在7728~4806Pa，功率在47.3~83.7kw时，风机呈现的效率为82.6~76.4%。而客户测试在温度20℃，转速为1740/min，与风机实际选型设计差别极大，是风机效率迅速下降，由客户试验数据可知，此时风机运行效率在22~35%左右，但是在核算时，客户选择风机效率为80%左右，这就是两者测试电流和计算电流差别大的原因所在。 解决方案：系统运行后，气体温度在150℃，关闭风机调节门，启动风机，速度调到设计转速2900/min，慢慢打开调节门，使风机运行点与系统管网阻力匹配后，风机就能在效率80%左右范围内运行，就不会产生超流（跳闸）现象。 参考文献 ［1］商景泰编通风机手册    北京：机械工业部出版社，1994 ［2］姚有峰编电路与电工技术实验     北京：中国科学技术大学出版社，2008.08 ［3］中国标准出版社第三编辑室编中国机械工业标准汇编（第三版）风机卷（下）    北京：中国标准出版社，2009.03    

风机优化设计： (1)通风机应用在有色治金工业中,是烟气净化回收工程的主要设备之ー。它在提高金属回收率,资源利用扩大用途,改善生产过程作业的劳动卫生条件,预防职业病和减少环竟污染起到主导作用。 (2)通风系統的管网压力损耗计算是必要的程序,通风机的正确选型与加强高效运行管理是最佳的节能措施。通风机应用中切实克服所产生的常见通病,必将达到通风机节能和正常稳定高效运行。 (3)通风机进气载尘实践证明:输气含尘浓度Fd≤30g/Nm3的高载尘流量的增加,会使通风机特性线发生急剧改变,风机载尘耗电量是非载坐的2~56倍。 (4)日本的老厂技术改造低效集尘风机,改装三元流动叶轮进气,半密闭式炉外机被排烟的含尘量小于30gNm有明显节能效果,节约用电20%。所以国内老企业节能技术改造或更换使用中的低效旧风机,与开发研制节能新产品,以及加强风机运行的技术管理是通风机 节能的根本措施。 (5)高温含尘废气处理程序,首先应将高温气体余热利用或冷却;然后把粉尘净化回收,使气固分离设备的合计阻力损失,不应超过系統总压力损失的一半;最后使引风机进气≤300℃，Fd≤200mg/Nm3,这是最经济的净化流程程序,必然使通风机达到节能、经济、稳定高效运行。 (6)大流量高效双吸入离心通风机的研制应扩大应用品种,取代多台并联风机的使用。但是双吸入离心通风机安装设计的风机进、出口连接管必须规范,否则影响风机运行效率。 (7)国内水泥厂已选用四平、重庆、北京风机二厂的高温风机载尘,应结合实际情况,进行实测运行效率后,再考虑改变净化流程程序和载尘风机结构节能技术改造。 (8)建议风机专业行业系列标准中有关标准应修订和补充： ①通风机通用技术条件中,包括通风机、引风机、除尘风机、高温风机、高温循环风机、排尘风机(指Fd&l;30gNm3)等风机的进气工作条件(介质温、湿度,粉尘含量等); ②通风机使用经济运行规程 ③通风机使用运行效率的现场快速测定法; ④通风机废气排放量现场測定法; ⑤通风机使用电能利用率现场测算法。 (9)风机行业欲引进外国新技术应结合国情,并公开透明地组织专题进行消化吸收和技术经济论证,做到确切适用地满足国内市场的需求。在移植和嫁接外国高新技术的同时也要因地制宜地发挥自主创新能力,合理开发适用技术使其国产化。 (10)国际上现代化工艺设备己向大型化发展,同时要求通风机也应向大型化转化,便于集中控制和管理以及降低通风设备经营费用。工程设计不要误解为工业废气处理排放越多越好,而是向大气限制排放量。