彩钢瓦车间高温处理设备_风机轴承温度偏高的原因机械百科中国工

风机轴承温度偏高的原因 ????轴承温度超标，是使轴承损坏的重要因素之一。引起轴承温度偏高的主要原因有以下几点： 　　1、润滑质量不良。润滑的目的，是使动静部分不直接接触产生摩擦，而形成固体与液体之间的摩擦。如果润滑油数量不足或质量不良，会使动静部分直接摩擦发热，或热量不能通过润滑油带走，而使轴承温度升高。 　　2、滚动轴承装配质量不良。如内套与轴的紧力不够，外套与轴承座间隙过大或过小。 　　3、轴承质量不良。滑动轴承刮研质量不良，乌金接触不好或脱胎；滚动轴承滚动体面有裂纹、碎裂、剥落等，都会破坏油膜的稳定性与均匀性，面使轴承发热。 　　4、密封毛毡过紧而发热。 　　5、轴承振动过大而承受冲击负载，严重影响润滑油膜的稳定性。 　　6、轴承冷却水量不足或中断，影响热量的带出，而使轴承温度升高。 相关阅读:
1 总 则 　　1.0.1 为使生物处理曝气系统设计满足工程建设需要，特制定本规程。 　　1.0.2 本规程包括曝气器、供风管道、风机的选型及机房设计。 　　1.0.3 本规程适用于新建、扩建、改建的城市污水处理工程或工业污水处理工 程中的生物处理鼓风曝气系统的设计计算。 　　1.0.4 鼓风曝气系统设计除按本规程执行外，尚应符合现行有关的国家标准的规定。 2 术 语 　　2.0.1 曝气器 aerator 　　　　用于水中充氧兼搅拌的基本器具或 设备 。 　　2.0.2 微孔曝气器 fine bubble aerator 　　　　空气通过多孔介质，在水中产生气泡直径小于3mm的高效曝气器。 　　2.0.3 中大气泡曝气器 middle and large air bubble aerator 　　　　空气通过曝气器在水中产生气泡直径大于3mm以上的曝气器。 　　2.0.4 可张中、微孔曝气器 openable middle and fine bubble aerator 　　　　空气通过具有弹性材质的微孔曝气器或软管时，其上孔缝张开，停止供气 时孔缝闭合的一种曝气器。 　　2.0.5 双环伞型曝气器 double rings umbrella aerator 　　　　一种具有双环类似伞状的，在水中产生中大气泡的曝气器。 　　2.0.6 曝气器标准状态充氧性能 oxygentransfer performance 　　　　指单个曝气器在大气压力为0.1Mpa、水温为20℃时，对清水的充氧性能。 　　2.0.7 鼓风曝气系统 aeration blowing system 　　　　指由风机、管路、曝气器、除尘器为主组成的系统。 3 鼓风曝气器 　　 3.1 一般规定 　　3.1.1 根据污水性质、环境要求、管理水平、经济核算，工程设计中可选用鼓 风曝气、机械表面曝气、射流曝气等方式，一般宜选用鼓风曝气式。 　　3.1.2 选用鼓风曝气系统时曝气器应符合下列要求： 　　　　1、在某一特定曝气条件下，既能满足曝气池污水需氧要求，又能达到混 合搅拌，池内无沉淀的要求； 　　　　2、曝气器既要有较高充氧性能，又应有较强混合搅拌能力。同时还应有 不易堵塞、耐腐蚀、坚固、布气均匀、操作管理及维修简便，成本低、 阻力小和寿命长等性能； 　　　　3、选用曝气器所组成的鼓风曝气系统，从整体上应具有节约能量、组成 简单、安装及维修管理方便，易于排除故障等优点。 　　3.1.3 鼓风曝气器分为微孔曝气器及中大气泡曝气器。大、中型城市污水处理 厂宜选用微孔曝气器，接触曝气器氧化法宜选用中大气泡曝气器。 　　3.1.4 工程中选用的曝气器，应有该曝气器在不同服务面积、不同风量、不同 曝气水深时标准状态下的充氧性能曲线及底部流速曲线。 　　3.1.5 鼓风曝气器可满池布置，也可在池侧布置。推流式曝气池的曝气器宜沿 池长方向渐减布置。 　　 3.2 微孔曝气器 　　3.2.1 工程中常用微孔曝气器有： 　　　　1、可张中、微孔曝气器； 　　　　2、平板式微孔曝气器； 　　　　3、钟罩式微孔曝气器； 　　　　4、聚乙烯棒状微孔曝气器。 　　3.2.2 可张中、微孔曝气器技术性能应符合《污水处理用可张中、微孔曝气器》 CJ/T3015.4-96的要求，其充氧性能见附录A.0.1。 　　3.2.3 钟罩式、平板式微孔曝气器的技术性能应符合《污水处理用微孔曝气器》 CJ/T3015.1-93 的要求，其充氧性能见附录A.0.2。 　　3.2.4 在不连续曝气的污水生物处理中，当使用微孔曝气器时，应采用可张中、 微孔曝气器。 　 　3.3 中大气泡曝气器 　　3.3.1 工程中常用的中大气泡曝气器有： 　　　　1、双环伞型曝气器； 　　　　2、穿孔散流曝气器； 　　　　3、网状膜中微孔曝气器； 　　　　4、固定螺旋曝气器； 　　　　5、动态曝气器； 　　　　6、盆型曝气器； 　　　　7、穿孔管曝气器。 　　3.3.2 双环伞型曝气器技术性能应符合《双环伞型曝气器》CJ/T3015.3-95 的 要求，其充氧性能见附录A.0.3，选用中大气泡曝气器时，宜选用双伞型 曝气器。 　　3.3.3 选用固定螺旋曝气器时，曝气池水深不宜小于4.0m，曝气池底部流速不 宜小于0.5m/s。 　　3.3.4 选用盆型曝气器时，曝气器启动阻力约为0.01Mpa，运行阻力约为 0.005Mpa。 　　3.3.5 选用穿孔管曝气器时，应根据污水性能确定孔径。一般宜为3-10mm。 　　 3.4 曝气器数量计算 　　3.4.1 曝气池容积计算 曝气池容积可按下列方法之一计算： 　　　　1、按室外排水设计规范公式计算 详见《室外排水设计规范》GBJ14-87 第6.6.2条及第6.6.3条。 　　　　2、按下述公式计算 　　　　　　1） 污泥负荷 　　　　　　　　FW =K ? Le （3.4.1-1） 　　　　　　 2） 曝气池容积 　　　　　　　　　 　　　　　　　　式中：FW - 曝气池的五日生物需氧量污泥负荷（kgBOD5/kgMLSS?d）； 　　　　　　　　　　　K -- BOD5降解常数由试验确定（l/d）； 　　　　　　　　　　　Le - 曝气池出水五日生物需氧量（mg/L）； 　　　　　　　　　　　Q -- 曝气池的设计流量（m3/h）； 　　　　　　　　　　　Li -- 曝气池进水五日生物需氧量（mg/L）； 　　　　　　　　　　　V -- 曝气池的容积（m3）； 　　　　　　　　　　　NW- 曝气池内混合液悬浮固体平均浓度（g/l）。 　　3.4.2 曝气池面积按下式计算 　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　 （3.4.2-1） 　　　　　式中：F - 曝气池面积（m2）； 　　　　　　　　H - 曝气池水深（h）； 　　　　　　　　V - 由3.4.1算得的曝气池容积（m3）。 　　3.4.3 曝气池污水需氧量应按下列方法之一计算： 　　　　1、按室外排水设计规范公式计算 　　　　　 详见《室外排水设计规范》GBJ14-87 第6.7.2条。 　　　　2、按下述公式计算 　　　　　　　 O 2 =24?Q?（Li-Le）?a' + V,猪舍风机?NW?b' （3.4.3-1） 　　　　　　　　式中：O 2 - 曝气池污水需氧量（kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　　　a' -- BOD5降解需氧量(kgO 2 /kgBOD5)； 　　　　　　　　　　　b' -- 活性污泥内源呼吸耗氧量（kgO 2 /kgMLSS?d）； 　　　　　　　　　　　a'、b' 宜通过试验确定，也可参照附录B.0.1。 　　 3.4.4 曝气池标准状态下污水需氧量按下式计算　 　　 　 　　　　　　 式中：O C - 标准状态下曝气池污水需氧量（kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　O 2 - 由3.4.3算得的曝气池污水需氧量（kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　C s20 -- 20 BC蒸馏水饱和溶解氧值9.17〈mgO 2 /L〉； 　　　　　　　　　α - 曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值； 　　　　　　　　　β - 污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值； 　　　　　　　　　α、β值通过试验确定，也可参照附录B.0.2选用； 　　　　　　　　　1.024-温度修正系数； 　　　　　　　　　T - 曝气池内水温，应按夏季温度考虑（BC）； 　　　　　　　　　C S(T) -- 水温TBC时蒸馏水中饱和溶解氧值（mg O 2 /L〉； 　　　　　　　　　C t - 曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值（mg O 2 /L〉； 　　　　　　　　　ρ - 不同地区气压修正系数 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　P - 压力修正系数，按下式计算 　　　　　　　　　　　　　 （3.4.4-3） 　　　　　　　　 式中：P b - 空气释放点处绝对压力，按下式计算 　　　　　　　　　　　　 （3.4.4-4） 　　　　　　　　 式中：P a - 当地大气压力（Mpa）； 　　　　　　　　 　　　H - 曝气池空气释放点距水面高度（m）； 　　　　　　　　 　　　O t - 空气逸出池面时气体中氧的百分数，按下式计算。 　　　　　　　　　　　　 （3.4.4-5） 　　　　　　　　 式中：ε - 曝气池氧的利用率，以%计。 　　　　　　　　　　　　（由附录A.0.1，A.0.2，A.0.3中查得）。 　　3.4.5 风机总供风量按下式计算 　　　　　　 　（3.4.5-1） 　　　　式中：Q - 风机总供风量（m 3 /d）； 　　　　　　　0.28 - 标准状态（0.1Mpa，20BC）下每立方米空气中含氧量 （kgO 2 /m 3 ）； 　　　　　　　Oc、ε-见3.4.4。 　　3.4.6 曝气器数量计算 曝气器所需数量，应从供氧、服务面积两方面计算。 　　　　1、 按供氧能力计算曝气器数量 　　　　　　　　 （3.4.6-1） 　　　　　　式中：h1 - 按供氧能力所需曝气器个数（个）； 　　　　　　　　　O c - 由式（3.4.4-1）所得曝气器污水标准状态下生物处理需氧量 （kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　q c - 曝气器标准状态下，与曝气器工作条件接近时的供氧能力 （kgO 2 /h?个 ）; 　　　　　　　　　　　　(见附录A.0.1，A.0.3，A.0,屋顶风机.3) 　　　　2、 按服务面积计算曝气器数量 　　　　　　　　 （3.4.7-1） 　　　　　　式中：h 2 - 按服务面积所需曝气器个数（个）； 　　　　　　　　　F - 由式（3.4.2-1）所得曝气器面积（m 2 ）； 　　　　　　　　　f - 单个曝气器服务面积（m 2 ）； 　　　　　　　　　(见附录A.0.1，A.0.3，A.0.3) 当算得h1与h2二者相差较大时，应经调整f或qc重 　　　　　　　　　 复上述计算，直至 二者接近时为止。 　　 3.5 曝气搅拌能力验算 　　3.5.1 为满足曝气池混合搅拌需要，曝气还应符合下列条件之一： 　　　　1、 污水生物处理供风量立方米污水还不应小于3m3； 　　　　2、 曝气池底部水流速不应小于0.25m/s。 4 供风管道及计算 　　 4.1 供风管道一般规定 　　4.1.1 供风管道系指风机出口至曝气器的管道。设计中应尽可能减小管道局部 阻力损失，并使各曝气器处压力相等或接近。 　　4.1.2 大中型处理厂曝气池供风总干管应从鼓风机房引出两条供气管或采用环 状布置、或总干管上设气体分配罐，一组池设置一供风干管。 　　4.1.3 供风管路宜采用钢管，并应考虑温度补偿措施和管道防腐处理。 　　4.1.4 供风干管上应设置适量的伸缩节和固定支架。 　　4.1.5 供风管道应在最低点设置排除水份或油份的放泄口。 　　4.1.6 供风管道应设置排入大气的放风口，并应采取消声措施。 　　4.1.7 供风支、干管上应装有真空破坏阀，立管管顶应高出水面0.5m以上，管 路上所装阀门应设在水面之上。 　　 4.2 微孔曝气器供风管路 　　4.2.1 水面以上供风干、支管可采用UPVC-FRP复合管（加强聚氯乙烯+2mm 玻璃布）或FRP管、钢管。水下供风支管也可采用加强聚氯乙烯UPVC 管。 　　4.2.2 供风管道为钢管时，必须对管道内进行严格防腐处理，管道外也宜做防 腐处理。管内防腐可采用厚δ=150μ的铝合金热喷涂或其它方法。 　　4.2.3 布气支管允许水平高度误差值±10mm。 　　4.2.4 微孔曝气器底盘与布气支管连接后，底盘平面与管轴线水平误差不应大 于5mm。 　　4.2.5 微孔曝气器固定支架应可调。调整后同一曝气池内曝气器盘面标高最大 误差不应大于5mm，两曝气池之间的曝气器盘面标高，最大误差不应大 于10mm或按设计要求。 　　4.2.6 供风支管的间距应通过计算确定，但不宜小于0.5m。 　　4.2.7 为便于检修和更换曝气头，也可采用可提式微孔曝气器装置。 　　4.2.8 曝气支管末端应有排除气、水混合物之立管，管端伸出水面，管径不宜 小于5mm，支管与立管连接处孔洞直径以3-5mm为宜，管上设有阀门。 　　4.2.9 微孔曝气器的固定支架，应有足够的锚固力，与池底板进行锚固应考虑 所受浮力。 　　4.2.10 微孔曝气器安装前，应将供风干管、支管等所有管道吹扫干净。 　　4.2.11 可张中、微孔曝气软管的安装，应按《污水处理用可张中、微孔曝气器》 CJ/T3415.4-96规定和产品技术要求进行。 　　 4.3 中大气泡曝气器供风管路 　　4.3.1 每组曝气池的供风干管宜为环状布置。 　　4.3.2 池底供风支管应与池宽平行布置，曝气器可固定在支管上或悬吊于支管 下，或在供风支管两侧。固定螺旋曝气器应与池底固定。每根支管所带曝 气器不宜太多，以不超过5个为宜。 　　4.3.3 供风立管应与池壁预埋件固定，供风支管应与池底预埋件固定。 　　 4.4 供风管路计算 　　供风管路计算，可参照《给水排水设计手册》第五册。 5 风机与机房 　　 5.1 风 机 　　5.1.1 国内目前常用风机 　　　　1 罗茨鼓风机 　　　　　　1） TS系列低噪声罗茨鼓风机 　　　　　　2） R系列罗茨鼓风机 　　　　　　3） L系列罗茨鼓风机 　　　　2 离心鼓风机 　　　　　　 1） 高速单级污水处理离心鼓风机 　　　　　　 2） C系列污水处理离心鼓风机 　　5.1.2 鼓风机应选用高效、节能、使用方便、运行安全，噪声低、易维护管理 的机型，可选用离心式单级鼓风机。小规模污水处理厂中，也可选用罗茨 鼓风机。 　　5.1.3 罗茨风机宜选用TS系列低噪声风机和R系列罗茨鼓风机。 　　5.1.4 罗茨风机宜选用同一型号，当风量变化较大时，应考虑风机大小搭配， 但型号不宜过多。 　　5.1.5 鼓风机的进气温度应小于40BC。气体中固体微粒含量，罗茨风机不应大 于100mg/m3，离心式鼓风机不应大于10mg/m3。微粒最大尺寸不应大于 鼓风机气缸内各相对运动部件的最小工作间隙之半。但超过上述规定时应 对进入鼓风机的空气进行除尘。 　　5.1.6 选用离心式鼓风机时，应详细核算各种工况条件下风机的工作点，尤其 是在冬季，不得接近风机的喘振区和使电机超载，还应考虑送风压力和空 气温度的变化。 　　5.1.7 选用罗茨风机时，应设置风量调节装置。 　　5.1.8 鼓风机的设置台数，应根据总供风量，所需风压，选用风机单机性能曲 线及气温、污水量和负荷变化等综合确定。 　　5.1.9 风机总供风量，应按第（3.4.5-1）式计算，配置的风机其总容量（不包 括备用风机），不得小于设计所需风量的95%。 　　5.1. 10 风机的风压应按下式计算 　　　　H = h1+h2+h3+h4+Δh （5.1.10-1） 　　　　　　式中：H - 风机所需风压（Mpa）； 　　　　　　　　　h1 - 供风管道沿程阻力（Mpa）； 　　　　　　　　　h2 - 供风管道局部阻力（Mpa）； 　　　　　　　　　h3 - 曝气器空气释放点以上水静压（Mpa）； 　　　　　　　　　h4 - 曝气器阻力（Mpa）； 　　　　　　　　　Δh - 富余水头 Δh = 0.003-0.005（Mpa）。 　　　　　　其中： 微孔曝气器 h4≤0.004-0.005 （Mpa） 　　　　　　　　　 可张中、微孔曝气器 h4≤0.003-0.0035（Mpa） 　　　　　　　　　 盆型中大气泡曝气器 h4≤0.005-0.01 （Mpa） 　　　　　　　　　 其它中大气泡曝气器阻力可忽略不计。 　　5.1.11 备用风机可用33%-100%的备用率计算。大型污水处理厂宜选用低备用 率，小型污水处理厂宜选用高备用率。或者按工作鼓风机台数设置，小 于等于3台是，应设1台备用鼓风机，大于等于4台时，应设2台备用 鼓风机。 　　 5.2 空气除尘 　　5.2.1 用作鼓风曝气系统空气除尘的设施，按其空气净化标准分为粗效（中效）、 高效两类。 　　5.2.2 应根据鼓风机产品本身和曝气器的要求，设置空气除尘设施。 　　5.2.3 对于钟罩、平板式等微孔曝气器，必须进行空气除尘。宜采用粗效-高 效顺序联合除尘，除尘后空气中固体微粒含量应小于15mg/1000m3。 　　5.2.4 选用静电除尘器时宜按下述数据进行设计： 　　　　1 压力损失小于0.001（Mpa）； 　　　　2 通过设备的风速V< 2.0 （m/s）； 　　　　3 去除固体微粒粒径d≥1μm气溶胶的去除率宜达90%-95%以上。 　　5.2.5 选用静电除尘器时，设计中还应设置上、下水管路及冲洗水预热和加压 设施，同时还应设置隔离网与具有联锁功能的安全门等防范措施。 　　5.2.6 对于其它曝气器的鼓风曝气系统，可采用粗效除尘器。 　　 5.3 鼓风机房 　　5.3.1 污水处理厂采用鼓风曝气系统时，宜设置单独的风机房。也可根据情况设置敞开式风机站，或采用密闭隔音结构风机房。机房宜布置在曝气池附近。 　　5.3.2 风机房内外的噪声，应符合《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85的规定。 　　5.3.3 机房内可设有值班室、配电室、工具室，对单级离心鼓风机房应设有冷 却或风冷却系统。 　　5.3.4 机房内值班室宜有单独出入口，宜用双层玻璃，并应有良好的隔声措施。机房顶板及内墙应采用吸声效果较好的材料贴面。 　　5.3.5 机房内值班室应有必要的通讯手段和机房内主要设备工况的指示或报警装置。当机房内不设值班室时，机房主要设备工况的指示或报警装置均应引进总值班室。 　　5.3.6 机房内应有排除积水的设施和承接风管最低点油、水排泄物的设施。 　　5.3.7 风机房内主要机组的布置和通道宽度应符合《室外排水设计规范》GBJ14-87第4.3.4条要求。 　　5.3.8 风机房内起重设备，应根据风机最重部件或电动机的重量，按下列规定 选用： 　　　　1 起重量小于0.5 t的可采用固定吊钩或移动吊架； 　　　　2 起重量在0.5-1.0 t时，可采用手动单梁起重设备； 　　　　3 起重量在1.0-3.0 t时，可采用手动或电动单梁起重设备； 　　　　4 起重量在3.0 t以上时，可采用手动或电动单梁起重设备； 　　　　5 起吊高度大，吊运距离长或起吊次数多的风机房可适当提高起吊的机械 化水平。 　　5.3.9 需要在机房内检修设备时，应留有维修场所，起面积应根据最大设备或 部件的外形尺寸确定，并在周围设宽度不小于0.7m的通道和必要的隔音设施。 　　5.3.10 机房高度应遵守下列规定： 　　　　1 无吊车起重设备时，室内地面以上有效高度应不小于3.0m； 　　　　2 有吊车起重设备时，应保证吊起物体底部与所越过的物体的顶部有不小于0.5m的净空。 　　　　3 有高压配电设备的房屋高度应根据电气设备外形尺寸及电器要求确定。 　　5.3.11 设计机房进、出风管道时，应尽量平直，减少各种局部阻力损失。 　　5.3.12 风机房进风系统宜采用吸风塔和风道组合形式，进风塔顶部端宜设置耐 用的铝合金百叶窗。风道中中设置空气除尘器。在进风塔和风道折点处 应设置空气整流板。 　　5.3.13 进风管道宜带有能自动启闭的安全门。除尘后的空气所经过的风道应进 行防尘处理。在地下水位较高或高温高湿地区，风道内壁应做防潮处理。 　　5.3.14 风机应有独立基础，并按最大荷载设计。风机与基础间应设隔振垫。 　　5.3.15 机房内风机进、出风管宜敷设在地沟内，若在地面敷设时，应根据需要 设置跨越设施；若架空敷设时，不应跨越电器设备和阻碍通道，通行处 架空管管底距地面不宜小于2.0m，且管道应做托架。 　　5.3.16 机房规模较大时，宜将风机和管道分上、下两层设置。上层安装机组， 下层安装进、出风管及旁通回流管。此时可取消进、出风管上的消音器。 　　5.3.17 风机与进、出风管间应装置避震喉，机房内进、出风管路与风机进、出 风管连接出，应设置弹性接头和必要的管支架。 　　5.3.18 离心式风机进风管路上，应设手动阀门，正常运行时处于常开状态。 　　5.3.19 罗茨风机应按产品设置供机组启闭使用的旁通回流管路，其管径比出风 管管径小一号。 　　5.3.20 每台风机出风管道和旁通回流管道上宜设电动阀门及逆止阀，电动阀门 宜选用V型球阀或对夹式电动碟阀，逆止阀宜选用蝶式止回阀。 　　5.3.21 机房外供风管道宜埋地敷设，若在地面上宜包扎隔音材料。 　　5.3.22 机房内或外应设有风量、风压、风温等一次、二次仪表，供风管路上风 量仪宜用涡街式流量计。 　　5.3.23 鼓风机房空气管路设计应满足试车及允许范围内的风量、风压调节要求。 　　5.3.24 应按机房操作人员配置必要的个人防护用具。

国产高压变频器在煤矿主扇风机中的应用

国产高压变频器在煤矿主扇风机中的应用 作 者：山东新风光电子科技发展有限公司  马建彬  郭培彬 1 引言 我国煤矿开采仅在2005年即耗能5086.81×104t标准煤,耗电376.04×108kw?h,分别占全国总耗能量和总耗电量3.86%和3.49%,所以,煤炭产业堪称我国第一能源产业,既是产能大户,又是耗能大户,同时也是节能潜力大户。煤矿用的排水泵和透风机的耗电量即占生产电耗44%左右,约为40×108～50×108kw?h，其中排水耗电量占生产电耗的20%～30%，约为25×108 ～30×108kw?h；透风机耗电量占生产电耗的15%～25%，约20×108kw?h左右。为此，采用变频调速技术可大幅度地降低电耗，节电率均匀按30%计，年节电潜力至少为10×108～15×108kw?h。所以，利用变频技术对现有用电设备进行节能改造，是解决我国煤炭产业高消耗、低效益的根本措施。 2 工况简介 乌兰矿位于贺兰山中段，隶属于宁夏煤业团体有限责任公司。1965年由西安煤矿设计院设计，矿井年设计能力90万吨，采用对角式透风系统。1966年开工兴建。1975年6月30日建成产。乌兰矿井田走向长5km，倾斜宽8km，总面积16.15km2，井田划分为五个采区和一个备用区，井田内含薄、中、厚煤层22个，其中可采和局部可采煤层17层，可采储量1.36亿吨。 2006年延深工程和矿井改扩建完成后，乌兰煤矿的原煤产量将达到240万吨。煤矿开采遵循以风定产的要求，有多大的风量就答应有多大的开采量，风量随煤的产量的增加而增加。在采煤作业中瓦斯随着煤的开采不断地涌出，涌出瓦斯与煤的开采量呈正比，而保障每个煤矿工人正常工作所需的新鲜空气也与煤的开采量呈正比。因此为了煤矿生产安全、完成生产任务，所需风量、风压随着开采和掘进的不断延伸，巷道延长，及开采量的增加而增加，风机需用功率也随之增加。 乌兰矿原来的南翼风机随着掘进的深进，已经不能满足生产需要，故对南翼透风进行了改造，撤除了原南翼主扇，增设南二主扇，大幅度进步了南翼主扇的透风能力。 3 矿用主扇透风机调速方案选择 3.1 煤矿主扇风机的调节方法 在煤矿生产中，所需风量风压在不同阶段有不同的要求，为满足生产要求，煤矿风机通常采用以下几种方法调节： （1）闸门调节； （2）改变透风机转速； （3）改变前导器叶片角度； （4）轴流式透风机改变动叶安装角； （5）离心式透风机调节尾翼摆角； （6）轴流式透风机改变动叶数目； （7）轴流式透风机改变静叶角度。 其中以闸门调节效率最差，它是人为的改变阻力曲线，增加风阻，越调节性能就越恶化；前导器调节和尾翼摆角调节效率比闸门调节高；改变动叶安装角和动叶数目，可改变风机的特性曲线，使风机在较大范围内以较高的效率运行，以达到节能降耗的目的。改变透风机转速，使其在最佳工况点运行，使风机在最大的范围内以最高的效率运行，节能效果最好。 乌兰矿南二主扇风机为两台对旋式轴流透风机，一用一备。轴流式透风机的一般性能曲线如图1所示：   其中压力曲线有驼峰，工况点如在驼峰右侧区域时，透风机的工作状态是稳定的；工况点如在驼峰左侧区域，透风机的工作状态就很难稳定，此时风压、流量发生波动，当工况点移至左下部时，流量、风压有激烈脉动，并引起整个风机装置强烈振动，称这种现象为喘振。喘振可能使风机装置遭到破坏，因此透风机不答应在喘振状态下运行。为了避免风机在小流量时发生喘振现象，对风机进行变频改造是首选方案，并且当风机速度变化不超过20%，效率基本无变化，使用变频调速后就可以使风机在小流量段高效运行，不仅不会使风机喘振，还扩大了风机高效运行的工作范围，由于风机在投运的初始阶段所需风量相对风机风量都比较小，甚至小很多，因此在风机投运的初始阶段采用变频调速就显得尤为重要。 该矿原来的主扇风机采用工频运行，在运行中一般采用改变导叶角度和改变档板角度调节透风量，因此透风效率较低，造成能源浪费，增加了生产本钱。又由于主扇风机设计的余量特别大，在相当长的时间主扇风机一直处在较轻负载下运行，能源浪费更加突出。 当主扇风机采用电抗器启动时，由于电网容量有限，故主扇风机起动时只能先起动一级风机，风机起动正常后再起动另一级风机，起动时间长，启动电流大，对电动机的尽缘有着较大的威胁，严重时甚至烧毁电动机。而高压电动机在启动过程中所产生的单轴转矩现象使风机产生较大的机械振动应力，严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。 综合以上几点，为了矿井的安全生产、降低生产本钱和减小对风机的冲击，南二主扇风机采用调节电机转速方法最佳方案。 3.2 以往采用的调速方式 至上世纪末，高压电机要实现调速，主要采用以下三种方式： （1）液力耦合器方式。即在电机和负载之间串进一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦协力的大小，实现负载的速度调节。这种调速方法实质上是转差功率消耗型的做法，其主要缺点是随着转速下降效率越来越低、维护工作量大。 （2）串级调速。串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，而现在产业现场几乎都采用鼠笼式异步电动机，更换电机非常麻烦。这种调速方式的调速范围一般在70%-95%左右，调速范围窄。轻易造成对电网的谐波污染，功率因数低；串级调速电机受转子滑环的影响，不能做到很大功率，滑环维护工作量大，属于落后技术。 （3）高―低变频方式 变频器为低压变频器，采用输进降压变压器，先把电网电压降低，然后采用一台低压变频器实现变频；对于电机，则有两种办法，一种办法是采用低压电机；另一种办法，则是仍采用原来的高压电机，需要在变频器和电机之间增加一台升压变压器，即高―低―高变频方式。这是当时高压变频技术未成熟时的一种过渡技术。这种做法由于采用低压变频器，容量也比较小，对电网侧的谐波较大。 通过对以上高压电机调速方式比较，宁夏煤业团体乌兰矿决定采用高压变频器对主扇透风机进行改造。 经过多方比较性价比，通过招标方式，选用了山东新风光电子科技发展有限公司生产的jd-bp37-560f型高压变频器，一拖一控制，共计4台高压变频器。改造取得了成功。现对改造作一介绍。 4 山东新风光电子jd-bp37-560f高压变频器 4.1 jd-bp37-560f高压变频器的主要性能指标 变频器功率： 560kw； 输进频率： 50hz； 输进电压： 6.0kv±20%； 输出电压: 三相正弦波电压0～6kv； 输出频率: 0-60hz； 频率分辨率: 0.01hz； 加速时间: 可按工艺要求设定； 减速时间: 可按工艺要求设定； 故障诊断及检测: 自动检测,自动定位； 网侧功率因数: 0.95(高速时); 过载保护: 150%1min； 防护等级: ip20； 环境湿度: 90%,无凝聚。 4.2 性能特点 （1）高压变频调速系统采用直接“高―高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构有多组功率模块并联而成。 （2）变频装置控制采用led键盘控制和人机界面控制两种控制方式，两种方式互为备用，两种方式从就地界面上可以进行增、减负荷，开停机等操纵。装置保存至少一年的故障记录。 （3）变频器能提供两种通讯功能：标准的rs-485和有触摸屏处理器扩展的通讯接口。 （4）在20～100%的调速范围内，变频系统在不加任何功率因数补偿的情况下，本机输进端功率因数达到0.95。 （5）变频装置对输出电缆的长度无任何要求，变频装置保护电机不受共模电压及dv/dt应力的影响。 （6）变频装置输出电流谐波不大于2%，符合ieee 519 1992及我国供电部分对电压失真最严格的要求，高于国标gb14549-93对谐波失真的要求。变频装置输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%。变频器可自动跳过共振点。 （7）变频装置对电网反馈的电流谐波不大于4%，符合ieee 519 1992及我国供电部分对电压失真最严格的要求，高于国标gb14549-93对谐波失真的要求。 （8）变频装置对电网电压的波动有较强的适应能力，在-10%～+10%电网电压波动时必须满载输出，可以承受30%的电网电压下降而降额继续运行，能满足煤矿的电压大幅波动的要求。 （9）变频装置设以下保护：过电压、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、失速保护、变频器过载、电机过载保护、半导体器件的过热保护、瞬时停电保护等，联跳至输进侧6kv开关。保护的性能符合国家有关标准的规定。并提供故障、断电、停机等报警。 （10）变频装置带故障自诊断功能，对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示，就地显示并远方报警，便于运行职员和检验职员辨别和解决所出现的题目。变频装置有对环境温度的监控，当温度超过变频器答应的环境温度时，变频器提供报警。 （11）系统可在电子噪声，射频干扰及振动的环境中连续运行，能满足国家标准对电磁兼容的规定。 5 变频改造主回路接线 变频装置与主扇风机的连接方式如图2所示。以其中一台主扇风机变频器接线为例，6kv电源经变频装置输进刀闸k1到高压变频装置，变频装置输出经出线刀闸k2送至电动机；6kv电源还可以经旁路刀闸k3后由km直接起动电动机。进出线刀闸（k1、k2）和旁路刀闸（k3）的作用是：一旦变频装置出现故障，即可马上断开进出线刀闸，将变频装置隔离，手动合旁路刀闸，在工频电源下起动电机运行。虚线框内为手动旁路开关柜。     图2 主扇风机变频主回路图 6 高压变频器如何在风机的高效区进行调速 （1）根据矿井生产实际情况，用户提出矿井近期（或初期）所需的风量、负压。 （2）根据当前风机运行情况，作出目前及后期矿井透风网路阻力曲线，求出较正确的矿井透风网路阻力系统及网组曲线方程。 （3）确定风机直径及转速后，根据厂家提供的产品特性曲线，作出风路阻力曲线，并根据风机所需的风量和负压，找出前后期工况点，必须使工况点运行在高效区，即系统效率在80%左右。假如工况点出现在低效区，可以调整风机的的动叶角度使其处于高效区。风机叶片安装角度可以通过公式计算和作图，按两者相结合的方法确定；作风路特性曲线找工况点，可以由图查得均匀角度，亦可通过计算求得。根据上述方法初算出的角度，对照矿井阻力曲线和风机性能曲线作出的工况点，再确定叶片安装角度。在实际应用中,风机转速大于50%的情况下,可以满足用户井下对风量及负压的要求,且风机运行在高效区。 7 变频运行情况 7.1 变频器及其负载 变频器为我公司生产的jd-bp37-560f风机变频器，主扇风机为湘潭风机厂生产的对旋式透风机，参数如下： 型号：bd-?-10-no:32； 电动机额定功率：2×400kw； 静压：3800-800pa； 风量：150-255m3/s； 反风率：60%； 额定转速：539 r/min； 电源频率：50hz； 额定电压：6000v； 额定电流：53.5a； 尽缘等级：f级； 变频器于4月30日安装完成，5月3日投进运行,屋顶风机厂家。 7.2 变频运行 变频投进运行以来一直稳定运行，输出频率、电压和电流稳定，风机运行稳定，变频器网侧实测功率因数为0.976，效率均高于96%，满载时网侧电流谐波总容量小于3%，输出电流谐波小于4%，均低于国家标准。风机以低于额定转速运行，噪声降低磨损减轻，减少了维护用度，经济效益良好。 7.3 变频操纵 变频器显示采用中文图形界面，触摸屏操纵，生动直观，变频器的运行状态一目了然，各种运行数据可在触摸屏上查询，便于操纵职员及时了解变频器的运行情况。变频器操纵简单，两级风机可以同时起动，可在3min之内起动至高速，短时间内达到所需风量。由于乌兰矿属于高瓦斯矿井，主扇风机停机10min就是重大事故，简便的操纵和短的起动时间确保了生产安全。并且反风比以前操纵简单可靠，完全可满足10min内实现反风的要求。 7.4 运行数据 变频器运行数据如附表所示： 2006年5月16日，功率因数：0.976 附表 变频器运行数据 7.5 能耗分析                                      图3 bd-ii-10-no:32型风机特性曲线图 主扇风机为对旋式轴流风机，一台主扇风机有两台旋转方向相反的风机组成，每台功率400kw，图3为bd-ii-10-no：32型风机特性曲线图，r1为矿井的透风阻力曲线，r2为调整风门后的阻力曲线，分别与转速为n2、动叶角度为00和转速为n1、动叶角度为-50的风机特性曲线交于a点和b点。由图3风机的特性曲线和阻力曲线可知，使用调整风叶角度和风门开度调节风量的方法，其风叶角度为-50风量为147m3/s时，静压力为3050pa，效率约为72%，风压损失功率： p风损=δp×qa/1000=(pb－pa)×qa/1000 =(3050-2100)×147/1000=139.7kw 如采用工频运行时，动叶角度可调至-5℃，再调节闸门至工况点b点，这是风机透风有用功率： p通=pb×qb/1000=3050×147/1000=448.4 kw 电机功率： p电=p通/η=448.4/72%=622.8kw 因此，其节电率=(p电-p变)/p电 =(622.8-386)/622.8=38.02% 风机变频运行时的效率为： η=(pa×qa/1000)/p进 =(2100×147/1000)/386=80% 由此可见，变频运行时，风机效率为80%，其节电率在30%以上，节能效果十分明显，效益可观。 8 结束语 在宁夏煤炭企业，主扇风机成功应用高压变频器这是第一次，在中国煤炭行业，矿用透风机高压变频改造也未几见，其示范意义是不问可知的。实际应用表明，高压变频器的应用于煤矿主扇风机的系统改造，必将取得良好的运行效果和经济效益。我国事世界上的产煤大国，又是能源相对贫乏的国家之一，而且也是吨煤耗能较高的国家。而推广使用变频器在煤矿行业进行改造，节约能源的效果将是非常可观的，适应了国家建设节约型社会的潮流。

???? ? ??? 在玻璃生产线上，往往用到很多冷却风机，在 设备 选型时，为了适应全年度气温及生产不同规格的玻璃容器对温度的要求不同，风机选型一般较大，在生产过程中，风机多数处在大马拉小车状态。风量的调节传统方式是：调节进风口的风门大小，出风口也有部分调节。在这种调节方式下，风机始终处在全速运行状态，大量能源浪费在风门上。同时，传统的工控系统还存在着严重的启/停控制题目，采用自耦降压启动。这种启动方式对电网冲击较大，而且操纵较复杂。用 变频器 来调节风机转速既能适时满足工艺要求，且能更好地实现软启软停机，又能节能降耗。 ??? 本设计选用红外温度传感器，直接安装在模具的力臂上，探头距模具100mm，量程：200-1200℃，根据制瓶规格大小不同，要求模具温度控制在300-600℃范围内相应的温度点。红外温度传感器采用非接触式丈量，探头自身可以耐温120℃。因此比较复合模具检测工况。该传感器将丈量信号4-20mA输送给变频器，与变频器的设定值进行比较，得出一个差分信号，该信号经变频器内置的PID 控制器 进行PID运算，输出相应的控制信号，控制变频器输出相应的频率，从而实现控制风机的供风量，从而保证模具的恒温控制。 相关阅读:

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