锋速达通风降温系统
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生产厂房通风降温设备_煤与瓦斯突出地段不允许采用混合式局部通
| 佳木斯双鸭山建龙矿业风机系统 |
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| 一、 项目背景： 在安全事故多发的煤矿行业，安全作为首要任务被越来越多的业主所重视，建龙矿业公司为保证矿井内作业安全，使可引起爆炸的瓦斯气体浓度低于爆炸阈值，特采用大功率容量的电机拖动排风风机，对矿井内含瓦斯空气进行不中断排出；同时对拖动风机运转的高压电机做严密监控，确保设备运行正常，给井下作业提供安全保障。此举对于煤矿行业的安全生产具有重要意义。
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| 普传科技在风机水泵类负载的节能实践 |
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| 【摘要】在产业生产和产品加工制造业中，风机、泵类设备应用范围广泛;其电能消耗是一笔不小的生产用度开支。国家节能减排政策的制定和执行，节能降耗业已成为降低生产本钱、进步产品质量的重要手段之一。
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城市地铁交通是世界各国解决大型城市公共交通的主要途径，目前在我国正得到大力发展。 我国有近20个城市完成地铁建设立项，更多城市正在积极规划。 地铁系统中的通风空调的耗能可达地铁系统总能耗的50%[1] ，其中风机又是通风空调系统的主要耗能设备，而且无论寒暑，地铁风机都必须每天运行且时间长达20h以上。另外，地铁通风系统事关防火安全，一直得到国际上的高度重视和不断研究[2-3]。
目前国内的地铁通风系统的风机从通风模式和防火安全角度需要，要求地铁风机能够迅速完全反风，由于设计研究难度大，至今公开发表的研究文献还较少。本文在全面查阅国内外文献的基础上，结合笔者自己的工作，就地铁风机气动技术方面的发展现状和趋势作一简要综述 。
1 地铁风机的主要技术要求与基本结构
可逆轴流通风机在地铁上主要有两种运行模式[4]：（1）作为隧道事故/冷却风机，主要用于地铁区间通风，列车阻塞、火灾时的通风和排烟，并根据运行模式的要求进行正转或反转运行；（2）用于车站公共区空调通风/区间通风系统。风机可通过送、回管路对车站公共区空调通风，当需要区间、夜间通风时，通过风阀转换实现对区间的通风换气，以满足区间通风性能要求。该类风机兼容了车站及区间火灾事故发生时的通风。
地铁的特殊工作环境和特点给地铁风机的设计提出了特殊的技术要求：（1） 防火要求和通风模式的需要，地铁风机要能够满足反风要求，而且要安全可靠；（2）为满足列车火灾时的通风，地铁风机还需要满足耐高温要求；（3）由于列车运行的阻塞效应、正常和早上、晚间对隧道的通风清洁等多种工况要求，地铁风机的管网阻力变化很大，经常会在旋转失速流量区间工作，所以，地铁风机要防止喘振；（4）风机要解决高效低噪、电机防潮等基本问题。
地铁轴流通风机最典型的要求是风机能提供反向通风，而且为了保证地铁运输安全，担负防火功能的地铁风机必须能可靠和便捷地实现反风。 曾经有人提出采用普通单向轴流通风机通过在基座上转动180°来实现反风的发明专利 [5] ，也有人提出采用动叶直接反转180°的方式来实现反风的实用新型专利 [6] 。但都由于结构过于复杂，保养不便，在实际运行中不可靠而没有得到任何应用。目前常用的地铁风机基本结构与普通风机一样，即采用 B5 型内置电机，电机外的风机内筒具有和轮毂一样大小的直径，风机内筒（电机筒）由沿圆周均匀分布的静叶支撑在风机外筒上，而风机转子以悬臂支撑方式安装在电机伸出端，这样只需要通过电机反转就使得动叶反转，从而实现反风，结构简单可靠。但是为了保证完全可逆运行，风机动叶必须采用特种的反向对称翼型设计。
地铁系统的防火要求需要风机整机能耐150℃高温1h以上。与普通消防排烟风机不同的是，在地铁火灾工况下，风机周围都是高温烟气，不可能有新的并低于环境温度的空气被引到电机周围来为电机降温，这就要求电机本身要有良好的耐高温性；其次，叶片材料、电动机、轴承润滑油脂和软连接等的选用都要充分考虑高温下的运行性能。
至于防喘振要求，一种比较好的做法就是将适用普通轴流通风机的防喘振环[7] 加设在地铁风机动叶片两边。防喘振环（也称分流器）是一种环形的带有若干小导流片的装置，其环内的小导流片可以将进口气流进行一定的回流放空，而且具有自适应能力，从而可以使风机特性曲线在失速区的大范围内保持稳定。就笔者实际开发地铁风机产品的经验看，这种方法可以保持流量大范围变化时，压力一直随流量减小而增高。从有限的资料看，加设防喘振环后，风机效率将下降2%～4%。
地铁可逆风机除了要满足以上特殊要求外，还需要风机效率尽量高，特别是地铁风机作为地铁交通系统中主要的耗功设备，数量大，全年运行，因此，高效可逆是地铁风机最基本的要求。目前国内外对地铁风机气动性能研究的文献相对较少，研究也不充分，以下将对地铁风机特殊的气动问题以及最新的进展情况进行介绍。
2 完全可逆地铁风机的翼型研究情况与进展
地铁轴流通风机的关键技术是风机要能完全可逆运行，这就需要采用专门的翼型才能达到。从理论分析可知，地铁风机要想通过动叶直接反转达到完全反风，其动叶的基本翼型就必须沿弦长中心反向对称。目前国内外研究和应用较广泛的是S型翼型，此种翼型的特点是翼型的中弧线呈S型。国际上对S型翼型用于水轮机进行了一定的研究[8-10] ，其中弧线由两段抛物线组成，翼型的厚度分布有的是沿弦长中点完全对称，有的采用普通翼型厚度分布。国内李超俊、魏百锁等人对S型翼型用于可逆风机叶片的设计率先进行了研究[11-13] , 先后设计出3种用于可逆风机的翼型:（1）双圆弧S翼型CS-4, 其S型中弧线由两段相切的圆弧连接而成，试验测量得最大升阻比(Cy/Cx )max=20.8 ，最大升力系数Cymax=0.87 （未进行翼型有限翼展升阻力修正）；（2）双头双机翼反向对称翼型DORMOY-S40, 它是由两个相同的原始翼型DORMOY反向对接而成，其中弧线呈S型，翼型相对拱度f/L=3.24%，最大迎角为9°时有最大升力系数C ymax =0.9（未进行翼型有限翼展升阻力修正）；（3）摆线S型对称翼型BX-S396，它是通过利用摆线低阻特性可降低噪声，增加升阻比的特点设计而成。此S翼型相对拱度f/L=3.96%，最大迎角为12°，对应最大升力系数C ymax =0.89，最大升阻比(Cy/Cx)max=30.9 。限于那时计算技术和计算机性能的限制，上述翼型性能只能靠试验研究，因此当时只能在理论分析的基础上，根据直觉设计出几种性能较好的翼型进行试验研究，研究很不充分。
1999年，席德科等人[14] 通过计算生成可逆翼型坐标，然后采用流场计算的方法进行了可逆风机叶片的翼型研究。通过对5种不同可逆风机翼型的数值计算和试验测量，优选了两种翼型，获得的最大升阻比为25。
2002年，杨波等人[15]在仔细分析上述S型翼型研究的基础上，认为上述所有可逆翼型的最大升力系数偏小，升阻比不大，于是提出采用组合叶栅思想另辟蹊径。所谓组合叶栅就是通过充分利用和合理选择现有的、成熟的(对称或非对称)翼型，通过采取特别的、正反向叶片组合的方法来大幅度提高叶片的性能指标(即升力系数Cymax、失速迎角值αCymax ) 。通过对其设计的组合叶栅详细的叶栅性能试验，发现组合叶栅内的流体流动与普通叶栅的流动不同，有自己的特有规律，而且在一定的重合度和栅距比情况下，组合叶栅气动性能明显优于其基本翼型组成的单列叶栅。
地铁风机专用翼型其实可以看作翼型弯曲角度为零的一种特殊叶片，其升力完全是靠叶片进气冲角产生的，而不像普通翼型那样靠叶片弯曲角产生，而且，从笔者主持设计的几个地铁风机系列产品看，设计的高效地铁风机的动叶稠度都较大，叶根稠度可达1.5～1.7，叶顶稠度也达到0.5～0.8。但是，上述文献中为地铁风机开发的专用翼型还都是基于孤立翼型设计方法，吹风试验数据也都是在孤立翼型状态下进行，按孤立翼型的升力、阻力系数整理，与实际产品开发要求有一定差别。
另外，目前国内外都没有发表对两维的反向对称翼型的优化设计研究，而通过对高效二维翼型的进行参数化建模优化，研究建模的关键参数和影响因素，是三维动叶优化设计的基础。
综上所述，对可逆地铁风机专用翼型还需要在叶栅条件下，进行两维多种不同翼型参数化建模和优化的研究，为进一步优化叶片，提高风机效率奠定基础。
3 地铁风机的流场计算和优化设计
1991年文献[16]在国内率先开展了可逆轴流通风机的研究。该文献采用最优控制理论，以动叶出口环量沿半径的梯度变化为控制变量，在扣除叶片流动损失和出口周向速度动能损失的前提下，对单叶轮转子风机的流型进行了优化，然后，按照孤立翼型设计方法，选择可逆风机专用翼型的升力和攻角测试结果，设计开发成功了双向轴流通风机。采用此 专用翼型进行叶片成型，实测风机正向运行时的压力系数为0.0724，效率为76.4%，反向运行时压力系数为0.070，效率为70.0%，基本上达到了风机正反风性能相近的要求。限于当时的计算条件，整个设计还是按照传统的孤立翼型设计方法进行的，没有对该风机的三维粘性流场进行验证计算。
2003年文献[17]在国内率先利用商用计算流体力学（CFD）软件FLUENT对地铁风机内部流场进行了全面的三维粘性流场计算和分析，计算区域包括整流罩、动叶和支撑电机的导叶，采用三维定常流场计算，并与试验结果进行了对比，结果符合良好。
随着计算技术的进步，对可逆轴流通风机动叶的设计方法也在不断的进步。2005年文献[18]采用现代优化设计技术优化设计了一台地铁风机的动叶叶片。该文首先 提出了一种构造对称S型叶片的方法，就是利用NACA4系列翼型，把后半部分去掉，将前半部分叶型旋转180°后当做后半部分，就得到S型基本翼型，在此基础上做出一条S母线，结合基本翼型得到S型翼型，然后以叶片各个截面的S型翼型的最大拱度、S型母线、叶片扭角和叶根安装角作为自变量，通过正交试验，经过75次数值试验，优选出效率最高的叶片，最终获得叶片的流动效率达87.67%的优化结果。但是，该文 献 没有考虑支撑电机的导叶对风机性能和流场的影响。
2006年文献[19]对某可逆地铁风机流场进行计算时发现，由于支撑电机的导叶存在，导致可逆风机正反转性能不一致。为此该文专门设计了具有一定安装角度的导叶，使得风机正转时，相当于前导叶加动叶的风机模式；而风机反转时，相当于动叶加后导叶模式。其具体的设计方法是：首先以等环量规律设计出初始叶片；然后以叶片安装角、叶片数、叶型为自变量，以风机的效率为优化目标函数，进行转子的优化设计；再根据转子的流场计算结果，进行静子的优化设计；最后将转子和静子进行合理匹配，直到达到设计要求为止。
以上文章是笔者查阅到的国内全部公开发表的有关可逆轴流通风机的设计优化和流场计算的典型文献，国外文献一篇都未查到。其它由同一作者写出的类似文献不再一一列举。
4 新型地铁风机及其进一步发展方向
笔者在为多家企业开发可逆地铁风机的过程中，发现了与文献[19]同样的问题，即虽然使用了由完全反向对称翼型成型的动叶和支撑电机的导叶，但由于动叶加导叶的方式使得地铁风机的流道结构不对称，导致了可逆风机正反风性能不一致，而且在试验测量中发现，采用正转方向为动叶加支撑导叶模式的风机效率高。为了仔细查明原因，笔者首先对试验测量的风机进行了数值计算，计算的正反风结果与测量结果一致，这证明电机支撑导叶的存在对提高风机效率是有益的，为了进一步提高反风效率，同时也使得风机正反风性能更加一致，笔者提出在完全可逆风机的动叶两边设置两列平行于轴向的导叶的发明专利[20] ，在某企业地铁风机样机测试中，已证实了该专利的有效性。
为了深入探索该发明提高地铁风机效率的机理，笔者专门设计了一台高压大流量地铁风机并对其进行了详细的数值研究，发现在保证计算区域和动叶转子等各种可比参数完全一致的前提下，动叶两端加平直对称导叶的风机计算全压效率比单叶轮风机提高近10%，全压也相应明显提高了。流场分析表明，安装导叶后效率和全压提高的主要机理是导叶的设置大大降低风机出口气流在扩散筒内的流动距离，从而减小了流动损失，同时导叶还可以回收一些动叶出口气流的旋绕动能。
但是，数值计算结果也显示，下游导叶出现了流动分离，这是为了不干扰进口气流，上游导叶需要采用平行于来流的直板或翼型导叶，这就导致同样形状的下游导叶总是处于大冲角下，流动从后导叶进口就发生分离，因此动叶出口气流周向旋绕动能的回收效率非常低。由于地铁风机动叶出口气流的旋绕动能可以占到设计压力的15%～22%，因此通过抑制导叶分离，进一步回收旋绕动能，将明显提高这种新型地铁轴流通风机效率。
一般抑制翼型表面边界层流动分离方法是吹除或抽吸边界层，可通过外加能量或依靠自身的压差实现。依靠自身的压差这种自适应方法控制边界层分离，可实现设备的可靠性和结构的简便，笔者曾对离心通风机叶轮采用自适应边界层控制方法，并获得了设计流量和小流量下提高整机效率2%的好效果[21] ，在此研究工作的启发下，笔者设计了6种不同的翼型来对比研究通过形成射流来抑制头部流动分离的效果，两维数值计算显示无论是分离流动还是压力恢复系数都获得了明显改进和提高，现仍在进行数值计算对比和准备试验验证。
需要说明的是，本专利的下游导叶流动分离与得到广泛研究的普通翼型边界层流动分离不同。地铁风机导叶的流动分离是由于大冲角引起的，发生在头部，而普通翼型是由于气流扩压度过大而导致翼型后部分离。
此外，在为企业设计地铁风机的时候，发现主要结构参数不符合最佳普通轴流通风机选择规律、预计性能不好的地铁风机，计算出来的效率反而较高，这说明可逆轴流通风机和普通轴流通风机的主要结构参数的确定方面有所不同。轴流通风机的主要结构参数的选择对风机的效率起非常重要的作用，但目前国内外还没有有关可逆风机最佳结构参数选择的文献，需要进一步的研究。
5 结论与展望
综上所述，随着我国地铁交通事业的发展，近年来我国对可逆地铁轴流通风机的研究也取得了明显进展，研究方法也从 20世纪90年代初的主要依靠试验的方法，过渡到现在数值模拟与试验相结合的方法，有些研究成果已在实际设计生产中得到应用。但相对普通轴流通风机的研究，对于地铁风机的研究仍然相当稀少，可在以下方面开展进一步研究。
（1) 目前国内外已经提出了一些设计可逆轴流 通 风机专用翼型的思路和方法，但还没有采用现代流场计算技术进行基于叶栅思想的翼型参数化建模和优化的研究，这方面工作是地铁风机三维叶片高效快速优化的基础。
（2）可逆风机的最优结构参数的选择问题还需要进行深入和全面的研究。
（3）笔者提出的新型可逆轴流通风机的导叶由于来流冲角较大，导叶从叶片头部就发生流动分离，从而使导叶回收动叶出口旋绕动能的能力大大下降，如何采用边界层控制方法，改善导叶的分离流动是进一步提高这种新型地铁风机效率的关键。
一、注塑机的成型过程
注塑成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等。
注塑机的工作原理：与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。
一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是：首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持（又称保压）、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品。
注塑成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力，因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。
二、注塑机耗电和工作原理
注塑机是一种专用的塑料成型机械，它利用塑料的热塑性，经加热融化后，加以高的压力使其快速流入模腔，经一段时间的保压和冷却，成为各种形状的塑料制品。
1、注塑机的工作循环
冷却和保压：按设定多种压力和时间段，保持料筒的压力，同时模腔冷却成型。锁合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且确认无异物存在下，系统转为高压，将模板锁合（保持油缸内压力）。射台前移到位：射台前进到指定位置（喷嘴与模具紧贴）。
注塑：可设定螺杆以多段速度，压力和行程，将料筒前端的溶料注入模腔。冷却和预塑：模腔内制品继续冷却，同时液力马达驱动螺杆旋转将塑料粒子前推，螺杆在设定的背压控制下后退，当螺杆后退到预定位置，螺杆停止旋转，注射油缸按设定松退，预料结束。
2、注塑机的电能消耗
注塑机的电能消耗主要表现在以下几个部分：循环冷却水泵的电能消耗，其中液压油泵电机的用电量占整个注塑机用电量的80%以上，液压系统油泵的电能消耗 ，加热器的电能消耗，所以降低其耗电量是注塑机节能的关键。
三、注塑机温度上升过高有哪些危害
注塑机温升过高将导致油的粘度降低，泄漏增加，泵的容积效率和整个系统的效率会明显降低。由于油的粘度降低，滑阀等移动部件的油膜变薄和被切破，摩擦阻力增大，导致磨损加剧。从而会减短机器的使用寿命。
注塑机温升过高会导致部件工作质量变差：注塑机温升过高会导致部件工作质量变差，油中溶解空气逸出，产生气穴，致使液压系统工作性能降低。同时也降低的工作效率。
注塑机温升过高会加速油液氧化变质，析出沥青物质，降低液压油的使用寿命。析出物堵塞阻尼小孔和缝隙式阀口，导致压力阀卡死而不能动作、金属管路伸长而弯曲，甚至破裂等。
四、注塑机应该如何保养
不论是进口还是国产注塑机都具有以下特点：
1 .注塑机由机械、液压、电器、专用配套件等，按照注塑加工工艺技术的需要，有机地组合在一起，自动化程度高，相互之间关联紧密；注塑机可3班24h连续运转。若注塑机的某个元件发生故障，将导致停机。
2.注塑机固定资产投资大，生产规模大，消耗原料多，劳动生产率高，创产值大。是一种劳动效率较高的生产组织形式。
注塑机上虽然操作简单，工人少，但注塑机管理和维修的技术含量高，工作量也大。
所以要保证注塑机经常处于完好状态，就必须加强注塑机管理工作，严格控制注塑机的故障发生。以达到降低故障率，减少维修费用，延长使用寿命的目的。
注塑机的功能体现着它在注塑制品生产活动中存在的价值和对注塑生产的保证程度。注塑机故障，一般是指注塑机或系统在使用中丧失或降低其规定功能的事件或现象。注塑机是企业为满足注塑制品生产工艺要求而配备的。在现代化注塑机生产中，由于注塑机结构复杂，自动化程度很高，液压、电控及机械的联系非常紧密， 因而注塑机出现故障，那怕是局部的失灵，都会造成整个注塑机的停产。注塑机故障直接影响注塑产品的数量和质量。
本报讯（记者李振林）国华爱依斯新巴尔虎风电有限公司投资建设的新左旗白音查干风电一期４９．５ＭＷ工程，目前已有３３台风机相继并网发电。截至５月底发电量达１０５１万千瓦时，上网电量９２５万千瓦时，产值达５００万元，预计２０１０年发电量达７０００万千瓦时，可实现产值３７８０万元。
该项目占地７８００３平方米，建筑面积１３４００平方米，已累计完成投资近５亿元。目前二期４９．５ＭＷ发电机组工程正在进行土地预审组件上报、接入系统、可研审查、环境评价等相关工作，今年力争核准开工建设。
来源：呼伦贝尔日报
11月3日，浙江正泰太阳能科技有限公司200兆瓦微晶薄膜电池生产项目、中国航天万源国际(集团)有限公司兆瓦级风机总装项目、北京京城机电控股有限责任公司2000套兆瓦级风力发电机生产项目同时落户甘肃酒泉国家风电装备高新技术产业化基地，标志着酒泉千万千瓦级风电基地建设步入了一个新的发展期。
正泰太阳能科技有限公司在酒泉新建的200兆瓦微晶薄膜电池生产项目总投资近30亿元，项目建成投产后，将形成200万千瓦(MW级)薄膜电池及组件生产能力，可实现年销售收入近20亿元。中国航天万源国际(集团)有限公司酒泉兆瓦级风机总装项目总投资3亿元，项目一期具备年产2MW和3MW永磁直驱风电机组600台的生产能力，达产后年产值50亿，项目计划于2010年11月奠基并开工建设，于2011年4月底投产。北京京城新能源有限公司在酒泉投产的2000台兆瓦级风力发电机生产项目，总投资5.5亿元，项目建成投产后，将形成2000台1.5～3MW风力发电机生产制造和试验能力，年实现销售收入8亿元。
据悉，酒泉新能源装备制造产业园是酒泉千万千瓦级风电基地建设的大后方。截至目前，已有30多家风电装备制造领军企业签订入园协议，总投资达80多亿元。甘肃金风风机总装、华锐科技风机总装、中材科技风机叶片制造、中复连众风机叶片制造、酒钢天成法兰轮毂制造等5个项目率先建成投产，风电装备制造业销售收入达到259.84亿元。
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