屋顶通风降温_目标10%，价格仍是最大挑战关于公路隧道纵向通风系

   在取消“风电项目设备国产化率要达到70%以上”的扶持性规定5个月后，那些国际风电设备制造业的巨头们在中国的生存态势如何？记者近日采访了全球第三大风力涡轮机供应商――被称为风能之子的印度苏司兰公司（suzlon）总裁图尔西?坦提。这位公司创始人表示，这个规定的取消对他们的影响并不大，他们仍然在为中国10%的市场份额目标而努力。
　　 图尔西?坦提坦言自2005年瞄准中国市场，2006年设立苏司兰能源（天津）有限公司以来，近5年的发展还算比较顺利，市场份额也在步步提升，目前已经达到了3%。这个数据比起他们在全球市场中的份额仍显得黯淡。依据BTM咨询公司2009年的最新数据，加上已经收购的德国Repower公司，苏司兰在全球市场中的份额已经达到9.8%，仅次于丹麦的维斯塔斯（vestas）与美国的GE能源公司。
　　 然而对比2008年（3月）的数据，这三家巨头的市场份额实际上都在下降。其中维斯塔斯与GE均跌去6个百分点之多，苏司兰也下降了近3个百分点。中国的风机供应商追赶之势凶猛，华锐风电、金风科技和东方电气均挤入了2009年全球十大风机供应商的榜单。其中，华锐风电以9.2%的市场份额直逼GE，如果苏司兰没有收购Repower，华锐将直接进入前三甲。
　　 图尔西?坦提向记者感叹中国风机企业的价格优势，强调价格尤其是千瓦的价格仍然是苏司兰面临的最大挑战。但他也表示，从整个生命周期的角度看，苏司兰风机的成本还是比较低的，并且他们下一步准备在技术上进一步加大投资以降低整体风机的价格。
　　 我们对中国市场的战略是分三步走：第一，要有最高的可靠性、最高的质量水准；第二，要把整个生产周期的成本降下来，降到最低的水平，我们需要提供最好的产品交付和服务；第三，使得我们的产品有一个更好的绩效表现。”图尔西?坦提如此描绘他的蓝图。
　　 目前，苏司兰总的装机容量为14500GW，已进入全球24个国家，拥有15000名员工。在中国，成立4年左右的天津公司有一个600兆瓦的制造设施基地，主要生产风机、发电机、板、转子叶片等零部件。另外，天津的这个公司里还建立了Hansen变速箱制造基地，有3000兆瓦/年的生产能力。
　　 除此之外，图尔西?坦提向记者透露，一直以来，苏司兰还在与一家叫作宏腾能源有限公司(Honiton)的英国风能开发企业合作，在内蒙古也有投资项目。苏司兰能源（天津）有限公司、Repower、宏腾能源有限公司以及汉森风能设备有限公司在中国的总投资3亿美元，并共同创造了1500个就业机会。与此同时，中国作为一个庞大市场的吸引力也将促使苏司兰未来考虑在德国、丹麦、比利时等国家之外，在中国也设立技术中心。
　　 作为一家出生于新兴发展中国家的风机企业，图尔西?坦提自认为15年的经验已经累积了足够多的经验。“我们针对不同的市场开发出不同的产品和不同的模型、不同的模式。所以，我们对于新兴市场来说是一个比较在行的公司，尤其是中国、印度、巴西这样一些新兴市场，我们是一个专家，我们也准备把这些地方比较好的经验带到中国来。”他说。

来源：中国经济导报

在公路隧道纵向通风系统中，射流风机通常是并联为一组，并沿隧道方向间隔布置，为了满足隧道内噪声环境的要求，射流风机通常配有整体消声器。在夜间，为了防止隧道洞口产生较大的噪声，通常是只运行隧道中间部分的风机，或者加长靠近隧道洞口处的风机消声器长度，或者采用双速射流风机。
二、射流风机推力影响因素及选用

1.每组风机之间的纵向距离

如果隧道中每组风机之间具有足够的距离，则喷射气流会有充分的逐渐减速，如果喷射气流减速不完全，将会影响到下一级风机的工作性能。一般情况下，每组风机之间的纵向间距取为隧道截面水力当量直径的10倍或10倍以上，也可以取风机空气动压(Pa)的十分之一作风机纵向间距(m)，同一组风机之间的中心距至少取为风机直径的2倍。隧道中的射流风机布置并不一定具有同一间距，只要风机之间具有足够的纵向间距，则风机可以尽可能地布置在靠近隧道洞口的位置；如果风机轴向安装位置允许存在一定倾斜，则风机之间的纵向距离可以减少，从而可以提高安装系数。

2.隧道中空气流速、风机与壁面及拱顶的接近度

风机推力是在空气静止条件下，根据[URL=][U][COLOR=#0000ff]风机[/COLOR][/U][/URL]的空气动量的变化而测定的。如果[URL=][U][COLOR=#0000ff]风机[/COLOR][/U][/URL]进口的空气处于运动状态，则风机中空气动量的变化值必然减小。如果射流[URL=][U][COLOR=#0000ff]风机[/COLOR][/U][/URL]的安装位置靠近隧道壁面或拱顶，则空气射流与壁面或与拱顶之间必然产生附加摩擦损失。

3.风机尺寸

射流风机耗电量与推力之比与风机出口风速有关，对于给定的推力要求，出口风速越高，耗电量越大。因此，为了降低运行成本，应尽可能选用大直径、低转速或叶片角度小的风机。对于给定的风机尺寸，如果降低其推力，必然导致风机数量的增加，从而增加风机本身的投资，但此时风机出口风速也随之降低，使得消声器得以取消或减小其长度。

4.可逆运转风机

可逆运转风机与单向风机相比，效率略低，且噪声稍高，但此类风机可以使隧道的运营具有较大的选择性。如在特别需要的情况下，单向隧道可以用作双向运营，在着火时，风机可以反转排烟。

三、隧道中总推力计算

对于采用纵向通风方式的公路隧道，在确定了其需要的空气量后，使可以计算用于克服隧道中全部空气阻力所需要的射流风机的推力，隧道中的空气阻力主要由以下各项阻力组成。

1.隧道进口、出口空气阻力

隧道进口、出口空气阻力pen,ex通常取为隧道中空气动压的1.5倍，如果隧道进口置有流线型喇叭段结构，出口置有扩散结构，则此项阻力会小些。

pdt=1/2ρV2T

式中　pdt——隧道空气动压，Pa
ρ——空气密度，kg/m3
VT——隧道中空气平均流速=qT/VT，m/s
qT——隧道中空气流速，m/s
AT——隧道截面积，m2

2.车辆拖阻或阻力

在单向隧道中，如果车辆速度低于隧道中风速，车辆会产生拖阻，如果车辆速度大于隧道中风速，则车辆会对空气流动产生助推力；在双向隧道中，与风速反向的车辆行驶速度会对空气流动产生阻力，车辆拖阻或助推力计算如下：

pdrag=CdAV/AT×0.5ρ〔(NC1+NT1)(VV1+VT)2-(NC2+NT2)｜VV2-VT｜(VV2-VT)〕

式中　pdrag——车辆拖阻或阻力，Pa
Cd——车辆拖阻系数(1.0)
AV——车辆迎风面积(小汽车：2m2，卡车6m2)
NC1——与风向相反行驶小汽车车辆数
NT1——与风向相反行驶卡车车辆数
NC2——与风向同向行驶小汽车车辆数
NT2——与风向同向行驶卡车车辆数
VV1&mdash,降温设备;—与风向相反行驶车辆速度，m/s
VV2——与风向同向行驶车辆速度，m/s

对于单向隧道NC1=0，NT1=0

3.环境条件

由于隧道的地理位置不同，隧道进出口的环境条件存在较大差异，如自然风速、风向、空气温度、海拔、大气压等条件会差别较大，从而会导致烟囱效应(stack effects)，应从隧道的空气阻力中增加或减掉此效应。由于隧道两端大气压差而引起的阻力pstack应由测量值确定，并增加到系统阻力中。

4.隧道中表面摩擦损失

隧道中的悬挂物表面，如照明灯具、道路方向指示牌等会对隧道中的空气流动产生阻力。其计算如下：

pL=0.5ρV2TL/Dh

式中　VT——隧道中空气平均流速，m/s
L——隧道长度,通风降温方案，m
Dh——隧道横截面当量直径=4AT/PT，m
AT——隧道横截面积，m2
PT——隧道横截面周长，m
f——摩擦系数

通常情况下，f取值为0.02～0.04，主要取决于隧道表粗糙度及隧道中悬挂物的尺寸及数量。如果上述因素不易确定，则取f=0.025。

5.隧道中总推力TT

隧道中的总推力是用于克服隧道中的空气阻力，故

TT=pTAT

pT即为1～4中各项阻力损失之和

pT=pen,ex+pdrag±pstack+pL

四、射流风机推力

射流风机的基本推力等于风机进出口空气动量的变化。风机进口或出口空气动量等于空气质量流量与进口或出口的平均流速之乘积。根据隧道中射流风机的布置原则，通常认为射流风机进口处空气流速为0，故射流风机的理论推力为：

Tm=ρqVFVF=ρqvf2/AF

式中　qVF——风机中空气体积流量，m3/s
VF——风机出口空气平均流速，m/s
Af——风机有效通流面积，m2

上式仅适用于流速均匀分布的情况，而风机中的流速分布通常差别很大，主要取决于风机的设计，特别是叶轮上的轮毂直径与叶片长度的比、叶片设计基础(自由流动，强制流动或旋涡流)、整流体的效率以及流动障碍物的布置等。

射流风机的推力测试是按ISO13350〔1〕进行的，WOODS射流风机的测试推力〔2〕一般为理论推力的0.85～1.05倍，而其它射流风机的测试推力仅为理论推力的0.65倍或更低。

隧道中的总推力等于隧道中所有射流风机产生的推力之和。不管射流风机的布置是并联、串联还是其它布置形式。

五、隧道中射流风机数量的确定

NF=TT/Ti，小数点圆整为1
式中　NF——射流风机数量
TT——隧道中推力，N
Ti——射流风机安装推力，N

射流风机的安装推力通常会小于射流风机的测试推力(按ISO13350)或理论推力，这主要是由于风机安装之后会受到其周围客观环境的影响。

射流风机的安装推力Ti=TmK1K2K3　(N)

K1是隧道空气流速与射流风机出口风速之间的影响系数。在相同出口风速条件下，隧道中空气流速越小，则K1越大；在隧道中空气流速相同的条件下，出口风速越大，K1值越大，这主要是由于风机进口处空气动量的K1值不同而造成的。K1值选择参见图1。
[ALIGN=center][IMG]
图1　隧道中空气流速对射流风机推力的影响曲线[/ALIGN]K2是风机安装偏心校正系数。风机安装偏心是指风机安装位置靠近隧道的壁面或拱顶，从而使部分气流撞击壁面，不能进入隧道主气流。K2值选择参见图2。 [ALIGN=center][IMG]
Z——射流[URL=][U][COLOR=#0000ff]风机[/COLOR][/U][/URL]轴线至隧道壁面或拱顶距离
DF——射流风机直径
DT——隧道横截面积当量直径
图2　与隧道主轴线平行安装射流风机推力受壁面影响曲线/p>K3是风机安装时轴线倾斜的较正系数，如图3所示。
[IMG]
图3　风机安装时轴线倾斜对推力的影响曲线[/ALIGN]由图3可以看出，当风机安装偏心度为0.16时，即使其轴向倾斜角较大，其校正系数K3也大于1，超过10%。因此，选择K3时，应与K2一起考虑。对于WOODS风机，其K2K3值一般如下取值：　

倾角　　　　　　K2K3
0　　　　　　　0.82
5　　　　　　　0.88
10　　　　　　 0.93
15　　　　　　 0.90

六、结束语

在设计隧道通风系统时，射流风机经常被选用的原因之一是其具有低的初投资和低的运行费用。同时，射流风机还可以与通风系统联合使用，用于排风和排烟。

隧道内的空气流动主要是由于存在气流压差。射流风机通过喷射高速气流而产生推力，随着空气流速的减小，其能量传递给沿隧道内的运动空气，从而产生隧道内的空气压差，其大小等于射流风机的推力与隧道横截面积之商，用于克服隧道内的空气流动阻力。因此，射流风机的选型主要取决于对风机推力的要求(即风机出口气流喷射速度的要求)以及所需排风量(即风机直径)的要求。

为改变以燃煤为主的不合理能源结构，开发利用新能源，黑龙江省加大淘汰效率低下、污染严重小火电机组的力度，今年计划关停小火电机组41.35万千瓦，同时支持风电、生物质发电等清洁能源和可再生能源的发展。

 

 

省电力公司预计，“十一五”期间替代机组总容量有望达到300万千瓦，总转移电量达到95.6亿千瓦时，每年可节省燃煤43万吨，减少二氧化碳排放85.14万吨，减少二氧化硫排放0.43万吨，节能效益预计达到两亿元。

1、减速机的维护与检修
减速机的主要部件是锥齿轮、伞齿轮、斜齿轮及滚动轴承。在负荷的长期作用下，齿轮常发生的失效形式是轮齿工作面磨损和点蚀。齿轮出现磨损或点蚀后，运动精度降低，噪音和振动增大。如果点蚀尺寸大，蚀坑往往成为疲劳源，最终导致轮齿疲劳断裂。因此每年要对齿轮接触精度和点蚀情况进行检查。接触精度的要求见表1。点蚀坑的尺寸长度不超过齿长的1/3和齿高的1/2。滚动轴承正常的失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。当点蚀破坏发生以后减速机会出现比较强烈的振动、噪声和发热现象。由于滚动轴承不宜经常拆卸，并且受到结构和安装位置所限，对滚动轴承直接检查比较困难。在停机后盘车，用听音棒贴住轴承函，仔细听轴承转动的声音，正常轴承转动的声音应是清脆、连续、均匀的。如果声音沉闷、断续、发卡说明轴承可能存在缺陷，要拆下进一步检查，确定失效后更换。此外，使用优质的润滑油并加入适当添加剂有助于延长齿轮、轴承的使用寿命。我公司定期对润滑油的粘度、酸值、机械杂质等重要指标进行化验，达不到标准及时更换。并且在L85A 型、LF60型风机减速机中加入了亚米加904润滑油添加剂，此两种风机齿轮、轴承的设计寿命为50000小时，自1997年使用至今已连续运行60000余小时，历次检查齿轮、轴承都完好。

表1 风机减速机齿轮接触精度要求 名称 按高度 按长度 侧隙范围
斜齿轮 不小于60% 不小于60%—70% 0.12-0.22mm
锥齿轮 不小于60% 不小于70% 0.15-0.35mm

2、联轴器维护与检修
联轴器直接关系到风机运行的平稳程度。我公司LF47型、L85A 型、LF60型三种类型的冷却塔风机分别使用了，弹性圈柱销联轴器、弹性柱销联轴器、膜片联轴器。这三种联轴器都起着传递扭矩和缓冲减振的作用。其中，弹性圈柱销联轴器的橡胶弹性圈、弹性柱销联轴器橡胶接头、膜片联轴器的弹性膜片都是弹性元件，可以补偿轴线的相对位移。由于受到多次启动冲击，长期的振动磨损以及腐蚀、老化的影响，弹性元件会失效。因此，每年必须定期间检查。如果橡胶元件出现老化、磨损，弹性膜片出现倒伏或缺损都要及时更换。另外，在安装或检修时，为减小联轴器不对中的影响，两半联轴器的同轴度误差不超过0.1mm。

3、扇叶与风筒的检查与调整
扇叶与风筒一般都是玻璃钢材料制作。起抽风、导流作用。由于扇叶由轮毂中的夹块夹持，经过长时间运转扇叶可能会围绕中心转动，影响平衡引起振动。为此，每年必须要检查、调整扇叶角度。对扇叶的具体要求见表2。所有扇叶倾角允差不大于0.5°。为了提高风机的效率，扇叶与风筒间保持很小的间隙。由于风筒是玻璃钢材质刚度较差容易变形，所以大型风机的风筒除了肋筋还有拉筋，控制和调整风筒的圆度。经过长期运行，由于风筒螺栓和拉筋螺栓松动，拉筋磨损、折断，会引起风筒变形，变形严重时，扇叶会蹭到风筒，剧烈摩擦会使扇叶和风筒严重磨损，甚至折断扇叶。因此必须定期检查、调整风筒的圆度误差及扇叶与风筒间隙。根据不同的间隙要求，圆度误差控制在3~5mm。扇叶与风筒间隙要求见表3。另外,车间安装负压风机，要定期检查风筒拉筋，当锈蚀磨损达到直径或壁厚的1/3时更换。

表4 扇叶角度 型号 LF-47 LF-60 L-85A
角度° 8.5±0.5 12±0.5 19±0.5

表3 扇叶与风筒间隙 型号 LF-47 LF-60 LF-85A
间隙mm 9-19 8-30 20-35

4、润滑油系统的监测与维护
润滑油是风机的“血液”，存在于减速机、油管、油视镜内。润滑油泄漏减速机齿轮将有烧毁的危险。油管一般细而长容易折断，为此，每年至少要检查一次油管，当油管有裂口或壁厚减薄1mm时要更换油管。如果减速机使用的是骨架橡胶密封每年要更换一次，如果使用的是机械密封每年要检查摩擦副的磨损情况，有损坏要更换。风机运行时，由于挥发和渗漏润滑油会不断减少，要定时通过油视镜检查油位，当油位低于减速机1/2时要及时补充润滑油，如果润滑油油位下降过快，要停机检修。此外，减速机箱应安装温度传感器，在快速漏油未被及时发现时，减速机箱温度急速上升，应立刻停机，保护减速机内齿轮和轴承。1999年7月一台LF47型风机，由于未更换壁厚减薄油管，运行中油管断裂并且未能及时发现，致使减速机齿轮烧毁。直接损失近3万元，并且还影响循环水系统的运行。可见，对冷却塔风机润滑油系统监测与维护十分必要。



5、振动的监测
冷却塔风机是旋转设备。由于联轴器同轴度增大，旋转部件平衡状态劣化，基础强度降低，零部件磨损等原因冷却塔风机的振动烈度会发生变化。根据IS02372《旋转机械的振动烈度标准》和厂家提供的有关资料，振动速度长期运行不超过6.3mm/s，最大不超过10mm/s。大烈度的振动会使机组的连接螺栓松动，状况劣化甚至造成零部件失效。2000年10月一台LF60型风机，由于缺乏对振动的监测，经过长时间振动，地脚螺栓松动，风机发生位移，叶片与风筒摩擦造成叶片与风筒损伤，同时油管被拉断，由于停机及时才没有造成更大损失。因此，必须对风机的振动进行监测。当振动值超过标准时，应针对原因进行检修。另外，所有的螺栓、螺母应有止退措施尽量避免因振动引起螺栓松动发生事故。

6、腐蚀的监测与处理
冷却塔轴流风机都是在室外大气中工作的。如图1所示，水汽沿风机扇叶轴向自下而上流动。风机的传动轴、轮毂、支座以及冷却塔的钢结构大都是碳钢材料，长期与水汽接触，工作环境潮湿。大气中含二氧化碳、二氧化硫等气体与水汽结合，形成酸性电解液，发生吸氧腐蚀。当溶液的酸性很大时，也可能有氢离子的还原反应，发生析氢腐蚀。同时生成红棕色的三氧化二铁和绿色的含水四氧化三铁以及黑色的无水四氧化三铁。这种腐蚀在华北地区十分严重。传动轴受较大扭矩，受到腐蚀后，截面积减小抗扭转强度下降，极易发生扭断事故。支座和钢结构承受交变载荷以及重力的作用，受到腐蚀后，截面积减小刚度下降，致使风机振动加剧；当强度下降到一定程度后，风机、风筒还有倾斜的危险。另外，轮毂腐蚀后会发生质心变化引起不平衡振动。2000年1月一台LF47型风机，其传动轴是空心轴。由于腐蚀严重和材质不均，空心轴壁局部减薄到0.3mm，启动时，在启动扭矩作用下发生扭断，断轴飞起将叶片打断，造成很大损失。因此，对腐蚀的监测与处理是十分必要的。首先，在材质选择上尽量选择不锈钢材料这样可以减小腐蚀的影响；其次，要定期检测钢铁材料的壁厚，校核刚度、强度，达不到要求时及时加固或更换；再次，对于碳钢表面必须定期做彻底防腐处理。通过以上措施将会大大降低腐蚀的影响。

近年来通过由于着重落实了以上几个方面的维护与检修，风机的完好率达到100%，确保了循环水系统的安全高效运行。经济和社会效益显著。


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