風機能耗現狀以及節能措施的行業分析研究

    摘要：

    節約能源，保護我們美麗的地球，是人類面臨的一大問題，我們國家相繼出臺了相關節能降耗的政策要求。風機是國民經濟生產過程中的重要設備，也是耗能大戶，因此風機的節能研究對企業的節能降耗以及國家實現承諾的碳排放有著重要的意義。本文首先對國內主要行業運行的風機的實際效率做了摸底分析，各行業的風機運行效率存在差異，但總體上風機的運行效率比較低，節能空間很大;接著本文對風機的節能措施進行研究分析，為企業提高風機的運行效率的改造提供建設性的建議。

    關鍵詞：

    風機節能、風機節能效率、風機節能措施

    Abstract: Saving energy and protecting our beautiful earth isthe main challenge for human beings, China has issued the relevant policy ofsaving energy. Fan is the important equipment for the National Economic Production,and it is the main energy consumer, so saving energy research is very importantfor energy saving for enterprise and the completement of the promised carbonemission.This article is making a survey of fan real runningefficiency, it shows that the running efficiency is very low in general, thereis great potential space for energy saving; The article also make a analysisfor the solution of energy saving to provide constructive suggestion toincrease the fan running efficiency. Keywords: Fan, Energy saving, Energy consumption, Efficiency,Frequency conversion    正文

    風機、引風機三大風機基本都采用動葉可調軸流風機，這種風機是目前技術含量最高、效率最高的風機設備，尤其是動葉可調軸流風機的高效區很寬廣，即使實際運行工況點偏離設計點，風機依然有很高的效率。電力行業風機的高當風機的實際工作點偏離設計點的時候，變頻調節能大幅提高風機的實際工作效率，偏離的越遠，效率提高的幅度越大，因此是目前提高風機效率的最常用的方式。對于已經投入運行的風機，變頻改造是達到節能目的的最有效的方式。風機變頻的確節能，但由于風機是體積比較大、轉速較高的旋轉機械，在采用變頻改造時必須考慮諸如強度、轉子疲勞、軸承潤滑、失速等問題，否則會有非常大的安全隱患，下面就這些方面一一分析。

    轉子的振動問題

    為了避免風機運行時產生共振，設計轉子時，其自然頻率(或者叫臨界轉速)必須避開工作轉速一定距離，通常考慮一階臨界轉速和二階臨界轉速。風機的設計必須避開該轉速下的諧振區域，或者說轉子的設計要使其在不同轉速下運行時都不會產生共振，這個計算是比較難的，甚至有些情況下，在不同轉速下都不產生共振是不大可能的。另外，變頻運行的風機必須計算扭振方向的振動，即扭振，風機嚴禁在諧振區工作，否則如果在進行變頻設計時不考慮這個問題，后果是很嚴重的，輕的風機振動大、轉子容易疲勞，重者會發生飛車事故，發生災難性事故。

    軸承的潤滑問題

    風機采用變頻時，轉速改變后對軸承的負載、潤滑、壽命及檢修周期都會有影響，在進行變頻設計時，必須核算變頻工況下的軸承的潤滑情況。

    風機失速控制

    風機的性能曲線一般是帶有拐點的駝峰曲線，拐點左側區域都為風機的失速區，風機運行時，必須在拐點右側的區域運行。如果風機長期在失速區運行，會造成轉子疲勞、軸承損壞等問題，具有很大的危險性，所以風機千萬不能在失速區工作。變頻時，隨著風機轉速的變化，失速區域也隨著變化，所以需要保證風機在不同轉速運行時都不在該轉速下的失速區工作，這對操控來說是有一定困難的。

    變頻裝置的可靠性

    采用變頻驅動，變頻器的安全性和可靠性是至關重要的，關系到整個系統是否能安全運行，目前國內由于變頻故障導致風機不能正常運行的案例不在少數。另外，變頻器的安全穩定性受環境狀況的影響較大，影響的主要因素有灰塵、溫度和濕度等。一些企業在這些方面都出現過問題，應引起重視，人為改善變頻器的工作環境是變頻器穩定運行的主要方法，比如修建空調房等。3.4通風系統的設計優化風機是在系統中工作的，撇開系統談風機沒有任何意義，風機的工作效率與系統有很大的關系，這點在前面已經分析過了，為了提高風機的實際運行效率，必須在設計階段對系統優化設計，著重考慮以下幾點：

    管路系統設計要合理，避免急轉彎或者通流面積的急劇變化。在管路彎頭處根據情況設置導流葉片，以降低氣流的損失。

    風機參數的裕量要適度，同前面分析的那樣，不要留太大的裕量，避免“大馬拉小車”現象。風機實際工作點越靠近設計點，風機的實際運行效率會越接近設計效率。

    風機出入口的管道盡量設計足夠長的直管段，或者在管路中采用整流格柵，這樣能減少出入口管路中氣流的紊流，從而提高風機的效率。

    風機節能改造對已經投運的風機，可以實際測試風機的效率，對于效率較低的風機，可以考慮按以下的方式進行改造，以達到節約能源的目的。

    對于實際運行點偏離設計點較遠的風機，比較有效的節能改造方式是增加變頻驅動，改造比較簡單，節能效果非常明顯，但變頻改造的時候要注意上面談到的問題。

    對于技術落后的風機設備，可以考慮整機更換成高效的設備，改造的時候風機進出口風道基本可以利舊，基礎稍微改動即可適用與新的設備。根據經驗，高效節能產品淘汰技術落后的產品，投資回收期一般在三年左右。

    對實際運行工作點偏離設計點不大的風機，可以更換轉子或者更換葉片，來提高風機的效率。

    對風機系統損失大的場合，可以考慮在風道、彎頭增加導葉，減少氣流損失，從而達到節能的目的。

    提高設備運營的管理水平，充分發揮設備的節能潛力好的設備需要好的管理，提高設備運營的管理水平，對發揮設備的優勢、提高設備運營的效率也是很關鍵的，建議企業可以從以下幾方面入手，爭取做到精細計劃、按需通風，避免不必要的能源浪費。

    精心安排生產，合理操控風機，力爭實現按需通風。

    提高設備管理人員的業務水平。

    優化系統，避免不必要的系統阻力的增加。

    設備維修保養要到位，避免“湊合著用“等管理觀念。

    結束語

    通過本文的闡述，風機是耗電大戶，是企業節能降耗的主要對象。目前國內只有電力行業的風機效率較高，其他行業如水泥、礦山等風機實際運行效率較低，節能潛力巨大。可以通過選用高效節能的產品、采用變頻驅動、對風機做節能改造、風機設計的裕量要合理、風機系統優化、提高設備管理水平等方式來提高風機的實際運行效率，達到節能減排的目的，為國家完成承諾的碳排放添磚加瓦。瑞澤能源是一家專注節能環保產業的高新技術企業，擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統高效節能技術、電能質量優化節電技術、循環水零排放技術，在水泵節能、風機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環水水處理等領域得到廣泛應用，公司依托三元流技術設計的三元流葉輪，用于水泵、風機、離心式空壓機的節能改造，技術應用可靠，業績優良。

瑞澤能源是一家專注節能環保產業的高新技術企業，擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統高效節能技術、電能質量優化節電技術、循環水零排放技術，在水泵節能、風機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環水水處理等領域得到廣泛應用，公司依托三元流技術設計的三元流葉輪，用于水泵、風機、離心式空壓機的節能改造，技術應用可靠，業績優良。