北京风机厂关于风机的设计方法及合理选择

一、风机的设计方法

风机的设计有两种方法。一种方法是用基本理论换算出设计工况点的近似值,再用模型试验加以验证。这种方法适合于制造及科研单位设计新型风机时采用。若电厂有条件或在其它单位协助下亦可采用。另一种方法是根据模型试验已得出的空气动力学图和无因次特性曲线,应用相似理论进行选型设计。这种方法在电厂已广泛采用。由第二章第大节所述相似理论可知,几何相似的同一形式的风机,尽管风机的尺寸大小不同,但它们的空气动力学图和无因次特性曲线却是相同的。因此,应用相似理论来设计风机,只要从已有的风机资料(各类型风机的空气动力学图和它们的无因次特性曲线)中,选出满足设计要求、性能良好、制造简便的风机即可。

二、合理选择风机的工作点

风机的工作点是指系统阻力特性曲线(Q-∑h曲线)和风机本身的性能曲线(Q-H曲线)的交点,如图3-1中1点和2点。在实际运行中,工作点一般在最高效率值ηmax的0.9(即η≥0.9max)以上范围内;而设计工作点则应接近于最高效率点。因此,风机的设计流量Q必须由对锅炉实际所带负荷情况的分析,确定其常带负荷及经常可能变动范围,同时根据实际过剩空气系数、煤种等进行计算求得。

风压应由实测烟、风道的阻力求得。如果同时要进行烟、风道的改进,没有条件测定改进后的具体数值,则应对改进前的实测数字和改进计算进行具体的分析,使其尽可能地符合实际情况。

如果工作点选择不当,则高效风机不高效,增加损失,浪费厂用电。现分析如下

1.对于烟道中用挡板调节的引风机

(1)设风量选择正确,风压选择过大,A点的风量、阻力为系统实际风量、阻力，B点为挡板全开时的工作点(见图32)。显然在B点工作时,风机产生的风量,风压过大，必须关小系统挡板,増加节流,改变系统特性,使工作点由B点移到A"点。由图可知A"能量损失掉了,但风机工作点仍可保持在设计效率值。



(2)设风量、风压都选择过大,A"’为系统实际要求的工作点(见图3-2)。则系统挡板还要进一步关小,使工作点移到A",此时不但A"A"’能量浪费掉了,风机效率也下降了。

2.对于用导向器调节的送风机

导向器调节是利用导向器改变风机本身的特性达到调节的目的。



(1)设风量选择合适、风压过大。从图3-3可知,当导向器全开(100%)时,风机工作点在A点,风量、风压都过大,此时必须关小导向器开度到50%,工作点移到B点,才能符合实际风量、风压的要求。在设计流量Q时,导向器全开,风机效率为90%:当导向器开50%时,则风机效率只有67.5%。可见,若工作点选择不当,风机实际效率会大大降低。

(2)设风量选择合适、风压过低。从图3-4可知,当设计流量Q时,导向器全开,风机产生的全压H不足于克服系统阻力∑h。要满足风压要求,只能使实际流景下降到Q',风机只能在A点工作,锅炉出力被迫降低,风机的效率也降低。

3由于制造工艺过程的问题引起风机特性的变化

在选择凤机时,是根据所选风机的型号,由风机空气动力学图,用无因次特性计算在**效率下风机应有的外径D2和其它尺寸。但常发生由于制造工艺问题而使风机结构不符合设计要求,实际风机的特性曲线与模型风机的特性曲线发生差异,使风机处于低效率下工作。

4,风机选型不当

近几年来,风机效率为80~90%以上的高效风机已很多,这些风机除了空气动力效率都较高的相同特点外,还有性能、结构等方面的差异。在选型时,如果不具体分析各种形式风机性能特点及对本锅炉平时所带负荷的适应范围,只单纯求设计效率高的型号,往往会造成出力经常变动的锅炉选择了调节性差(高效区较窄)的风机,使风机经常处于高效率区外运行。