風機軸承溫度偏高的原因 ????軸承溫度超標，是使軸承損壞的重要因素之一。引起軸承溫度偏高的主要原因有以下幾點： 　　1、潤滑質量不良。潤滑的目的，是使動靜部分不直接接觸產生摩擦，而形成固體與液體之間的摩擦。如果潤滑油數(shù)量不足或質量不良，會使動靜部分直接摩擦發(fā)熱，或熱量不能通過潤滑油帶走，而使軸承溫度升高。 　　2、滾動軸承裝配質量不良。如內套與軸的緊力不夠，外套與軸承座間隙過大或過小。 　　3、軸承質量不良�；瑒虞S承刮研質量不良，烏金接觸不好或脫胎；滾動軸承滾動體面有裂紋、碎裂、剝落等，都會破壞油膜的穩(wěn)定性與均勻性，面使軸承發(fā)熱。 　　4、密封毛氈過緊而發(fā)熱。 　　5、軸承振動過大而承受沖擊負載，嚴重影響潤滑油膜的穩(wěn)定性。 　　6、軸承冷卻水量不足或中斷，影響熱量的帶出，而使軸承溫度升高。 相關閱讀:
1 總 則 　　1.0.1 為使生物處理曝氣系統(tǒng)設計滿足工程建設需要，特制定本規(guī)程。 　　1.0.2 本規(guī)程包括曝氣器、供風管道、風機的選型及機房設計。 　　1.0.3 本規(guī)程適用于新建、擴建、改建的城市污水處理工程或工業(yè)污水處理工 程中的生物處理鼓風曝氣系統(tǒng)的設計計算。 　　1.0.4 鼓風曝氣系統(tǒng)設計除按本規(guī)程執(zhí)行外，尚應符合現(xiàn)行有關的國家標準的規(guī)定。 2 術 語 　　2.0.1 曝氣器 aerator 　　　　用于水中充氧兼攪拌的基本器具或 設備 。 　　2.0.2 微孔曝氣器 fine bubble aerator 　　　　空氣通過多孔介質，在水中產生氣泡直徑小于3mm的高效曝氣器。 　　2.0.3 中大氣泡曝氣器 middle and large air bubble aerator 　　　　空氣通過曝氣器在水中產生氣泡直徑大于3mm以上的曝氣器。 　　2.0.4 可張中、微孔曝氣器 openable middle and fine bubble aerator 　　　　空氣通過具有彈性材質的微孔曝氣器或軟管時，其上孔縫張開，停止供氣 時孔縫閉合的一種曝氣器。 　　2.0.5 雙環(huán)傘型曝氣器 double rings umbrella aerator 　　　　一種具有雙環(huán)類似傘狀的，在水中產生中大氣泡的曝氣器。 　　2.0.6 曝氣器標準狀態(tài)充氧性能 oxygentransfer performance 　　　　指單個曝氣器在大氣壓力為0.1Mpa、水溫為20℃時，對清水的充氧性能。 　　2.0.7 鼓風曝氣系統(tǒng) aeration blowing system 　　　　指由風機、管路、曝氣器、除塵器為主組成的系統(tǒng)。 3 鼓風曝氣器 　　 3.1 一般規(guī)定 　　3.1.1 根據(jù)污水性質、環(huán)境要求、管理水平、經(jīng)濟核算，工程設計中可選用鼓 風曝氣、機械表面曝氣、射流曝氣等方式，一般宜選用鼓風曝氣式。 　　3.1.2 選用鼓風曝氣系統(tǒng)時曝氣器應符合下列要求： 　　　　1、在某一特定曝氣條件下，既能滿足曝氣池污水需氧要求，又能達到混 合攪拌，池內無沉淀的要求； 　　　　2、曝氣器既要有較高充氧性能，又應有較強混合攪拌能力。同時還應有 不易堵塞、耐腐蝕、堅固、布氣均勻、操作管理及維修簡便，成本低、 阻力小和壽命長等性能； 　　　　3、選用曝氣器所組成的鼓風曝氣系統(tǒng)，從整體上應具有節(jié)約能量、組成 簡單、安裝及維修管理方便，易于排除故障等優(yōu)點。 　　3.1.3 鼓風曝氣器分為微孔曝氣器及中大氣泡曝氣器。大、中型城市污水處理 廠宜選用微孔曝氣器，接觸曝氣器氧化法宜選用中大氣泡曝氣器。 　　3.1.4 工程中選用的曝氣器，應有該曝氣器在不同服務面積、不同風量、不同 曝氣水深時標準狀態(tài)下的充氧性能曲線及底部流速曲線。 　　3.1.5 鼓風曝氣器可滿池布置，也可在池側布置。推流式曝氣池的曝氣器宜沿 池長方向漸減布置。 　　 3.2 微孔曝氣器 　　3.2.1 工程中常用微孔曝氣器有： 　　　　1、可張中、微孔曝氣器； 　　　　2、平板式微孔曝氣器； 　　　　3、鐘罩式微孔曝氣器； 　　　　4、聚乙烯棒狀微孔曝氣器。 　　3.2.2 可張中、微孔曝氣器技術性能應符合《污水處理用可張中、微孔曝氣器》 CJ/T3015.4-96的要求，其充氧性能見附錄A.0.1。 　　3.2.3 鐘罩式、平板式微孔曝氣器的技術性能應符合《污水處理用微孔曝氣器》 CJ/T3015.1-93 的要求，其充氧性能見附錄A.0.2。 　　3.2.4 在不連續(xù)曝氣的污水生物處理中，當使用微孔曝氣器時，應采用可張中、 微孔曝氣器。 　 　3.3 中大氣泡曝氣器 　　3.3.1 工程中常用的中大氣泡曝氣器有： 　　　　1、雙環(huán)傘型曝氣器； 　　　　2、穿孔散流曝氣器； 　　　　3、網(wǎng)狀膜中微孔曝氣器； 　　　　4、固定螺旋曝氣器； 　　　　5、動態(tài)曝氣器； 　　　　6、盆型曝氣器； 　　　　7、穿孔管曝氣器。 　　3.3.2 雙環(huán)傘型曝氣器技術性能應符合《雙環(huán)傘型曝氣器》CJ/T3015.3-95 的 要求，其充氧性能見附錄A.0.3，選用中大氣泡曝氣器時，宜選用雙傘型 曝氣器。 　　3.3.3 選用固定螺旋曝氣器時，曝氣池水深不宜小于4.0m，曝氣池底部流速不 宜小于0.5m/s。 　　3.3.4 選用盆型曝氣器時，曝氣器啟動阻力約為0.01Mpa，運行阻力約為 0.005Mpa。 　　3.3.5 選用穿孔管曝氣器時，應根據(jù)污水性能確定孔徑。一般宜為3-10mm。 　　 3.4 曝氣器數(shù)量計算 　　3.4.1 曝氣池容積計算 曝氣池容積可按下列方法之一計算： 　　　　1、按室外排水設計規(guī)范公式計算 詳見《室外排水設計規(guī)范》GBJ14-87 第6.6.2條及第6.6.3條。 　　　　2、按下述公式計算 　　　　　　1） 污泥負荷 　　　　　　　　FW =K ? Le （3.4.1-1） 　　　　　　 2） 曝氣池容積 　　　　　　　　　 　　　　　　　　式中：FW - 曝氣池的五日生物需氧量污泥負荷（kgBOD5/kgMLSS?d）； 　　　　　　　　　　　K -- BOD5降解常數(shù)由試驗確定（l/d）； 　　　　　　　　　　　Le - 曝氣池出水五日生物需氧量（mg/L）； 　　　　　　　　　　　Q -- 曝氣池的設計流量（m3/h）； 　　　　　　　　　　　Li -- 曝氣池進水五日生物需氧量（mg/L）； 　　　　　　　　　　　V -- 曝氣池的容積（m3）； 　　　　　　　　　　　NW- 曝氣池內混合液懸浮固體平均濃度（g/l）。 　　3.4.2 曝氣池面積按下式計算 　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　 （3.4.2-1） 　　　　　式中：F - 曝氣池面積（m2）； 　　　　　　　　H - 曝氣池水深（h）； 　　　　　　　　V - 由3.4.1算得的曝氣池容積（m3）。 　　3.4.3 曝氣池污水需氧量應按下列方法之一計算： 　　　　1、按室外排水設計規(guī)范公式計算 　　　　　 詳見《室外排水設計規(guī)范》GBJ14-87 第6.7.2條。 　　　　2、按下述公式計算 　　　　　　　 O 2 =24?Q?（Li-Le）?a' + V,豬舍風機?NW?b' （3.4.3-1） 　　　　　　　　式中：O 2 - 曝氣池污水需氧量（kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　　　a' -- BOD5降解需氧量(kgO 2 /kgBOD5)； 　　　　　　　　　　　b' -- 活性污泥內源呼吸耗氧量（kgO 2 /kgMLSS?d）； 　　　　　　　　　　　a'、b' 宜通過試驗確定，也可參照附錄B.0.1。 　　 3.4.4 曝氣池標準狀態(tài)下污水需氧量按下式計算　 　　 　 　　　　　　 式中：O C - 標準狀態(tài)下曝氣池污水需氧量（kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　O 2 - 由3.4.3算得的曝氣池污水需氧量（kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　C s20 -- 20 BC蒸餾水飽和溶解氧值9.17〈mgO 2 /L〉； 　　　　　　　　　α - 曝氣設備在污水與清水中氧總轉移系數(shù)之比值； 　　　　　　　　　β - 污水與清水中飽和溶解氧濃度之比值； 　　　　　　　　　α、β值通過試驗確定，也可參照附錄B.0.2選用； 　　　　　　　　　1.024-溫度修正系數(shù)； 　　　　　　　　　T - 曝氣池內水溫，應按夏季溫度考慮（BC）； 　　　　　　　　　C S(T) -- 水溫TBC時蒸餾水中飽和溶解氧值（mg O 2 /L〉； 　　　　　　　　　C t - 曝氣池正常運行中應維持的溶解氧濃度值（mg O 2 /L〉； 　　　　　　　　　ρ - 不同地區(qū)氣壓修正系數(shù) 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　P - 壓力修正系數(shù)，按下式計算 　　　　　　　　　　　　　 （3.4.4-3） 　　　　　　　　 式中：P b - 空氣釋放點處絕對壓力，按下式計算 　　　　　　　　　　　　 （3.4.4-4） 　　　　　　　　 式中：P a - 當?shù)卮髿鈮毫Γ∕pa）； 　　　　　　　　 　　　H - 曝氣池空氣釋放點距水面高度（m）； 　　　　　　　　 　　　O t - 空氣逸出池面時氣體中氧的百分數(shù)，按下式計算。 　　　　　　　　　　　　 （3.4.4-5） 　　　　　　　　 式中：ε - 曝氣池氧的利用率，以%計。 　　　　　　　　　　　�。ㄓ筛戒汚.0.1，A.0.2，A.0.3中查得）。 　　3.4.5 風機總供風量按下式計算 　　　　　　 �。�3.4.5-1） 　　　　式中：Q - 風機總供風量（m 3 /d）； 　　　　　　　0.28 - 標準狀態(tài)（0.1Mpa，20BC）下每立方米空氣中含氧量 （kgO 2 /m 3 ）； 　　　　　　　Oc、ε-見3.4.4。 　　3.4.6 曝氣器數(shù)量計算 曝氣器所需數(shù)量，應從供氧、服務面積兩方面計算。 　　　　1、 按供氧能力計算曝氣器數(shù)量 　　　　　　　　 （3.4.6-1） 　　　　　　式中：h1 - 按供氧能力所需曝氣器個數(shù)（個）； 　　　　　　　　　O c - 由式（3.4.4-1）所得曝氣器污水標準狀態(tài)下生物處理需氧量 （kgO 2 /d）； 　　　　　　　　　q c - 曝氣器標準狀態(tài)下，與曝氣器工作條件接近時的供氧能力 （kgO 2 /h?個 ）; 　　　　　　　　　　　　(見附錄A.0.1，A.0.3，A.0,屋頂風機.3) 　　　　2、 按服務面積計算曝氣器數(shù)量 　　　　　　　　 （3.4.7-1） 　　　　　　式中：h 2 - 按服務面積所需曝氣器個數(shù)（個）； 　　　　　　　　　F - 由式（3.4.2-1）所得曝氣器面積（m 2 ）； 　　　　　　　　　f - 單個曝氣器服務面積（m 2 ）； 　　　　　　　　　(見附錄A.0.1，A.0.3，A.0.3) 當算得h1與h2二者相差較大時，應經(jīng)調整f或qc重 　　　　　　　　　 復上述計算，直至 二者接近時為止。 　　 3.5 曝氣攪拌能力驗算 　　3.5.1 為滿足曝氣池混合攪拌需要，曝氣還應符合下列條件之一： 　　　　1、 污水生物處理供風量立方米污水還不應小于3m3； 　　　　2、 曝氣池底部水流速不應小于0.25m/s。 4 供風管道及計算 　　 4.1 供風管道一般規(guī)定 　　4.1.1 供風管道系指風機出口至曝氣器的管道。設計中應盡可能減小管道局部 阻力損失，并使各曝氣器處壓力相等或接近。 　　4.1.2 大中型處理廠曝氣池供風總干管應從鼓風機房引出兩條供氣管或采用環(huán) 狀布置、或總干管上設氣體分配罐，一組池設置一供風干管。 　　4.1.3 供風管路宜采用鋼管，并應考慮溫度補償措施和管道防腐處理。 　　4.1.4 供風干管上應設置適量的伸縮節(jié)和固定支架。 　　4.1.5 供風管道應在最低點設置排除水份或油份的放泄口。 　　4.1.6 供風管道應設置排入大氣的放風口，并應采取消聲措施。 　　4.1.7 供風支、干管上應裝有真空破壞閥，立管管頂應高出水面0.5m以上，管 路上所裝閥門應設在水面之上。 　　 4.2 微孔曝氣器供風管路 　　4.2.1 水面以上供風干、支管可采用UPVC-FRP復合管（加強聚氯乙烯+2mm 玻璃布）或FRP管、鋼管。水下供風支管也可采用加強聚氯乙烯UPVC 管。 　　4.2.2 供風管道為鋼管時，必須對管道內進行嚴格防腐處理，管道外也宜做防 腐處理。管內防腐可采用厚δ=150μ的鋁合金熱噴涂或其它方法。 　　4.2.3 布氣支管允許水平高度誤差值±10mm。 　　4.2.4 微孔曝氣器底盤與布氣支管連接后，底盤平面與管軸線水平誤差不應大 于5mm。 　　4.2.5 微孔曝氣器固定支架應可調。調整后同一曝氣池內曝氣器盤面標高最大 誤差不應大于5mm，兩曝氣池之間的曝氣器盤面標高，最大誤差不應大 于10mm或按設計要求。 　　4.2.6 供風支管的間距應通過計算確定，但不宜小于0.5m。 　　4.2.7 為便于檢修和更換曝氣頭，也可采用可提式微孔曝氣器裝置。 　　4.2.8 曝氣支管末端應有排除氣、水混合物之立管，管端伸出水面，管徑不宜 小于5mm，支管與立管連接處孔洞直徑以3-5mm為宜，管上設有閥門。 　　4.2.9 微孔曝氣器的固定支架，應有足夠的錨固力，與池底板進行錨固應考慮 所受浮力。 　　4.2.10 微孔曝氣器安裝前，應將供風干管、支管等所有管道吹掃干凈。 　　4.2.11 可張中、微孔曝氣軟管的安裝，應按《污水處理用可張中、微孔曝氣器》 CJ/T3415.4-96規(guī)定和產品技術要求進行。 　　 4.3 中大氣泡曝氣器供風管路 　　4.3.1 每組曝氣池的供風干管宜為環(huán)狀布置。 　　4.3.2 池底供風支管應與池寬平行布置，曝氣器可固定在支管上或懸吊于支管 下，或在供風支管兩側。固定螺旋曝氣器應與池底固定。每根支管所帶曝 氣器不宜太多，以不超過5個為宜。 　　4.3.3 供風立管應與池壁預埋件固定，供風支管應與池底預埋件固定。 　　 4.4 供風管路計算 　　供風管路計算，可參照《給水排水設計手冊》第五冊。 5 風機與機房 　　 5.1 風 機 　　5.1.1 國內目前常用風機 　　　　1 羅茨鼓風機 　　　　　　1） TS系列低噪聲羅茨鼓風機 　　　　　　2） R系列羅茨鼓風機 　　　　　　3） L系列羅茨鼓風機 　　　　2 離心鼓風機 　　　　　　 1） 高速單級污水處理離心鼓風機 　　　　　　 2） C系列污水處理離心鼓風機 　　5.1.2 鼓風機應選用高效、節(jié)能、使用方便、運行安全，噪聲低、易維護管理 的機型，可選用離心式單級鼓風機。小規(guī)模污水處理廠中，也可選用羅茨 鼓風機。 　　5.1.3 羅茨風機宜選用TS系列低噪聲風機和R系列羅茨鼓風機。 　　5.1.4 羅茨風機宜選用同一型號，當風量變化較大時，應考慮風機大小搭配， 但型號不宜過多。 　　5.1.5 鼓風機的進氣溫度應小于40BC。氣體中固體微粒含量，羅茨風機不應大 于100mg/m3，離心式鼓風機不應大于10mg/m3。微粒最大尺寸不應大于 鼓風機氣缸內各相對運動部件的最小工作間隙之半。但超過上述規(guī)定時應 對進入鼓風機的空氣進行除塵。 　　5.1.6 選用離心式鼓風機時，應詳細核算各種工況條件下風機的工作點，尤其 是在冬季，不得接近風機的喘振區(qū)和使電機超載，還應考慮送風壓力和空 氣溫度的變化。 　　5.1.7 選用羅茨風機時，應設置風量調節(jié)裝置。 　　5.1.8 鼓風機的設置臺數(shù)，應根據(jù)總供風量，所需風壓，選用風機單機性能曲 線及氣溫、污水量和負荷變化等綜合確定。 　　5.1.9 風機總供風量，應按第（3.4.5-1）式計算，配置的風機其總容量（不包 括備用風機），不得小于設計所需風量的95%。 　　5.1. 10 風機的風壓應按下式計算 　　　　H = h1+h2+h3+h4+Δh （5.1.10-1） 　　　　　　式中：H - 風機所需風壓（Mpa）； 　　　　　　　　　h1 - 供風管道沿程阻力（Mpa）； 　　　　　　　　　h2 - 供風管道局部阻力（Mpa）； 　　　　　　　　　h3 - 曝氣器空氣釋放點以上水靜壓（Mpa）； 　　　　　　　　　h4 - 曝氣器阻力（Mpa）； 　　　　　　　　　Δh - 富余水頭 Δh = 0.003-0.005（Mpa）。 　　　　　　其中： 微孔曝氣器 h4≤0.004-0.005 （Mpa） 　　　　　　　　　 可張中、微孔曝氣器 h4≤0.003-0.0035（Mpa） 　　　　　　　　　 盆型中大氣泡曝氣器 h4≤0.005-0.01 （Mpa） 　　　　　　　　　 其它中大氣泡曝氣器阻力可忽略不計。 　　5.1.11 備用風機可用33%-100%的備用率計算。大型污水處理廠宜選用低備用 率，小型污水處理廠宜選用高備用率�；蛘甙垂ぷ鞴娘L機臺數(shù)設置，小 于等于3臺是，應設1臺備用鼓風機，大于等于4臺時，應設2臺備用 鼓風機。 　　 5.2 空氣除塵 　　5.2.1 用作鼓風曝氣系統(tǒng)空氣除塵的設施，按其空氣凈化標準分為粗效（中效）、 高效兩類。 　　5.2.2 應根據(jù)鼓風機產品本身和曝氣器的要求，設置空氣除塵設施。 　　5.2.3 對于鐘罩、平板式等微孔曝氣器，必須進行空氣除塵。宜采用粗效-高 效順序聯(lián)合除塵，除塵后空氣中固體微粒含量應小于15mg/1000m3。 　　5.2.4 選用靜電除塵器時宜按下述數(shù)據(jù)進行設計： 　　　　1 壓力損失小于0.001（Mpa）； 　　　　2 通過設備的風速V< 2.0 （m/s）； 　　　　3 去除固體微粒粒徑d≥1μm氣溶膠的去除率宜達90%-95%以上。 　　5.2.5 選用靜電除塵器時，設計中還應設置上、下水管路及沖洗水預熱和加壓 設施，同時還應設置隔離網(wǎng)與具有聯(lián)鎖功能的安全門等防范措施。 　　5.2.6 對于其它曝氣器的鼓風曝氣系統(tǒng)，可采用粗效除塵器。 　　 5.3 鼓風機房 　　5.3.1 污水處理廠采用鼓風曝氣系統(tǒng)時，宜設置單獨的風機房。也可根據(jù)情況設置敞開式風機站，或采用密閉隔音結構風機房。機房宜布置在曝氣池附近。 　　5.3.2 風機房內外的噪聲，應符合《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GBJ87-85的規(guī)定。 　　5.3.3 機房內可設有值班室、配電室、工具室，對單級離心鼓風機房應設有冷 卻或風冷卻系統(tǒng)。 　　5.3.4 機房內值班室宜有單獨出入口，宜用雙層玻璃，并應有良好的隔聲措施。機房頂板及內墻應采用吸聲效果較好的材料貼面。 　　5.3.5 機房內值班室應有必要的通訊手段和機房內主要設備工況的指示或報警裝置。當機房內不設值班室時，機房主要設備工況的指示或報警裝置均應引進總值班室。 　　5.3.6 機房內應有排除積水的設施和承接風管最低點油、水排泄物的設施。 　　5.3.7 風機房內主要機組的布置和通道寬度應符合《室外排水設計規(guī)范》GBJ14-87第4.3.4條要求。 　　5.3.8 風機房內起重設備，應根據(jù)風機最重部件或電動機的重量，按下列規(guī)定 選用： 　　　　1 起重量小于0.5 t的可采用固定吊鉤或移動吊架； 　　　　2 起重量在0.5-1.0 t時，可采用手動單梁起重設備； 　　　　3 起重量在1.0-3.0 t時，可采用手動或電動單梁起重設備； 　　　　4 起重量在3.0 t以上時，可采用手動或電動單梁起重設備； 　　　　5 起吊高度大，吊運距離長或起吊次數(shù)多的風機房可適當提高起吊的機械 化水平。 　　5.3.9 需要在機房內檢修設備時，應留有維修場所，起面積應根據(jù)最大設備或 部件的外形尺寸確定，并在周圍設寬度不小于0.7m的通道和必要的隔音設施。 　　5.3.10 機房高度應遵守下列規(guī)定： 　　　　1 無吊車起重設備時，室內地面以上有效高度應不小于3.0m； 　　　　2 有吊車起重設備時，應保證吊起物體底部與所越過的物體的頂部有不小于0.5m的凈空。 　　　　3 有高壓配電設備的房屋高度應根據(jù)電氣設備外形尺寸及電器要求確定。 　　5.3.11 設計機房進、出風管道時，應盡量平直，減少各種局部阻力損失。 　　5.3.12 風機房進風系統(tǒng)宜采用吸風塔和風道組合形式，進風塔頂部端宜設置耐 用的鋁合金百葉窗。風道中中設置空氣除塵器。在進風塔和風道折點處 應設置空氣整流板。 　　5.3.13 進風管道宜帶有能自動啟閉的安全門。除塵后的空氣所經(jīng)過的風道應進 行防塵處理。在地下水位較高或高溫高濕地區(qū)，風道內壁應做防潮處理。 　　5.3.14 風機應有獨立基礎，并按最大荷載設計。風機與基礎間應設隔振墊。 　　5.3.15 機房內風機進、出風管宜敷設在地溝內，若在地面敷設時，應根據(jù)需要 設置跨越設施；若架空敷設時，不應跨越電器設備和阻礙通道，通行處 架空管管底距地面不宜小于2.0m，且管道應做托架。 　　5.3.16 機房規(guī)模較大時，宜將風機和管道分上、下兩層設置。上層安裝機組， 下層安裝進、出風管及旁通回流管。此時可取消進、出風管上的消音器。 　　5.3.17 風機與進、出風管間應裝置避震喉，機房內進、出風管路與風機進、出 風管連接出，應設置彈性接頭和必要的管支架。 　　5.3.18 離心式風機進風管路上，應設手動閥門，正常運行時處于常開狀態(tài)。 　　5.3.19 羅茨風機應按產品設置供機組啟閉使用的旁通回流管路，其管徑比出風 管管徑小一號。 　　5.3.20 每臺風機出風管道和旁通回流管道上宜設電動閥門及逆止閥，電動閥門 宜選用V型球閥或對夾式電動碟閥，逆止閥宜選用蝶式止回閥。 　　5.3.21 機房外供風管道宜埋地敷設，若在地面上宜包扎隔音材料。 　　5.3.22 機房內或外應設有風量、風壓、風溫等一次、二次儀表，供風管路上風 量儀宜用渦街式流量計。 　　5.3.23 鼓風機房空氣管路設計應滿足試車及允許范圍內的風量、風壓調節(jié)要求。 　　5.3.24 應按機房操作人員配置必要的個人防護用具。

國產高壓變頻器在煤礦主扇風機中的應用

國產高壓變頻器在煤礦主扇風機中的應用 作 者：山東新風光電子科技發(fā)展有限公司  馬建彬  郭培彬 1 引言 我國煤礦開采僅在2005年即耗能5086.81×104t標準煤,耗電376.04×108kw?h,分別占全國總耗能量和總耗電量3.86%和3.49%,所以,煤炭產業(yè)堪稱我國第一能源產業(yè),既是產能大戶,又是耗能大戶,同時也是節(jié)能潛力大戶。煤礦用的排水泵和透風機的耗電量即占生產電耗44%左右,約為40×108～50×108kw?h，其中排水耗電量占生產電耗的20%～30%，約為25×108 ～30×108kw?h；透風機耗電量占生產電耗的15%～25%，約20×108kw?h左右。為此，采用變頻調速技術可大幅度地降低電耗，節(jié)電率均勻按30%計，年節(jié)電潛力至少為10×108～15×108kw?h。所以，利用變頻技術對現(xiàn)有用電設備進行節(jié)能改造，是解決我國煤炭產業(yè)高消耗、低效益的根本措施。 2 工況簡介 烏蘭礦位于賀蘭山中段，隸屬于寧夏煤業(yè)團體有限責任公司。1965年由西安煤礦設計院設計，礦井年設計能力90萬噸，采用對角式透風系統(tǒng)。1966年開工興建。1975年6月30日建成產。烏蘭礦井田走向長5km，傾斜寬8km，總面積16.15km2，井田劃分為五個采區(qū)和一個備用區(qū)，井田內含薄、中、厚煤層22個，其中可采和局部可采煤層17層，可采儲量1.36億噸。 2006年延深工程和礦井改擴建完成后，烏蘭煤礦的原煤產量將達到240萬噸。煤礦開采遵循以風定產的要求，有多大的風量就答應有多大的開采量，風量隨煤的產量的增加而增加。在采煤作業(yè)中瓦斯隨著煤的開采不斷地涌出，涌出瓦斯與煤的開采量呈正比，而保障每個煤礦工人正常工作所需的新鮮空氣也與煤的開采量呈正比。因此為了煤礦生產安全、完成生產任務，所需風量、風壓隨著開采和掘進的不斷延伸，巷道延長，及開采量的增加而增加，風機需用功率也隨之增加。 烏蘭礦原來的南翼風機隨著掘進的深進，已經(jīng)不能滿足生產需要，故對南翼透風進行了改造，撤除了原南翼主扇，增設南二主扇，大幅度進步了南翼主扇的透風能力。 3 礦用主扇透風機調速方案選擇 3.1 煤礦主扇風機的調節(jié)方法 在煤礦生產中，所需風量風壓在不同階段有不同的要求，為滿足生產要求，煤礦風機通常采用以下幾種方法調節(jié)： （1）閘門調節(jié)； （2）改變透風機轉速； （3）改變前導器葉片角度； （4）軸流式透風機改變動葉安裝角； （5）離心式透風機調節(jié)尾翼擺角； （6）軸流式透風機改變動葉數(shù)目； （7）軸流式透風機改變靜葉角度。 其中以閘門調節(jié)效率最差，它是人為的改變阻力曲線，增加風阻，越調節(jié)性能就越惡化；前導器調節(jié)和尾翼擺角調節(jié)效率比閘門調節(jié)高；改變動葉安裝角和動葉數(shù)目，可改變風機的特性曲線，使風機在較大范圍內以較高的效率運行，以達到節(jié)能降耗的目的。改變透風機轉速，使其在最佳工況點運行，使風機在最大的范圍內以最高的效率運行，節(jié)能效果最好。 烏蘭礦南二主扇風機為兩臺對旋式軸流透風機，一用一備。軸流式透風機的一般性能曲線如圖1所示：   其中壓力曲線有駝峰，工況點如在駝峰右側區(qū)域時，透風機的工作狀態(tài)是穩(wěn)定的；工況點如在駝峰左側區(qū)域，透風機的工作狀態(tài)就很難穩(wěn)定，此時風壓、流量發(fā)生波動，當工況點移至左下部時，流量、風壓有激烈脈動，并引起整個風機裝置強烈振動，稱這種現(xiàn)象為喘振。喘振可能使風機裝置遭到破壞，因此透風機不答應在喘振狀態(tài)下運行。為了避免風機在小流量時發(fā)生喘振現(xiàn)象，對風機進行變頻改造是首選方案，并且當風機速度變化不超過20%，效率基本無變化，使用變頻調速后就可以使風機在小流量段高效運行，不僅不會使風機喘振，還擴大了風機高效運行的工作范圍，由于風機在投運的初始階段所需風量相對風機風量都比較小，甚至小很多，因此在風機投運的初始階段采用變頻調速就顯得尤為重要。 該礦原來的主扇風機采用工頻運行，在運行中一般采用改變導葉角度和改變檔板角度調節(jié)透風量，因此透風效率較低，造成能源浪費，增加了生產本錢。又由于主扇風機設計的余量特別大，在相當長的時間主扇風機一直處在較輕負載下運行，能源浪費更加突出。 當主扇風機采用電抗器啟動時，由于電網(wǎng)容量有限，故主扇風機起動時只能先起動一級風機，風機起動正常后再起動另一級風機，起動時間長，啟動電流大，對電動機的盡緣有著較大的威脅，嚴重時甚至燒毀電動機。而高壓電動機在啟動過程中所產生的單軸轉矩現(xiàn)象使風機產生較大的機械振動應力，嚴重影響到電動機、風機及其它機械的使用壽命。 綜合以上幾點，為了礦井的安全生產、降低生產本錢和減小對風機的沖擊，南二主扇風機采用調節(jié)電機轉速方法最佳方案。 3.2 以往采用的調速方式 至上世紀末，高壓電機要實現(xiàn)調速，主要采用以下三種方式： （1）液力耦合器方式。即在電機和負載之間串進一個液力耦合裝置，通過液面的高低調節(jié)電機和負載之間耦協(xié)力的大小，實現(xiàn)負載的速度調節(jié)。這種調速方法實質上是轉差功率消耗型的做法，其主要缺點是隨著轉速下降效率越來越低、維護工作量大。 （2）串級調速。串級調速必須采用繞線式異步電動機，將轉子繞組的一部分能量通過整流、逆變再送回到電網(wǎng)，而現(xiàn)在產業(yè)現(xiàn)場幾乎都采用鼠籠式異步電動機，更換電機非常麻煩。這種調速方式的調速范圍一般在70%-95%左右，調速范圍窄。輕易造成對電網(wǎng)的諧波污染，功率因數(shù)低；串級調速電機受轉子滑環(huán)的影響，不能做到很大功率，滑環(huán)維護工作量大，屬于落后技術。 （3）高―低變頻方式 變頻器為低壓變頻器，采用輸進降壓變壓器，先把電網(wǎng)電壓降低，然后采用一臺低壓變頻器實現(xiàn)變頻；對于電機，則有兩種辦法，一種辦法是采用低壓電機；另一種辦法，則是仍采用原來的高壓電機，需要在變頻器和電機之間增加一臺升壓變壓器，即高―低―高變頻方式。這是當時高壓變頻技術未成熟時的一種過渡技術。這種做法由于采用低壓變頻器，容量也比較小，對電網(wǎng)側的諧波較大。 通過對以上高壓電機調速方式比較，寧夏煤業(yè)團體烏蘭礦決定采用高壓變頻器對主扇透風機進行改造。 經(jīng)過多方比較性價比，通過招標方式，選用了山東新風光電子科技發(fā)展有限公司生產的jd-bp37-560f型高壓變頻器，一拖一控制，共計4臺高壓變頻器。改造取得了成功。現(xiàn)對改造作一介紹。 4 山東新風光電子jd-bp37-560f高壓變頻器 4.1 jd-bp37-560f高壓變頻器的主要性能指標 變頻器功率： 560kw； 輸進頻率： 50hz； 輸進電壓： 6.0kv±20%； 輸出電壓: 三相正弦波電壓0～6kv； 輸出頻率: 0-60hz； 頻率分辨率: 0.01hz； 加速時間: 可按工藝要求設定； 減速時間: 可按工藝要求設定； 故障診斷及檢測: 自動檢測,自動定位； 網(wǎng)側功率因數(shù): 0.95(高速時); 過載保護: 150%1min； 防護等級: ip20； 環(huán)境濕度: 90%,無凝聚。 4.2 性能特點 （1）高壓變頻調速系統(tǒng)采用直接“高―高”變換形式，為單元串聯(lián)多電平拓撲結構，主體結構有多組功率模塊并聯(lián)而成。 （2）變頻裝置控制采用led鍵盤控制和人機界面控制兩種控制方式，兩種方式互為備用，兩種方式從就地界面上可以進行增、減負荷，開停機等操縱。裝置保存至少一年的故障記錄。 （3）變頻器能提供兩種通訊功能：標準的rs-485和有觸摸屏處理器擴展的通訊接口。 （4）在20～100%的調速范圍內，變頻系統(tǒng)在不加任何功率因數(shù)補償?shù)那闆r下，本機輸進端功率因數(shù)達到0.95。 （5）變頻裝置對輸出電纜的長度無任何要求，變頻裝置保護電機不受共模電壓及dv/dt應力的影響。 （6）變頻裝置輸出電流諧波不大于2%，符合ieee 519 1992及我國供電部分對電壓失真最嚴格的要求，高于國標gb14549-93對諧波失真的要求。變頻裝置輸出波形不會引起電機的諧振，轉矩脈動小于0.1%。變頻器可自動跳過共振點。 （7）變頻裝置對電網(wǎng)反饋的電流諧波不大于4%，符合ieee 519 1992及我國供電部分對電壓失真最嚴格的要求，高于國標gb14549-93對諧波失真的要求。 （8）變頻裝置對電網(wǎng)電壓的波動有較強的適應能力，在-10%～+10%電網(wǎng)電壓波動時必須滿載輸出，可以承受30%的電網(wǎng)電壓下降而降額繼續(xù)運行，能滿足煤礦的電壓大幅波動的要求。 （9）變頻裝置設以下保護：過電壓、過電流、欠電壓、缺相保護、短路保護、失速保護、變頻器過載、電機過載保護、半導體器件的過熱保護、瞬時停電保護等，聯(lián)跳至輸進側6kv開關。保護的性能符合國家有關標準的規(guī)定。并提供故障、斷電、停機等報警。 （10）變頻裝置帶故障自診斷功能，對所發(fā)生的故障類型及故障位置提供中文指示，就地顯示并遠方報警，便于運行職員和檢驗職員辨別和解決所出現(xiàn)的題目。變頻裝置有對環(huán)境溫度的監(jiān)控，當溫度超過變頻器答應的環(huán)境溫度時，變頻器提供報警。 （11）系統(tǒng)可在電子噪聲，射頻干擾及振動的環(huán)境中連續(xù)運行，能滿足國家標準對電磁兼容的規(guī)定。 5 變頻改造主回路接線 變頻裝置與主扇風機的連接方式如圖2所示。以其中一臺主扇風機變頻器接線為例，6kv電源經(jīng)變頻裝置輸進刀閘k1到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經(jīng)出線刀閘k2送至電動機；6kv電源還可以經(jīng)旁路刀閘k3后由km直接起動電動機。進出線刀閘（k1、k2）和旁路刀閘（k3）的作用是：一旦變頻裝置出現(xiàn)故障，即可馬上斷開進出線刀閘，將變頻裝置隔離，手動合旁路刀閘，在工頻電源下起動電機運行。虛線框內為手動旁路開關柜。     圖2 主扇風機變頻主回路圖 6 高壓變頻器如何在風機的高效區(qū)進行調速 （1）根據(jù)礦井生產實際情況，用戶提出礦井近期（或初期）所需的風量、負壓。 （2）根據(jù)當前風機運行情況，作出目前及后期礦井透風網(wǎng)路阻力曲線，求出較正確的礦井透風網(wǎng)路阻力系統(tǒng)及網(wǎng)組曲線方程。 （3）確定風機直徑及轉速后，根據(jù)廠家提供的產品特性曲線，作出風路阻力曲線，并根據(jù)風機所需的風量和負壓，找出前后期工況點，必須使工況點運行在高效區(qū)，即系統(tǒng)效率在80%左右。假如工況點出現(xiàn)在低效區(qū)，可以調整風機的的動葉角度使其處于高效區(qū)。風機葉片安裝角度可以通過公式計算和作圖，按兩者相結合的方法確定；作風路特性曲線找工況點，可以由圖查得均勻角度，亦可通過計算求得。根據(jù)上述方法初算出的角度，對照礦井阻力曲線和風機性能曲線作出的工況點，再確定葉片安裝角度。在實際應用中,風機轉速大于50%的情況下,可以滿足用戶井下對風量及負壓的要求,且風機運行在高效區(qū)。 7 變頻運行情況 7.1 變頻器及其負載 變頻器為我公司生產的jd-bp37-560f風機變頻器，主扇風機為湘潭風機廠生產的對旋式透風機，參數(shù)如下： 型號：bd-?-10-no:32； 電動機額定功率：2×400kw； 靜壓：3800-800pa； 風量：150-255m3/s； 反風率：60%； 額定轉速：539 r/min； 電源頻率：50hz； 額定電壓：6000v； 額定電流：53.5a； 盡緣等級：f級； 變頻器于4月30日安裝完成，5月3日投進運行,屋頂風機廠家。 7.2 變頻運行 變頻投進運行以來一直穩(wěn)定運行，輸出頻率、電壓和電流穩(wěn)定，風機運行穩(wěn)定，變頻器網(wǎng)側實測功率因數(shù)為0.976，效率均高于96%，滿載時網(wǎng)側電流諧波總容量小于3%，輸出電流諧波小于4%，均低于國家標準。風機以低于額定轉速運行，噪聲降低磨損減輕，減少了維護用度，經(jīng)濟效益良好。 7.3 變頻操縱 變頻器顯示采用中文圖形界面，觸摸屏操縱，生動直觀，變頻器的運行狀態(tài)一目了然，各種運行數(shù)據(jù)可在觸摸屏上查詢，便于操縱職員及時了解變頻器的運行情況。變頻器操縱簡單，兩級風機可以同時起動，可在3min之內起動至高速，短時間內達到所需風量。由于烏蘭礦屬于高瓦斯礦井，主扇風機停機10min就是重大事故，簡便的操縱和短的起動時間確保了生產安全。并且反風比以前操縱簡單可靠，完全可滿足10min內實現(xiàn)反風的要求。 7.4 運行數(shù)據(jù) 變頻器運行數(shù)據(jù)如附表所示： 2006年5月16日，功率因數(shù)：0.976 附表 變頻器運行數(shù)據(jù) 7.5 能耗分析                                      圖3 bd-ii-10-no:32型風機特性曲線圖 主扇風機為對旋式軸流風機，一臺主扇風機有兩臺旋轉方向相反的風機組成，每臺功率400kw，圖3為bd-ii-10-no：32型風機特性曲線圖，r1為礦井的透風阻力曲線，r2為調整風門后的阻力曲線，分別與轉速為n2、動葉角度為00和轉速為n1、動葉角度為-50的風機特性曲線交于a點和b點。由圖3風機的特性曲線和阻力曲線可知，使用調整風葉角度和風門開度調節(jié)風量的方法，其風葉角度為-50風量為147m3/s時，靜壓力為3050pa，效率約為72%，風壓損失功率： p風損=δp×qa/1000=(pb－pa)×qa/1000 =(3050-2100)×147/1000=139.7kw 如采用工頻運行時，動葉角度可調至-5℃，再調節(jié)閘門至工況點b點，這是風機透風有用功率： p通=pb×qb/1000=3050×147/1000=448.4 kw 電機功率： p電=p通/η=448.4/72%=622.8kw 因此，其節(jié)電率=(p電-p變)/p電 =(622.8-386)/622.8=38.02% 風機變頻運行時的效率為： η=(pa×qa/1000)/p進 =(2100×147/1000)/386=80% 由此可見，變頻運行時，風機效率為80%，其節(jié)電率在30%以上，節(jié)能效果十分明顯，效益可觀。 8 結束語 在寧夏煤炭企業(yè)，主扇風機成功應用高壓變頻器這是第一次，在中國煤炭行業(yè)，礦用透風機高壓變頻改造也未幾見，其示范意義是不問可知的。實際應用表明，高壓變頻器的應用于煤礦主扇風機的系統(tǒng)改造，必將取得良好的運行效果和經(jīng)濟效益。我國事世界上的產煤大國，又是能源相對貧乏的國家之一，而且也是噸煤耗能較高的國家。而推廣使用變頻器在煤礦行業(yè)進行改造，節(jié)約能源的效果將是非�？捎^的，適應了國家建設節(jié)約型社會的潮流。

???? ? ??? 在玻璃生產線上，往往用到很多冷卻風機，在 設備 選型時，為了適應全年度氣溫及生產不同規(guī)格的玻璃容器對溫度的要求不同，風機選型一般較大，在生產過程中，風機多數(shù)處在大馬拉小車狀態(tài)。風量的調節(jié)傳統(tǒng)方式是：調節(jié)進風口的風門大小，出風口也有部分調節(jié)。在這種調節(jié)方式下，風機始終處在全速運行狀態(tài)，大量能源浪費在風門上。同時，傳統(tǒng)的工控系統(tǒng)還存在著嚴重的啟/停控制題目，采用自耦降壓啟動。這種啟動方式對電網(wǎng)沖擊較大，而且操縱較復雜。用 變頻器 來調節(jié)風機轉速既能適時滿足工藝要求，且能更好地實現(xiàn)軟啟軟停機，又能節(jié)能降耗。 ??? 本設計選用紅外溫度傳感器，直接安裝在模具的力臂上，探頭距模具100mm，量程：200-1200℃，根據(jù)制瓶規(guī)格大小不同，要求模具溫度控制在300-600℃范圍內相應的溫度點。紅外溫度傳感器采用非接觸式丈量，探頭自身可以耐溫120℃。因此比較復合模具檢測工況。該傳感器將丈量信號4-20mA輸送給變頻器，與變頻器的設定值進行比較，得出一個差分信號，該信號經(jīng)變頻器內置的PID 控制器 進行PID運算，輸出相應的控制信號，控制變頻器輸出相應的頻率，從而實現(xiàn)控制風機的供風量，從而保證模具的恒溫控制。 相關閱讀:

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