节能知识
发布时间：2020-08-15 17:19:23
作者：瑞泽能源
摘要：更换高效风机的节能改造方式越来越被大家认可，但节能改造过程中却忽略了风机进出口管路在节能减排改造中的重要性。本文列举了一些常见的进、出口错误的连接方式，进而分析其对节能指标的影响及原因，引起大家的重视，以期在节能改造中对大家有所帮助。
1 前 言
随着国家对节能减排和节能环保要求越来越严，许多企业对节能改造越来越重视。风机的应用范围很广，而且目前运行效率很低，特别是水泥企业、钢铁企业，风机占比很大，目前水泥厂、钢厂风机效率平均在40~70%。目前风机节能、减排的改造方式主要有：1.增加变频器，电机改为变频运行。2.更换风机转子部件。3.更换高效风机。
在目前节能改造过程中，上海瑞晨环保科技有限公司设计开发了高效离心风机，风机实际运行效率在80%以上，在众多项目上取得了成功，得到了用户的认可。上海瑞晨能够在风机节能改造领域得以脱颖而出，不仅在于高效的“量身定制”设计理念和领先的气力模型，更在于上海瑞晨在节能改造过程中对风机进、出口管路等细节的高度重视，才能配合水泥企业将风机现场使用效能提升到最大限度。
2. 风机的运行工况
管网的压力损失就是气体在管道中流动的压力损失，压力损失包括管路沿程阻力和局部阻力之和，而这些损失与管道中通过风量的平方成正比，因此管网的阻力可写成如下公式：
按此式绘出的二次抛物线称作管网特性曲线。如图(风机特性曲线及管网特性曲线)中红色曲线风机运行时管路中通过的风量即为风机的风量，管路中总的阻力与管路出口的动压损失之和等于风机运行所产生的压力。根据风机风量与压力关系绘制的曲线称作风机特性曲线。如图(风机特性曲线及管网特性曲线)中0°曲线。
风机特性曲线与管网特性曲线按同一比例绘制在一起时，他们的交点表示风机运行的工况点。
当风机进口带有调节器(即调节门)时，调节器开度变化时风机的特性曲线发生变化，形成不同的开度曲线，(风机特性曲线及管网特性曲线)40°的开度曲线。
当调节器开度不同时管网特性曲线与开度曲线交点即工况点也发生变化，对应的效率也不同，一般开度越小风机运行的工况点的效率也小。
当风机运行时希望工况点落在风机特性曲线的最高效率点上，因此风机设计一般以风机的运行工况点为设计参数的。
3.风机特性曲线及管网特性曲线
目前风机运行效率低主要原因有：1.风机本身效率低;2.管路设计/施工不合理;3.风机选型不合理，工况点不在风机的最高效率区域内。
现在许多风机节能改造项目中，存在仅重视更换高效风机，却忽略了风机进出口管路的改造的细节，往往到了项目结束验收时，才发现结果不如人意。笔者认为，高效节能风机改造，优秀的气力模型是前提，高效风机是基础，固然重要，但风机和现场的管路匹配同样重要，否则再高效的风机都有可能无法发挥最佳效率，出现明珠暗投现象，浪费水泥企业的投资。
管路与风机不匹配主要原因有：
1.设计时未考虑到原管路与改造风机进出口的匹配，
2.安装风机时没有按要求连接管路。
因此，风机节能改造必需根据实际情况量体裁衣地设计高效风机，设计时不仅要确认风机实际运行的工况点，而且要注意管路与改造风机的匹配，同时注意管路安装施工按设计要求。
3. 常见的错误管路连接方式
1)进口安装方向与风机进口不一致
风机进口管安装不是45°
2)进口焊缝处没有平滑过渡，多余管料未切除或焊缝错位
风机进口管插入管路
3)弯头距风进口太近
进口立管距风机进口太近
4)出口弯管距风机进口太近
出口弯管距风机出口太近
5)出口管与风机出口方向偏离
出口管与风机出口方向偏离
4.原因分析
1. 上面5种情况错误连接方式首先导致管路损失增加，管网特性曲线改变，风机的工况点向小流量偏移，一般效率会变小，风量不满足用户生产需要，节能指标达不到要求。
2. 第二种情况：风机进口管面积小直接使进口有效面积变小。
第一种情况和第三种情况：会间接导致风机有效面积变小。由于管路连接不合理一般会使气流流动状态不好，产生涡流，使进口管路的有效面积减少。
不管直接或间接使进口有效面积变小都会影响风机的性能。因为进口管路与风机一般距离很近，管路面积减少相当于调节器开度变小，风机的工况点不是在风机的0°开度曲线上，工况点的风量会变小，效率也会变小。
3. 第四种情况由于弯头离风机出口距离较小，弯头内的气流状态不好，会影响风机蜗壳内部的流场，改变风机的性能，此情况在已有项目得到验证。建议在风机安装时出口弯管至少距出口1.5D。(D为风机出口当量直径)
5.总结
1)在节能改造过程中风机设计选型时需要同时考虑管网实际情况，在安装风机时需注意进出口管路的改造符合设计要求。由于是改造项目考虑实际情况一般建议：
2)进口面积小于改造风机时，需把进口管路一起改造，情况不允许时建议进口变径管扩散角度不大于5°。
3)进、出口管路方向需与风机进出口方向一致，一般偏差不要超过5°
4)进口弯管距离风机进口至少1.5D。(D为风机进口当量直径)
5)出口弯管距离风机出口至少1.5D。(D为风机出口当量直径)
6)风机管路焊缝处光滑过渡，多余的管料在焊接时需切割掉。
