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通风机选型范文

来源：文库

作者：开心麻花

2025-09-19

通风机选型范文（精选7篇）

通风机选型第1篇

矿井通风机是煤矿生产中重要的机电设备之一。在煤炭开采过程中, 通风机作为矿井通风的设备, 为保证矿井通风、确保煤炭安全生产起着重要作用。在矿井设计和矿井技术改造时, 需对矿井通风设备进行选型设计。传统的通风机选型依靠矿井技术人员通过人工手动计算参数, 利用通风机生产厂家提供的数据表格对计算结果进行比对, 选择出合适的通风机型号及参数, 存在着选型设计周期长、设计精度不高、不能保存选型方案、选型过程书写繁琐等问题。

为了快速、准确、高效地实现通风机的选型设计, 本文依托先进的软件设计方法设计了矿井通风机选型设计系统, 以满足矿井通风机的选型设计需要。

1 系统总体设计

1.1 系统基本功能模块

矿井通风机选型设计系统包括通风机型号参数计算、通风机性能曲线输出、通风机选型方案存储与查询、通风机选型报告自动生成和通风机参数数据管理5个功能模块, 如图1所示。

(1) 通风机型号参数计算:

包括通风机所需风量计算、通风容易时期和通风困难时期的风压计算、通风机型号选取和通风机设备耗费计算等。

(2) 通风机性能曲线输出:

设计人员将通风机生产厂商提供的通风机性能参数数据和实验数据录入到数据库中, 通过程序加载通风机性能曲线参数数据绘制出通风机性能曲线, 输出到图形文件中。

(3) 通风机选型方案存储与查询:

将通风机选型过程中涉及的计算参数和所调用的数据库数据, 依据一定的数据格式存储到自定义文件中, 通过对保存通风机选型方案的加载实现对通风机选型步骤的查询。

(4) 通风机选型报告自动生成:

它是保存设计过程和核对选型过程的一个有力凭证, 其依托Word强大的编辑功能、内嵌的COM接口, 定制通风机选型报告模板, 通过程序识别模板中Word的Application对象, 动态地将通风机选型过程中的详细计算过程和计算结果自动填写到报告模板中, 快速地形成通风机选型报告, 以便设计人员查询和存档。

(5) 通风机参数数据管理:

建立一个数据参数完备、灵活开放、操作性强的通风机参数数据库有助于设计人员的选择和计算。通风机参数数据管理使设计人员能够方便地对通风机参数数据库进行添加、修改、删除以及维护、查询通风机的详细参数信息等。

1.2 系统设计方案

矿井通风机选型设计系统从方便通风机参数数据管理, 提高选型效率, 改善选型精度, 提高系统资源的共享性、更新的快速性和维护的方便性出发, 故选择的选型设计系统流程:首先加载通风机选型方案, 若无已存选型方案, 输入通风机选型基本参数并计算风量、风压、功率、效率等值, 生成矿井通风网路特性方程, 然后在通风机性能曲线数据库中加载通风机性能数据, 根据曲线拟合方程绘制出性能曲线并输出, 利用所得计算结果、矿井通风网路特性方程和通风机性能曲线方程进行选型计算, 输出通风机工况点及相关参数;然后通过输出的通风机工况点参数值选取通风机型号并计算通风机相关参数, 自动生成选型设计报告及保存选型方案。系统工作流程如图2所示。

2 系统关键技术

建立通风机性能曲线方程是绘制通风机性能曲线的基础。由于通风机的风量与风压、风量与效率、风量与功率存在非线性关系, 为了准确地描述这种非线性数据关系、更好地绘制出通风机性能曲线, 创建了通风机性能曲线数学模型, 实现通风机性能曲线的绘制。

2.1 曲线的最小二乘法多项式拟合

假定通风机风量-风压曲线函数P=f (Q) 在m个互异点观测得到的数据为 (Qi, Pi) (i=0, 1, , m) , 在实际曲线绘制要求构造近似函数P (Q) 在包含全部基点Qi的区间上“最好”地逼近f (Q) , 称为曲线f (Q) 的拟合。矿井通风机的实际性能曲线方程y=f (Q) 可用m次多项式拟合, 其风量-风压曲线拟合方程为

$\begin{array}{l} Ρ_{(n)} (Q) = a_{0} + a_{1} Q + a_{2} Q^{2} + \dots + a_{n} Q^{n} \\ = \sum_{k = 0}^{n} a_{k} Q^{k} (1) \end{array}$

式中:P为通风机风压, Pa;Q为通风机风量, m3/min;a0, a2, , an为拟合方程系数, n为大于0的正整数。

依据通风机生产厂商提供的实验数据 (Qi, Pi) (i=0, 1, , m) , 使近似P (n) (Q) 无限接近通风性能曲线f (Q) 的形态, 求一个P (n) (Q) 函数, 使其在各点偏差的平方和为

$S = \sum_{i = 1}^{m} [Ρ_{(n)} (Q_{i}) - Ρ_{i}]^{2} = \sum_{i = 1}^{m} (\sum_{k = 0}^{n} a_{k} Q_{i}^{k} - Ρ_{i})^{2} (2)$

达到最小值。求S对aj (j=0, 1, 2, , n) 的偏导数, 并令:

$\frac{\partial S}{\partial a_{j}} = 2 \sum_{i = 0}^{m} (\sum_{k = 0}^{n} a_{k} Q_{i}^{k} - Ρ_{i}) Q_{i}^{j} = 0 (3)$

即 $\sum_{k = 0}^{n} (\sum_{i = 0}^{m} Q_{i}^{j + k}) a_{k} = \sum_{i = 0}^{m} Q_{i}^{j} Ρ_{i}$ (4)

由式 (4) 描述的方程组求解ai (i=0, 1, , n) 可得拟合曲线P (n) (Q) 。根据该方法加载通风机生产厂商提供的某一具体通风机型号参数数据就可以拟合出通风机风量-风压曲线, 同时, 也能建立风量-效率曲线N (n) (Q) 、风量-功率曲线η (n) (Q) 。

2.2 曲线拟合的最小二乘法算法实现

由式 (4) 可得方程组:

$[\begin{matrix} m + 1 & \sum_{k = 0}^{m} x_{k} & \dots & \sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{n} \\ \sum_{k = 0}^{m} x_{k} & \sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{2} & \dots & \sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{n + 1} \\ ⋮ & ⋮ & ⋮ \\ \sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{n} & \sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{n + 1} & \dots & \sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{2 n} \end{matrix}] [\begin{matrix} a_{0} \\ a_{1} \\ ⋮ \\ a_{n} \end{matrix}] = [\begin{matrix} \sum_{k = 0}^{m} y_{k} \\ \sum_{k = 0}^{m} x_{k} y_{k} \\ ⋮ \\ \sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{n} y_{k} \end{matrix}] (5)$

基于C++最小二乘法的算法设计实现如下:

(1) 输入实验数据Q[m]、P[m], 多项式加1的值n。其中Q[m]、P[m]为自定义数组, 用于存储通风机生产厂商提供的实验数据 (Qi, Pi) (i=0, 1, 2, , m) 。

(2) 定义数组A[n+1][n+1], 用以存储所求得的方程组系数矩阵, 其中A[1][1]=m+1;A[i][j]= $\sum_{k = 0}^{m} x_{k}^{i + j - 2}$ 。定义数组B[n]存储方程右端向量, 定义数组a[n]存储拟合方程系数矩阵, 定义数组b[n+1][n+2]存储方程组的增广矩阵。

(3) 对方程组按顺序逐次消元, 并求出拟合方程系数ai (i=0, 1, , n) 。其实现过程如下:

(4) 根据 (Qi, Pi) (i=0, 1, , m) 中的最大值和最小值重新等分 (Qi, Pi) (i=0, 1, , m) , 将新等分的数值代入所求拟合方程得到拟合曲线, 进而输出通风机性能曲线。

2.3 通风机工况点计算

快速、准确地求出通风机的工况点是实现通风机选型设计的关键。通风系统在稳定工作时, 通风机产生的全压应等于通风网路所需要的全压, 产生的静压等于克服阻力所需要的静压, 风量等于通过通风网路的风量。故在同一比例的性能曲线与网路特性曲线的交点为通风机工况点。通风机选型设计系统中工况值的计算是计算机程序拟合的通风机性能曲线与通风网路特性曲线, 并求2条曲线的交点而得。其方程组如式 (6) 所示:

${\begin{cases} Ρ = R Q^{2} 通风网路特性曲线 \\ Ρ = a_{0} + a_{1} Q + a_{2} Q^{2} + \dots + a_{n} Q^{n} 通风机性能曲线 \end{cases} (6)$

式中:R为通风网路特性曲线系数。

f (Q) =a0+a1Q+ (a2-R) Q2++anQn, 利用计算机数值分析计算特点, 结合插值法求解方程, 得到最优解。首先选取2个初始值Q0、Q1, 代入拟合曲线计算f (Q0) 、f (Q1) , 然后根据公式 $Q_{2} = Q_{1} - \frac{f (Q_{1})}{f (Q_{1}) - f (Q_{2})} (Q_{1} - Q_{0})$ 进行迭代求得Q2、f (Q2) , 直至Q2、f (Q2) 满足误差要求, 如不满足要求重新以Q1、Q2为初始值继续迭代。根据求得的Q2在风量-效率曲线N (n) (Q) 、风量-功率曲线η (n) (Q) 中求得对应参数数值。

3 系统应用

通风机选型设计系统以北京龙软科技发展有限公司开发的煤矿空间管理信息系统LONGRUAN GIS 3.0技术平台为支持, 基于C++语言、Microsoft Office Access数据库和Visual C++6.0开发环境, 按照《煤矿安全规程》有关通风机选型设计相关规定, 依据通风机选型设计要求, 实现了通风机型号快速、准确的选择。如何快速、精准地绘制通风机性能曲线是矿井通风机选型设计系统的核心内容, 也是实现通风机选型的主要内容。在通风机选型设计系统中加载通风机性能曲线参数数据管理, 可实现对通风机参数数据的录入、修改、删除等;加载通风机性能曲线, 选择一定的通风机的类型、型号、转速、通风机叶片的直径、形式、安装角度、通风机传动方式即可快速地绘制出通风机的风量-风压曲线、风量-效率曲线等。图3为轴流式通风机2K56-1NO24、转速为600 r/min时的性能曲线;图4为离心式通风机4-72-11NO20B的性能曲线;图5为通风机性能曲线参数数据管理界面。

4 结语

本文介绍的矿井通风机选型设计系统依据计算机快速、高效的分析计算能力, 以最小二乘法为基础建立数学模型, 可加载通风机性能曲线参数数据, 将通风性能曲线 (包括风量-风压、风量-效率曲线等) 在同一坐标系下绘制并输出, 通过输入通风机基本参数并导出通风机的工况点, 实现通风机型号参数计算、通风机性能曲线输出、通风机选型方案存储与查询、通风机选型报告自动生成等。该系统的实现进一步提高了煤矿企业矿用通风机选型的设计效率, 缩短了设计周期, 降低了设计成本, 对煤矿信息化步伐具有一定的推动作用。

参考文献

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[3]李庆扬, 王能超, 易大义.数值分析[M].北京:清华大学出版社, 2001.

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[5]马进玲.矿山通风设备的运行及工况点的选择[J].吕梁高等专科学校学报, 2007 (1) .

[6]王洪德, 马云东.矿用主通风机的工况范围及调节方法[J].煤炭学报, 2005 (1) :122-125.

[7]陈光柱, 胡亚非.煤矿主通风机选型系统的设计[J].工矿自动化, 2002 (4) :24-29.

引风机驱动选型第2篇

某电厂建设2×670MW超超临界燃煤供热机组, 有工业用汽用户。本文通过客观的技术和经济比较, 采取部分负荷运行估算的方式, 论证了以下三种方案的可行性和经济性。

方案一:引风机采用常规电动机驱动方案。

方案二:引风机采用背压式工业汽轮机驱动, 其排汽一部分供工业用汽, 一部分回除氧器。

方案三:集中变频中心方案 (采用变频发电机带动引风机、送风机、循环水泵及凝结水泵) 。

1 国内应用现状

国内目前应用最多是采用常规电动机驱动引风机方案。

对于汽轮机驱动引风机方案, 化工企业、钢铁企业已有多年成功运行业绩, 是一项比较成熟的技术。近年来华能国际海门电厂等国内多家电厂的引风机汽轮机驱动技术已在实施中。

对于集中变频中心方案, 目前国内只有“外三”电厂采用。外三工程每台机组设置1台30MW“变频”发电机向静调引风机、动调送风风机、凝结水泵和循环水泵供电。

2 系统设置方案分析

2.1 方案一

技术成熟, 运行可靠, 国内基本上都采用电动机驱动引风机方案。但经济性不高。

2.2 方案二

采用背压式小机在多个领域都有使用, 例如背压机对外供热。但在电厂中应用背压机驱动引风机的业绩较少, 受到背压排汽的应用限制, 仅北仑1000MW电厂的引风机驱动小汽机为背压式, 其背压排汽为对外供热条件。

由于蒸汽压力高, 采用背压机以减少冷端损失, 排汽供工业用汽。采用背压式汽轮机方案还可以省掉小机凝汽器及抽真空等设备的初投资。

2.3 方案三

采用变频中心方案, 变频发电机所带负荷为锅炉送、引风机、汽机凝结水泵以及循环水泵的用电负荷。小汽机转速可调, 由低压抽汽驱动 (四抽) , 排汽至主凝汽器。

2.4 用汽点及用汽量的确定

对于方案二, 由于背压式小机的排汽参数受到对外供汽参数1.2MPa的限制, 小机的汽源仅能从更高压力等级的再热冷段、再热热段引出。经咨询, 冷段的压力虽然满足要求, 但温度较低, 不满足小机进汽的要求, 仅能采用一级再热器出口联箱或再热热段引出蒸汽。但是, 由于再热热段温度太高, 经咨询无能适应这么高参数的小机。故仅能选择一级再热器出口联箱的蒸汽作为小机的汽源。经与小汽轮机厂初步配合, 当采用一级再热器出口联箱抽汽时, 背压式小机正常运行时单台用汽量约为106t/h。

对于方案三, 小汽轮机的驱动汽源均采用低压抽汽 (四抽) , 最大工况的抽汽量为92t/h。

3 经济效益分析

对上述三种方案分别考虑100%THA、75%THA、50%THA工况做热平衡计算, 通过计算得出各个方案热耗、煤耗、对外供电量等数据, 并由此计算出各个方案收益的差别。

本工程负荷分配模式为:机组年运行小时数为7500小时, 年利用小时数5500小时。

以下分别对电厂有对外工业供热负荷和不考虑对外工业热负荷的情况分别进行技术经济对比。

3.1 电厂具有对外工业蒸汽用户情况下的比较

根据电厂调研结果, 电厂投产后每台机组需对外提供工业抽汽80t/h, 在此运行工况下, 各方案的技术经济比较情况如表2。

方案二和方案三由于降低了厂用电, 在现有电网调度模式下可以增加售电量, 增加收益。扣除燃料成本和初投资折算成本, 回收年限按照年利率i=6.55%计算。如果机组带工业用汽负荷运行, 经上表比较, 方案二更为经济。

3.2 不考虑电厂提供对外工业蒸汽情况下的比较

如不考虑电厂投产后对外提供工业抽汽或者电厂投产后多年无法达到设计的160t/h工业蒸汽负荷, 在此情况下, 三个方案的运行经济性比较如表3。

对以上三个方案的分析如下:

在机组发电量相同的前提下, 方案二、三的厂用电率低, 虽然初投资增大, 但供电收益比较可观, 可以实现回收, 方案三较为经济。

从机组热力学角度分析, 方案二利用背压汽轮机驱动引风机, 减少了凝汽排量, 同时可以利用工业汽轮机变速在低负荷时调节引风机功率, 达到节能的目的。方案三虽然能够变频, 但由于主要辅机性能不完全一致, 节能效果有限, 小汽轮机效率不如主汽轮机高, 煤耗最高, 但能节省大量厂用电, 在发电机铭牌调度模式下有经济收益。

3.3 各方案总体排名情况

(表4)

4 结论

根据以上的分析比较, 可得到以下结论:

(1) 引风机采用小汽机驱动在技术上是可行的, 且目前已有运行业绩。

(2) 采用背压式小汽机方案, 进汽采用锅炉一级再热器出口抽汽, 排汽一部分至除氧器, 一部分直供工业热负荷, 减小了冷端损失, 运行经济性和投资收益很好, 在有稳定工业热负荷的电厂是值得推荐的。

摘要：本文通过技术和经济比较, 采取部分负荷运行估算的方式, 论证了引风机驱动各方案的可行性和经济性。

关键词：引风机,驱动型式,可行性

参考文献

[1]范永春, 吴阿峰.引风机驱动方式选择的经济性评价方法[J].电力建设, 2010 (01) .

[2]吴斌.引风机驱动方式的能效分析[J].电力勘测设计, 2012 (04) .

矿井通风设备选型及其计算第3篇

在进行地下开采时, 井下人员及设备的安全是重中之重, 为了进行安全生产, 我国制定了一些相关的规定、规程等。矿井通风设备的选型是在得到通风设计参数的情况下从已有的系列风机中, 选择适合该矿井的风机型号、转速, 并选取与之相符合的电机。

井下通风是地下开采时十分重要的环节, 它为整个矿井提供人员所需的风量, 同时通风费用也比较昂贵, 是一笔不小的开支。因此, 如何选用合适的矿井通风设备便成为一个十分重要的课题, 矿井通风设备要在满足矿井需风量的前提下, 尽量降低成本, 并且能够安全可靠的运行, 这就关系到设备的经济性、安全性和可靠性的权衡。

2 矿井通风概况

某矿井采用中央并列式通风方式, 3 个进风井和2个回风井, 且进风、回风井高差较大, 经过矿井需风量计算、通风阻力测定后, 得到的有关数据如下: 矿井容易时期需风量Qn容易= 161. 6m3/ s, 困难时期需风量Qn困难= 175. 9m3/ s, 容易时期通风阻力h容易= 885. 4Pa, 困难时期通风阻力h困难= 1092. 0Pa。

3 主要通风机选型

3. 1 风机风量计算

考虑到外部漏风, 风机风量Qr按下式计算: Qr= k× Qn其中, k为漏风系数, 取1. 05。所以容易时期风机风量为Qr容易= 1. 05 × 161. 5 = 169. 58m3/ s, 困难时期风机风量Qr困难= 1. 05 × 175. 9 = 184. 7m3/ s。

3. 2 风机风压计算

由于该矿井的进风井、回风井高差较大, 故在进行风压计算时必须将自然风压考虑进去。矿井冬季的自然风压对风机的助力大, 起推动作用, 夏季的自然风压则阻挠风机通风, 因此在计算通风机静风压时可以在困难时期用加上正自然风压, 在容易时期加上负自然风压。故取风压时, 困难时期取冬季风压, 容易时期取夏季风压。

另一方面, 由于通风机自身也会产生一定的阻力, 故在计算时也必须将扇风机装置阻力hr考虑进去, 扇风机装置阻力包括扇风机、风硐以及扩散器的阻力之和, 在计算中一般取150 ~ 200Pa, 此处取150Pa。

经计算, 矿井冬季自然风压为115. 9Pa, 夏季自然风压为—175. 8Pa。

所以风机风压在两个时期分别为:

容易时期:

困难时期:

3. 3 工况点的确定

所谓的工况点是指风机在以特定转速和工作风阻条件下的工作参数, 风机的工况点是由静压特性曲线与网路特性曲线的交点来决定的。

容易时期工作风阻:

困难时期工作风阻:

根据风机的工况点和风机的选型原则, 对照通风机特性曲线, 可以选择2K56 矿用轴流式通风机No. 30型。

4 电动机选型

4. 1 电动机功率

根据矿井通风容易和困难时期主要通风机的输入功率计算出电动机的输出功率:

式中, Nf—电动机输出功率;

η—风机效率。容易时期69% , 困难时期81% 。

4. 2 电动机种类和台数选择

当Nfmin> 0. 6Nfmax时, 选用一台电动机; 当Nfmin≤0. 6Nfmax时, 需要考虑使用多台电动机联合运转。

针对该矿山, 由于Nfmin> 0. 6Nfmax= 0. 6 × 309. 6 =185. 7k W, 故只需选用一台电动机即可。查表, 可选择型号为Y355M2 - 2 的电动机, 其额定功率为250k W, 转速为2985 转/min。

5 矿井通风设备的维护

为了使矿井通风设备能够正常运行, 必须定期对其进行维护检修, 例如检查设备的连接处是否完好、检查各传动部分的磨损情况, 在设备运转前必须对主要通风机进行详细的检查, 确保其满足使用要求后再开启, 遇到问题应立即停止运行, 并且每隔半年需要整个通风机停止运行对其进行全面系统的检查, 查看是否有地方出现问题。

对通风机的维护必须做到勤、查、精、听、看, 井下的所有设备设施必须要做到责任落实到人, 对一些通风机的主要故障, 如轴承过热、轴承有异响、机体振动、电动机过负荷等, 一旦发现必须及时处理, 以免造成事故的发生。

6 总结

通风设备的好坏往往决定着一个矿井的经济效益的高低, 并且它关系到每一个井下人员的安全。因此, 对于设备的选择必须谨慎, 要从各个方面考察设备是否符合相关的要求, 本文针对具体矿井数据进行计算和分析等过程后, 选择通风机型号为2k56 矿用轴流式通风机No. 30 型, 电动机型号为Y355M2 - 2。

摘要：本文按照矿山的实际数据对矿井设备选型的流程进行了简介, 并按照现行的各项规程、规定等对选型过程的计算进行了分析, 最后进行了通风设备的选取。

关键词：矿井通风,设备选型,通风机风压计算

参考文献

[1]骞杉.矿井通风设备的选型[J].煤矿机械, 2014, 35 (7) :188-190.

[2]余露.矿井通风设备的选型计算[J].山西煤炭, 2011, 31 (2) :57-62.

矿井压风机的选型及事故防治第4篇

压风机是矿井气源装置中的主体, 它是将原动机的机械能转换成气体压力能的装置, 是压缩空气的气压发生装置, 为煤矿气动工具提供动力, 若选型不合理就会造成能源的浪费, 并且压风机是特种设备, 要加强管理, 预防重大事故的发生。

二、空气压缩机的选型

1. 用风量计算。

按照井下顺槽综掘工作面、岩掘进面装备的风动工具、主立井井底煤仓的清仓空气炮等用气量计算矿井所需风量:

式中:α1沿管道全长的漏风系数, 取1.1~1.2;

α2风动工具的磨损耗气量增加系数, 取1.1~1.15;

γ海拔高度修正系数, 当海拔高度不大于1000 m时应取1, 当海拔高度大于1000 m时, 每增高100 m系数应增加1%;

mi同型号风动工具同时使用台数;

qi每台风动工具的耗气量 (m3/min) ;

Ki同型号风动工具同时使用系数。

按井下事故情况时, 人员用风所需风量受井下总的综采面人数、总的顺槽综掘工作面人数、总的岩普掘工作面人数影响。

式中q事故情况下工作面每人配送风量按0.3 m3min计;

n最大班工作面总人数。

2. 空气压缩机的选择。

根据计算的用气量, 按空气压缩机出口压力0.75 MPa~0.8 MPa, 从空气压缩机样本中选择合适的空气压缩设备。

(1) 空气压缩机的型号、台数和不同的空气品质, 应根据供气要求压缩空气负荷, 经技术经济比较后确定。

压缩空气机站内, 活塞空气压缩机或螺杆空气压缩机的台数宜为3~6台, 对同一品质、压力的供气系统, 空气压缩机的型号不宜超过两种。离心式空气压缩机的台数宜为2~5台, 并宜采用同一型号。

(2) 压缩空气站备用容量的确定, 应符合下列要求:

当最大机组检修时, 除通过调配措施可允许减少供气外, 其余机组应保证全矿生产的需气量;当经调配仍不能保证生产所需气量时, 可增加设备用机组;具有联通管网的分散压缩空气站, 其备用容量, 应统一设置。

(3) 空气压缩机的吸气系统, 应设置空气过滤器或空气过滤装置。离心空气压缩机驱动电机的风冷系统进风口处, 宜设置空气过滤器或空气过滤装置。

(4) 空气压缩机吸气系统的吸气口, 宜装设在室外, 并应有防雨措施。夏热冬暖地区, 螺杆空气压缩机和排气量小于或等于10 m3/min的活塞空气压缩机的吸气口可设在室内。

(5) 风冷螺杆空气压缩机组和离心空气压缩机组的空气冷却排风宜排至室外。

(6) 活塞空气压缩机的排气口与储气罐之间应设后冷却器。各空气压缩机不应共用后冷却器和储气罐。离心空气压缩机后冷却器和储气罐的配置, 应根据用户的需要确定。

(7) 空气干燥装置的选择, 应根据供气系统和用户对空气干燥度及需干燥空气量的要求, 经技术经济比较后确定。当用户要求干燥压缩空气不能中断时, 应选用不少于两套空气干燥装置, 其中一套为备用。

(8) 当压缩空气需干燥处理时, 在进入干燥装置前, 其含油量应符合干燥装置的要求。

(9) 根据用户对压缩空气质量等级的要求, 应在空气干燥装置前、后和用气设备处设置相应精度的压缩空气过滤器。除要求不能中断供气的用户外, 可不设置压缩空气过滤器。

(10) 装有活塞空气压缩机的压缩空气站, 其空气干燥装置应设在储气罐之后。进入吸附式空气干燥装置的压缩空气温度, 不得超过40℃。进入冷冻式空气干燥装置的压缩空气温度, 应根据装置的要求确定。

3. 节能计算。

压风设备的能耗指标比功率:

式中P压风设备的电机轴功率, k W;

Q压风设备的排气量, m3/min;

矿井选用的空气压缩机, 能耗指标比功率应低于5.9 k W/m3/min。

另外, 合理选择管径, 采用可靠的连接方式, 减少漏风, 使其风压损失在规定范围内。

三、空气压缩设备的事故防治

1. 防范压气设备事故的主要技术措施。

(1) 防止燃爆。减少和清除积碳:选择合适的润滑油, 严格控制供油量, 避免过度润滑, 正确设计排气管道系统, 定期清除积碳。

降低气体温度:主要包括两个方面:降低压缩机排气温度, 降低进入管道系统的气体温度。

改善操作方法:压缩机处于空转或负荷急剧下降时, 由于过润滑的原因, 空气中油蒸汽含量将大幅度上升, 为了避免达到油空气混合物的燃爆浓度, 应尽量使空气压缩机在额定工况下运行, 如根据负荷情况投入或脱离机组, 保证其他机组工况的相对稳定。

(2) 防止储气罐爆炸。正常情况下, 储气罐应布置在室外, 且尽量布置在北面, 可减少日晒。在储气罐上安装释压阀, 当压力超限时, 释压阀会自动释放压力。储存含油量应不大于1 mg/m3的压缩空气的储气罐, 减少积炭的产生。

(3) 防止振动。加强空气压缩机的内部动力平衡, 在产品设计制造时提高转子动平衡精度, 使空气压缩机的内部不平衡扰力及力矩尽可能减小, 降低空气压缩机本体的振动。进气管道与空气压缩机采用柔性连接。

在管道布置中尽量减少弯头、急转、异径接头等, 调整管道支架间距以消除管道机械共振。

四、结语

风机盘管选型与布局简析案例第5篇

风机盘管作为中央空调系统的末端装置, 在众多的公共场所广为采用, 其主要特点如下:

(1) 自成单元, 调节灵活。风机盘管为三档变速, 且水路系统可根据用户室温设定情况, 采取冷热水自动控制温度调节阀调节, 从而使各房间可独立调节室温, 以满足空调使用客户的需求, 房间无人使用时可手动关机或自动定时关机, 并且可以使开发商避免一次投入过大, 便于其滚动开发, 可根据入住客户的情况开通不同的房间。从而降低了整体系统的运行费用。

整个系统分区控制较为容易, 可以按房间的朝向、楼层、用途、使用时间等分成若干区域, 按不同的客户使用需求进行分区控制, 从而避免了大风道系统必须集中控制的不合理的一面。

(2) 风机盘管机体小, 布置灵活、安装方便、占用建筑空间较少, 便于配合内装施工。但怎样根据业主的不同需求, 结合设计图纸选择较好的风机盘管应用到实际工程中去, 应充分考虑了下述几点。

1 冷量校核

一般是按计算的冷负荷来选择产品, 但应注意不同的新风供给方式会导致风机盘管的负载冷量也不同。当新风直接通过外墙送至房间时, 未经热湿处理, 风机盘管的冷量=室内冷负荷+新风冷负荷;当设立独立的新风系统时, 则风机盘管的冷量=室内冷负荷。目前市场的产品, 一般都是名义制冷量而实际运行中的冷量应是冷量单位时间内的平均运行时间, 即改变运行时间或风量, 都会影响机组的输入冷量。所以并非名义冷量越高越好, 如果仅按高冷量选用机组, 会出现供冷能力过大, 导致开动率过低, 换气次数减少, 室温梯度加大, 还会加大系统容量和设备投资, 空调能耗加大, 空调使用效果降低。所以冷量作为选设备的必要条件之一, 还应兼顾其他因素。

2 风量校核

主要按房间品质要求校核换气次数。送风温差越小, 换气次数越多, 则空气品质越好, 就越舒适, 为什么有的空调房间感受有异味、闷气, 就是风量校核没有处理好。由于风机盘管的名义风量是在不通水、空气进出口压差为零的工况下测定的, 故存在一些不切实际的因素, 所以实际确定风量是应将这部分理想状态下的风量值扣除, 通过经验测算, 这部分增补风量应占名义风量的20%~30%。

3 回风方式

送、回风方式即形成所谓的气流组织, 其合理与否直接影响到空调房间的温度场、速度场的均匀性和稳定

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性, 即空调效果的好坏。合理的气流组织要求一定的送风速度, 避免气流短路, 以保证一定的射流长度。风速取决于机外静压、送风量、送风口等因素。机外静压过低, 会导致风量下降, 射程降低, 房间冷热不均, 设计气流组织与实际运行状态在曲线图上存在较大差异, 故应根据实际的建筑格局、房间的结构形式, 进深、高度等情况, 选择中档风量、风速指标来相应选择风机盘管型号。目前市场上的风机盘管, 各个厂家的机外静压值没有统一标定, 差异较大, 再加上部分工地采用的是卧式暗装机组, 外接短风管、过滤器, 进、回风格栅阻力值较大, 因此在实际定货时确定机外静压值选定为30 Pa, 有的房间甚至选择50 Pa机外静压值的机组, 大于常规的20 Pa左右阻力值, 故在实际运行中保证了良好的均匀场, 达到了预期的空调效果。

4 其他因素

(1) 噪音指标控制在40 d B以下, 对噪音偏大的风机盘管, 加装消声处理装置, 阻力值不大于10 Pa。

(2) 安装、施工中质量注意保温质量, 冷凝水的排放、坡向、管件接头、系统清洁等。

(3) 水系统的设置方式水平系统还是垂直系统, 部分工地选用垂直系统。能较好的保证冷凝水的排放, 保证了房间的层高要求。

总之, 在设计及施工人员合理、及时的配合下, 风机盘管系统会避免较多选用中的弊端, 取得较为满意的综合效果。

摘要：通过阐述空调施工中的风机盘管选型、布局, 着重指出选型应充分考虑业主的建筑格局, 合理地确定负荷、风量和气流组织, 才能真正体现设计与施工的统一。

浅析鼓风曝气工艺中的风机选型第6篇

1 工程简介

岳阳市南津港污水处理厂采用厌氧缺氧好氧活性污泥法 (A2/O) 工艺处理城市生活污水。工程一期处理规模为10104m3/d, 二期达17104m3/d。一期工程已于2001年竣工投产, 安装四台单级高速离心鼓风机 (三用一备) , 单台风量Q=125m3/m in, 出口压力Pc=171.3kpa, 功率N=200KW。二期工程扩建规模为7104m3/d, 现处于施工图设计阶段, 拟于2010年竣工投产。由于一期工程厂区占地面积过小, 二期工程定在一期工程厂区外新征45.4亩土地, 新建两座直径50m的二次沉淀池;一座A2/O池, A2/O池设计有效尺寸为134m52.6m6.1m, 总容积为4.3104m3, 其中曝气部分容积为2.9104m3;一座鼓风机房, 拟配置三台单级高速离心鼓风机 (二用一备) , 单台风量Q=135m3/m in, 出口压力Pc=166.7kpa, 功率N=230KW, 或四台罗茨鼓风机 (三用一备) , 单台风量Q=100m3/m in, 出口压力Pc=166.7kpa, 功率N=200KW。

2 两种风机的原理和基本特点

2.1 罗茨风机

2.1.1 罗茨风机的工作原理

由于转子的不断旋转, 被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间V0内, 再经排气口排出。由于吸气后V0空间是全封闭状态, 所以在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘, V0空间与排气侧相通时, 由于排气侧气体压强较高, 则有一部分气体返冲到空间V0中去, 使气体压强突然增高。转子继续转动时, 气体排出泵外。

2.1.2 罗茨风机的特点

1) 价格低;最简单的回转机械, 易于控制和维护;2) 压力随背压变化;小流量高速风机效率较高;3) 效率一般低于多级、单级离心风机;4) 流量大于120m3/m in时占地面积大。

2.2 单级高速离心风机

2.2.1 单级高速离心风机的工作原理

离心鼓风机依靠旋转叶轮对气体的作用把电机的机械能传递给气体。由于离心鼓风机的作用, 气体从叶轮进口流向出口的过程中, 其速度能 (动能) 和压力能都得到增加, 被叶轮排出的气体经过压出室, 大部分速度能转换成压力能, 然后沿排出管路输送出去, 这时, 叶轮进口处因气体的排出而形成真空或低压, 气体在大气压的作用下被压入叶轮的进口, 于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出气体。

2.2.2 单级高速离心风机的特点

1) 高转速 (一般超过20000r/m in) , 噪音高;2) 满载效率高, 无法采用变频调速, 部分负载能耗高;3) 大流量相对占地面积小;4) 控制系统非常复杂;润滑系统非常复杂;维修保养复杂, 大修必须请制造原厂支援;5) 需要特别训练的操作人员;6) 设备投资大, 单机流量大于300m3/m in的性能价格比高。

3 两种风机综合性能比较

国内污水厂使用的风机大多为进口产品, 其稳定性好, 操作简便, 下面比较是建立在进品风机的各项参数上的:

由表1比较可以得出:1) 单级高速离心风机随着流量的增加, 单位成本明显降低, 而罗茨风机在流量大于50m3/m in后, 单位成本急剧上升;对于流量基本相同的情况下, 罗茨风机的功率要比单级高速离心风机的功率大, 所以能耗也要大。2) 在小流量时, 二种风机效率差异不是很明显;二种风机的能耗相差很小, 但是罗茨鼓风机的成本最低, 性价比好。3) 在中、大流量时, 由于罗茨风机转速无法提高, 效率较低;离心风机的成本低, 能耗也低, 效率高, 性价比好。

4 两种风机的经济比较

以二期工程设计方案为例, 对进口单级高速离心风机和罗茨风机经济分析比较见表2:

由表2可见, 对于该工程来说, 单级高速离心风机单台一次性投资较罗茨风机高, 但运行费用较低, 就总投资和性价比来说, 选用单级高速离心鼓风机要好些。

5 结论

由上面的比较可见, 两种风机各有优势。风机选型没有最好的, 只有最适合的, 不同规模的污水处理厂, 不同的工艺, 不同的投资目的得出的选择可能不同, 但可以得出一般性的结论:

1) 对于小型污水处理厂, 选择简单可靠的罗茨风机是最好的, 虽然效率差一些, 但因价格低, 总体价格经济效益可能是最好的;

2) 对于大、中型污水处理厂, 选择经济实用的单级高速离心风机是最好的, 具有极高的性能价格比, 长期综合经济效益佳。

参考文献

[1]续魁昌.风机手册[M].机械工业出版社, 1999.

通风机选型第7篇

1.1 设计条件

风电场80m高度50年一遇最大风速为46.0m/s, 相应的极大风速为64.4m/s, 场区可布机位点80m高度的湍流强度在0.097~0.149之间, 根据国际电工协会IEC61400-1 (2005) 标准评判标准, 本风电场属IECIA类安全等级, 在机组选型时需选择安全等级为IECIA类及以上等级的风力发电机组。

本风电场为沿海地区典型的山地风电场工程, 为充分利用风能资源, 风电场选用单机容量为2MW, 叶片长度50.5m, 轮毂高度85m。工程区抗震设防烈度为Ⅶ度, 设计基本地震加速度值为0.10g, 地震动反应谱特征周期Tg=0.35s, 应进行地震作用计算。基础设计时, 所涉及的主要机组参数如表1所示。

正常运行荷载工况荷载和极端荷载工况由厂家提供的数据, 多遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加多遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载, 罕遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加罕遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载。经过计算, 本风电机组上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的不同工况的荷载如表2所示。

注:表中荷载不含安全系数。

1.2 基础持力层选择和基础选型

1.2.1 基础持力层选择

场区地形有一定起伏, 山体较为雄厚, 风机立于圆形山头或条形山脊, 原始平台较小, 为了能满足风机基础施工平台尺寸的要求, 将山头或山脊进行降标高平整处理。风机位场地 (1) 层残坡积土, 修整平台和基坑开挖过程中已基本清除, (2) -1全风化层分布不均匀, 采用 (2) -2强风化层作为风电机组基础持力层。各风电机组采用天然地基, 基础埋深需满足风机上部荷载抗倾斜要求。对个别机位存在软硬不一的地基情况, 采取适当的地基处理以保证基础的均匀沉降和倾斜稳定。

1.2.2 基础选型

由于 (2) -1全风化层、 (2) -2强风化层较厚, 且发育球状风化, 塔筒承受较大的弯矩与剪力和高周期的疲劳荷载, 且风机塔筒承受的是360°任意方向的振动荷载, 荷载具有反复、变化及长期性的特点。根据场地岩土工程条件及风电机组结构特点, 不适合采用岩石锚杆基础, 建议风机基础采用天然地基, 以全风化层下部及以下基岩为基础持力层。根据基础设计的一般原则, 在满足上部结构荷载要求的前提下, 宜优先采用型式简单、施工难度不大、造价较低的浅基础。根据已有的工程经验, 目前在风电场中应用较多且技术较成熟的浅基础形式主要有重力式扩展基础及肋梁基础, 下面就这两种形式的基础分别进行设计, 并对二者进行经济技术比较。

2 圆形扩展基础方案

2.1 圆形扩展基础设计[1]

根据计算结果, 风机基础采用C35混凝土, 基础分上、中、下三部分, 上部为圆柱体, 直径8.0m, 高1.1m;中部为圆台, 上直径8.0m, 下直径19.8m, 高1.4m;下部为圆柱体, 直径为19.8m, 高1.0m, 风机基础埋深为3.3m, 单台风机基础混凝土方量为588.5m3。

2.2主要计算结果

根据山地风电场风机基础设计的一般规律, 基础轮廓尺寸和混凝土用量由基础抗倾覆控制, 地基承载力不起控制作用。计算结果表明, 基础尺寸由极端荷载工况起控制作用, 其他工况作为复核工况, 基础验算各因素中, 基础底面积脱开比起控制作用, 不同荷载工况的脱开比计算结果如表3所示。

2.3 风机基础配筋方案

风机基础底板底面和顶面配筋按计算所得的数值进行径向和环向配置, 台柱采用环向布置竖向钢筋承担拉应力。风机基础台柱顶面基础环内配置一层纵横互相垂直方向钢筋网, 基础环穿筋采用径向穿筋方式。基础底板的底面和顶面均为构造配筋, 基础底板底面按照0.2%控制, 顶面控制0.15%控制。上部荷载通过基础环传递给基础, 基础台柱内竖向钢筋承担较大的拉应力, 钢筋在基础台柱边缘和基础内外侧边缘应加密配置, 一般情况下, 圆形扩展基础含钢量约95kg/m3[2]。

3 肋梁基础方案

3.1 肋梁基础设计

根据计算结果, 拟定肋梁基础底板直径20.4m, 厚0.6m;基础台柱直径7.6m, 高3.4m;肋梁个数8个, 肋梁宽1.2m, 高1.6~2.8m;沿基础底板外缘布置一圈环梁, 环梁宽0.6m, 高1.2m;基础总高度3.4m, 基础埋深为3.2m, 单台风机基础混凝土方量为435.0m3。

3.2 主要计算结果

基础设计时, 肋梁基础与圆形扩展基础控制因素相同, 由极端荷载工况下的基础底面脱开比控制, 不同荷载工况的基础底面积脱开比计算结果如表4所示。

3.3 风机基础配筋方案

风机基础底板底面和顶面配筋按计算所得的数值进行径向和环向配置, 台柱采用环向布置竖向钢筋, 肋梁采用纵向配筋和横向钢筋布置。风机基础台柱顶面基础环内配置一层纵横互相垂直方向钢筋网, 基础环穿筋采用径向穿筋方式。与圆形扩展基础相比, 因肋梁与肋梁之间的部分混凝土被挖除, 8根肋梁为基础结构主要受力结构, 上部荷载通过基础环传递至基础台柱, 然后通过8根肋梁传递至基础底板及基础。基础底板的底面、顶面和环梁一般为构造配筋, 肋梁和台柱承担较大的拉应力, 因肋梁及基础台柱内应力较为集中, 钢筋应加密配置, 一般情况下, 圆形扩展基础含钢量约120kg/m3[3]。

4 技术经济比较及基础选型

根据以上2种类型风机基础的设计结果, 参考类型风电场工程的概算水平, 估算单台风机基础造价, 具体造价如表5所示。

从表5中可以看出, 肋梁基础与扩展基础相比, 单台基础混凝土用量少153.5m3, 钢筋用量少3.7t, 垫层混凝土用量多1.9m3, 土石方开挖多15.1 m2, 土石方回填多188.9 m3, 单台风机总造价相比, 肋梁基础可比扩展基础节省约11.2万元。

另外, 本风电场为地势起伏较大的重丘地区, 场内道路串连各风机机位点, 山高坡陡, 一般很难准确掌握场区内天气状况。风电场新建路面宽4.5m, 路基宽5.5m, 纵坡坡度为主干道不大于16%, 支路不大于18%。进场及场内新建道路路线较长, 道路平面路径较差, 雨季施工时, 混凝土泵车运输尤为困难。圆形扩展基础混凝土用量较大, 基础混凝土浇筑时被中断的风险比肋梁基础增大。因肋梁基础混凝土用量大幅减少, 混凝土浇筑时间也相应大幅减少, 能够缩短风机基础的施工工期, 有效减轻风机基础混凝土浇筑时供料压力。其次, 肋梁基础混凝土用量少, 其产生的水化热也小, 并且由于表面积增大, 减少了表面温度裂缝产生的可能性, 温控和抗裂措施会比较简单[4]。

肋梁基础与圆形扩展基础相比也有不利的一面, 例如:肋梁基础施工难度比圆形扩展基础增大, 特别表现在肋梁基础钢筋绑扎和模板施工时间的增加。在施工肋梁基础时, 通过加强技术及施工人员培训, 就可以克服肋梁基础施工难度增加的不利因素。

经综合比较, 在本工程设计条件和环境条件下风机基础采取肋梁基础, 可取得较好的技术和经济效益。

5 结语

本风电场为沿海地区典型的山地风电场工程, 受台风影响, 选用的风机安全等级一般为IECIA类, 风机对基础的荷载较大, 通过本文分析, 可以得出以下结论:

1) 对地基承载力足够的山地风电场, 圆形扩展基础和肋梁基础均为可行性基础设计方案, 岩石锚杆基础应根据具体的地质地层岩性条件选用。

2) 圆形扩展基础混凝土用量比肋梁基础增大, 而含钢量比肋梁基础小, 而肋梁受力状态比扩展基础复杂, 配筋形式更为繁琐。

3) 本工程机组对基础荷载作用较大, 肋梁基础比扩展基础大幅减少混凝土用量 (约25%) , 有效减轻混凝土连续浇注压力, 且基础荷载越大, 混凝土用量差别越大。

4) 与圆形扩展基础相比, 肋梁基础混凝土用量少, 其产生的水化热也小, 且由于表面积增大, 减少了表面温度裂缝产生的可能性, 温控和抗裂措施会比较简单。

5) 肋梁基础施工比扩展基础施工复杂, 特别表现在基础钢筋绑扎和模板施工, 基础施工时应加强技术及施工人员培训以克服施工困难。

6) 对于台风地区或者大功率机组, 因风电机组对基础的荷载作用较大, 采用肋梁基础, 可以取得较好技术和经济效益。

参考文献

[1]FD003—2007风电机组地基基础设计规定[S].