石材加工企业：风机节能技术和应用途径

  离心风机是石材加工企业常用的辅助生产设备，主要用于通风与除尘装置中，如石材切割和打磨工序中旋风除尘器及布袋除尘器等均需要利用离心风机对生产场地进行除尘处理，确保生产环境洁净，保护生产者身心健康。风机是一种高耗能的设备，消耗的电力资源在石材加工中的比例较大，随着当前我国能源的日益短缺及高产、高效工作面的推广应用，节能降耗已成为石材生产企业普遍关注的问题，许多石材生产企业把降低风机的电耗作为当前的重要工作。降低风机的电耗除了提高风机本身的效率外，合理地选用风机的调节方式是最重要的，因为石材生产的负荷随工艺的需求而时刻变化，大多数风机都需要根据主机负荷而经常调节流量。当前，石材加工企业风机的节能调节方法比较陈旧，一般采用节流调节。当采用节流调节时，风机的流量主要采用调节阀门或节流挡板来进行调节，风机的节流量大，低负荷时甚至节流50%以上，由于存在节流损失及偏离高效区运行，能量浪费非常严重。而如果调节风机的转速，既口J以取消节流损失，又可以保证风机始终运行在高效区，因此可以大幅度节约电能。可以说调节风机的转速来运行风机是一种有效的节能方式，体现了当前建材工业生产的新趋势。本文介绍了风机的节能几种方法，比较了各种方法的特点，指出了变频调速技术是目前风机的最佳节能途径，对石材加工企业具有现实意义。

1合理选择风机的工况

风机在管网中的理想工作状况，是要保证其输出风量比较稳定，同时其本身的工作效率又能保持在较高水平。为此，首先当然要采用高效型风机。但是风机在实际生产运行中，由于操作条件的变化，其工作点往往会随之转移，以致其输出风量相应地发生变化。为此我们能否找到一种因生产操作变动对风机输出风量影响较小的选择。现在我们来看图1的风机在管网中的工作情况。n为风机在某一转速时的性能曲线，R1、R2、R3、分别为不同生产操作情况下的管网特性曲线。当风机在工作点1运行时，如果管网阻力从P1增加到P2，则风机工作点就将从1移向2，其风量就将从Q1降为Q2。如果风机在工作点2运行，当管网阻力由P2增加到P3，且其增加量与P1增加到P2相同，即P3-P2=P2-P1，则风机的工作点将由2移至3，其风量将由Q2降至Q3。显然，从图3中可以看到，Q2-Q3>Q1-Q2，亦即风机在工作点1运行时，管网阻力的变动对风机风量的影响要小于工作点2的情况。究其原因，因为工作点1位于风机性能曲线的陡峭部分，而工作点2则位于性能曲线的较平坦部分。所以我们在选择确定代表风机大小的具体机号时，应该从风机工作点在性能曲线上的位置来对比判断。众所周知，同样阻力和风量的风网，可以由大小不同、转速各异的风机可供选用，此时就应根据上述原理，在风机效率相近的情况下选择工作点能位于其性能曲线的陡峭部分的风机，以减少在实际生产中风量的过大波动。风量变动过大，必然会影响除尘和风选效果；对气力输送系统来说，就容易引起掉料。通常情况下，选用大风机低转速往往优于选用小风机高转速。

2节流调节

所谓节流调节是在不改变风机本身特性情况下，通过改变节流档板的开度(比如用档板关小风机出口的风门)，也即改变节流阻力来神制有伏的流量。改变管网特性常用的方法是在管网中装设调节阀门，通过阀门的启闭度，使管网阻力变化而改变风机工况，从而调节风机的输出风量。如图2,n为风机在一定转速下的性能曲线。当其在R1的管网特性曲线下运行时，其工作点为a1，此时的风量和压力分别为Q1和P1。当调节管网中的阀门使管网特性曲线为R2时，则工作点将从a1移至a2，风机的风量则从Q1降为Q2而压力(即管网阻力)则从P1增至P2。此时，对应于这两种不同工况下风机的功率(轴功率)，可用工作点a与座标轴之间所包围的面积来表示，因为功率是风量与压力的乘积。因此，风机工作点在a，时的功率为OP1a1Q1O所围成的面积，在工作点a2时的功率为OP2a2Q2O所围成的面积。从图2中可以看出，后者显然小于前者，即表示通过关小阀门，调小风量，风机能耗得到降低，但降低的幅度要小于风量减少的幅度，亦即另有一部分功率要消耗在阀门的阻力上，如图中阴影部分。这是阀门调节的缺憾。

3导向器调节

导向器的调节主要是在不改变风道特性的情况下，依靠装在风机进口处的导向器来改变气流进人风机叶轮时的方向流，具有预旋作用，从而改变风机的工作特性，它的调节经济性要比节流调节法高得多。当风机在50%一60%负荷下运行时，采用导向器调节法可节约电耗约30%一35%。而且导向器的结构较简单，所以得到较广泛的应用。