风机能耗现状以及节能措施的行业分析研究

摘 要：

节约能源，保护我们美丽的地球，是人类面临的一大问题，我们国家相继出台了相关节能降耗的政策要求。风机是国民经济生产过程中的重要设备，也是耗能大户，因此风机的节能研究对企业的节能降耗以及国家实现承诺的碳排放有着重要的意义。本文首先对国内主要行业运行的风机的实际效率做了摸底分析，各行业的风机运行效率存在差异，但总体上风机的运行效率比较低，节能空间很大;接着本文对风机的节能措施进行研究分析，为企业提高风机的运行效率的改造提供建设性的建议。

关键词：

风机节能、风机节能效率、风机节能措施

Abstract: Saving energy and protecting our beautiful earth isthe main challenge for human beings, China has issued the relevant policy ofsaving energy. Fan is the important equipment for the National Economic Production,and it is the main energy consumer, so saving energy research is very importantfor energy saving for enterprise and the completement of the promised carbonemission.This article is making a survey of fan real runningefficiency, it shows that the running efficiency is very low in general, thereis great potential space for energy saving; The article also make a analysisfor the solution of energy saving to provide constructive suggestion toincrease the fan running efficiency. Keywords: Fan, Energy saving, Energy consumption, Efficiency,Frequency conversion

正文

风机、引风机三大风机基本都采用动叶可调轴流风机，这种风机是目前技术含量最高、效率最高的风机设备，尤其是动叶可调轴流风机的高效区很宽广，即使实际运行工况点偏离设计点，风机依然有很高的效率。电力行业风机的高当风机的实际工作点偏离设计点的时候，变频调节能大幅提高风机的实际工作效率，偏离的越远，效率提高的幅度越大，因此是目前提高风机效率的最常用的方式。对于已经投入运行的风机，变频改造是达到节能目的的最有效的方式。风机变频的确节能，但由于风机是体积比较大、转速较高的旋转机械，在采用变频改造时必须考虑诸如强度、转子疲劳、轴承润滑、失速等问题，否则会有非常大的安全隐患，下面就这些方面一一分析。

转子的振动问题

为了避免风机运行时产生共振，设计转子时，其自然频率(或者叫临界转速)必须避开工作转速一定距离，通常考虑一阶临界转速和二阶临界转速。风机的设计必须避开该转速下的谐振区域，或者说转子的设计要使其在不同转速下运行时都不会产生共振，这个计算是比较难的，甚至有些情况下，在不同转速下都不产生共振是不大可能的。另外，变频运行的风机必须计算扭振方向的振动，即扭振，风机严禁在谐振区工作，否则如果在进行变频设计时不考虑这个问题，后果是很严重的，轻的风机振动大、转子容易疲劳，重者会发生飞车事故，发生灾难性事故。

轴承的润滑问题

风机采用变频时，转速改变后对轴承的负载、润滑、寿命及检修周期都会有影响，在进行变频设计时，必须核算变频工况下的轴承的润滑情况。

风机失速控制

风机的性能曲线一般是带有拐点的驼峰曲线，拐点左侧区域都为风机的失速区，风机运行时，必须在拐点右侧的区域运行。如果风机长期在失速区运行，会造成转子疲劳、轴承损坏等问题，具有很大的危险性，所以风机千万不能在失速区工作。变频时，随着风机转速的变化，失速区域也随着变化，所以需要保证风机在不同转速运行时都不在该转速下的失速区工作，这对操控来说是有一定困难的。

变频装置的可靠性

采用变频驱动，变频器的安全性和可靠性是至关重要的，关系到整个系统是否能安全运行，目前国内由于变频故障导致风机不能正常运行的案例不在少数。另外，变频器的安全稳定性受环境状况的影响较大，影响的主要因素有灰尘、温度和湿度等。一些企业在这些方面都出现过问题，应引起重视，人为改善变频器的工作环境是变频器稳定运行的主要方法，比如修建空调房等。3.4通风系统的设计优化风机是在系统中工作的，撇开系统谈风机没有任何意义，风机的工作效率与系统有很大的关系，这点在前面已经分析过了，为了提高风机的实际运行效率，必须在设计阶段对系统优化设计，着重考虑以下几点：

管路系统设计要合理，避免急转弯或者通流面积的急剧变化。在管路弯头处根据情况设置导流叶片，以降低气流的损失。

风机参数的裕量要适度，同前面分析的那样，不要留太大的裕量，避免“大马拉小车”现象。风机实际工作点越靠近设计点，风机的实际运行效率会越接近设计效率。

风机出入口的管道尽量设计足够长的直管段，或者在管路中采用整流格栅，这样能减少出入口管路中气流的紊流，从而提高风机的效率。

风机节能改造对已经投运的风机，可以实际测试风机的效率，对于效率较低的风机，可以考虑按以下的方式进行改造，以达到节约能源的目的。

对于实际运行点偏离设计点较远的风机，比较有效的节能改造方式是增加变频驱动，改造比较简单，节能效果非常明显，但变频改造的时候要注意上面谈到的问题。

对于技术落后的风机设备，可以考虑整机更换成高效的设备，改造的时候风机进出口风道基本可以利旧，基础稍微改动即可适用与新的设备。根据经验，高效节能产品淘汰技术落后的产品，投资回收期一般在三年左右。

对实际运行工作点偏离设计点不大的风机，可以更换转子或者更换叶片，来提高风机的效率。

对风机系统损失大的场合，可以考虑在风道、弯头增加导叶，减少气流损失，从而达到节能的目的。

提高设备运营的管理水平，充分发挥设备的节能潜力好的设备需要好的管理，提高设备运营的管理水平，对发挥设备的优势、提高设备运营的效率也是很关键的，建议企业可以从以下几方面入手，争取做到精细计划、按需通风，避免不必要的能源浪费。

精心安排生产，合理操控风机，力争实现按需通风。

提高设备管理人员的业务水平。

优化系统，避免不必要的系统阻力的增加。

设备维修保养要到位，避免“凑合着用“等管理观念。

结束语

通过本文的阐述，风机是耗电大户，是企业节能降耗的主要对象。目前国内只有电力行业的风机效率较高，其他行业如水泥、矿山等风机实际运行效率较低，节能潜力巨大。可以通过选用高效节能的产品、采用变频驱动、对风机做节能改造、风机设计的裕量要合理、风机系统优化、提高设备管理水平等方式来提高风机的实际运行效率，达到节能减排的目的，为国家完成承诺的碳排放添砖加瓦。

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