太阳集团通风降温系统
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车间降温负压风机_轴流压缩机要技术参数及运行参数风机监测系统
1 机组概况
1.1 机组主要技术参数及运行参数
轴流压缩机 AV45-12
透平膨胀机 MPG2.1-215/100
透平啮合转速 3033r/min
3号高炉煤气流量正常值 8～13万Nm3/h
进口煤气压力正常值 235kPa
出口煤气压力正常值 112kPa
进口煤气温度正常值 145℃
出口煤气温度正常值 90℃
1.2 机组介绍
同轴BPRT机组，是煤气透平与电动机同轴驱动的高炉轴流压缩机组三机组组合（Blast Furnace Power Recovery Turbine）的简称，特点是电能和煤气能双能源驱动，当透平正常工作时，离合器处于啮合工作状态，把透平回收的功率传递给高炉鼓风机；当炉况不顺煤气量小或高炉休风时，离合器自动将高炉煤气透平断开。
同轴机组在配置上比分轴机组少了一台发电机及其发配电系统，其他附属系统也可共用一套，设备投资可比分轴机组少20％～30％；厂房用什么风机和控制室也只有一座,较后者占地面积能节省1/2，相应降低土建投资。
1.3 同轴系机组运行要求
高炉炉顶压力不稳，会引起炉内反应的剧烈波动。炉压高于额定值时，会使炉内煤气气流分布不均，引起崩料，而当炉内压力低于额定值时，会引起炉内煤气体积增大，气流压力损失增大，煤气流速上升，使炉喉磨损严重，更有甚者会引起炉顶设备事故。
因此，作为能量回收设备，投入运行的先决条件是在任何情况下均能保证炉压稳定。
电动机提供透平机与鼓风机功率之间的差额，补充鼓风机所需的功率，从而保证高炉鼓风机正常运转。当透平机不运行时透平机的联轴器可随意脱开，不影响高炉鼓风机的运行。
1.4 同轴系机组主机工艺布置
电动机+齿轮变速箱+高炉轴流压缩机+变速离合器+透平机（图1）。
按照施工和设备调试系统划分，除主机系统外，还包括：冷分管网系统、煤气管网与大型阀门系统、自动化仪表控制系统、高低压电气系统、液压伺服控制系统、润滑油控制系统、氮气系统、冷却水系统和煤气脱水系统。
图1 同轴系机组主机工艺布置
2 TRT输出功率计算
2.1 功率计算
式中Ｑ为透平机进口煤气流量，取平均值10.5×104Nm3/h ； C p 为高炉煤气定压比热 J/ m3；p1为透平机进口煤气绝对压力，MPa ； p2为透平机出口煤气绝对压力，MPa ；k气体绝热指数,湿帘空调，高炉煤气k=1.38；T1为透平机进口煤气绝对温度，K；η为轴流反动式透平机效率。
我公司电压等级为6kV，不考虑各种损耗，TRT输出功率就带来电机电流下降250A。从现场透平啮合前后来看，平均降低电流200～300A。
2.2 影响TRT回收能量的因素
高压煤气管网阻力、透平机进口煤气压力和低压煤气管网压力，煤气流量、透平机煤气进口温度和透平机作业率等。
3 BPRT比TRT的优越性
我公司在 5号、6号高炉上采用一套共用型TRT，目前使用情况良好。
（1）动车BPRT机组是将透平机和鼓风机联成同一系统，因此，与TRT装置相比，该装置取消了发电机及发配电系统，以及合并了自控系统、润滑油系统、动力油系统等设施。
（2）BPRT 机组中的高炉煤气透平回收能量不是用来发电，而是直接同轴驱动鼓风机，没有发电机的机械能转变为电能和电能转变为机械能的二次能量转换的损失，回收效率更高。
（3）采用TRT发电机需要并网，需通过电力部门审批与管理，上网电价也比下网电价低，差值就是电力部门的管理费。而对于同轴机组就无需电力部门的审批与管理，也可以节省一笔管理费用。
（4）不过，采用共用型TRT可以避免机组频繁启停，而BPRT机组受高炉生产情况影响，我公司每月有2～3次透平机掉速情况发生。
4 经验和结论
本台机组是济钢第二台BPRT鼓风同轴机组，这次工程施工过程中，吸取了过去经验和教训，从而保证了机组试车工作的顺利。
（1）以前的高炉调压阀组密闭性差，必须选用TRT专用高炉调压阀组，保证高炉煤气全部通过BPRT，其一能量回收率高，其二煤气流量瞬时变小时易使TRT自动退出。
（2）将布袋除尘器到机组的高压煤气管道全部做了保温，提高了机组进口煤气温度。
（3）针对高炉煤气析出的饱和水，在TRT进口煤气和出口煤气管道上都采取了相应措施。
（4）油管路增加阀门，保证透平机部分能够单独检修。
（5）以上工作有助于同轴机组提高节能效果，但是我公司利用同轴机组时间还比较短，需要在实践中不断摸索，改进高炉生产工艺，在保障高炉顺行的前提下，充分利用同轴机组，达到节能降耗的目的。
中国风机产业网 当前的风机监测系统是分散显示数据，而且仅对温度、电流、负压和电压等几项内容进行检测，最后才通过故障警铃来报警；为了能及时发现潜伏的一些题目，需要司机每小时巡查一次并统计风机的各项主要运行参数。
风机在线监控系统具备的典型特点有：
①由于测控系统（PLC）使用的是双CPU，所以它能快速且正确的完成实时监控和监测的功能；
②系统的伸缩性很强，能根据现场的实际需求进行更加灵活的配制；
③上位机使用的软件系统是冗余组态软件博山酒店，从而增加了系统的安全性可靠性；
④对WEB化和网络化现象进行实时测控。
煤矿中所应用透风机系统的功能主要体现在以下几个方面：
①为了保障系统的安全，具备自动闭锁控制的功能；
②具备手动、远力普变频器程和现场控制等控制方式；
③能很好地控制风机的启和停、风门的开和关；
④对风机启停状态、风门的位置、电机的编号、反风信号等风机运行时呈现出的各种信息状态进行检测；
⑤能实时有效的监测风机的电流、电压、电网、轴承温度、风量风速等风机运行时的各项参数。
通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。
通风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。
通风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。
通风机已有悠久的历史,屋顶风机。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心通风机基本相同。1862年，英国的圭贝尔发明离心通风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40％左右，主要用于矿山通风。1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心通风机,水帘空调，结构已比较完善了。
1892年法国研制成横流通风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心通风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25％，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。
1935年，德国首先采用轴流等压通风机为锅炉通风和引风；1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流通风机；旋轴流通风机、子午加速轴流通风机、斜流通风机和横流通风机也都获得了发展。
按气体流动的方向，通风机可分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。
离心通风机工作时，动力机(主要是电动机)驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入。由于叶片对气体的动力作用，气体压力和速度得以提高，并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口排出。因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内，故又称径流通风机。
离心通风机主要由叶轮和机壳组成，小型通风机的叶轮直接装在电动机上中、大型通风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。离心通风机一般为单侧进气，用单级叶轮；流量大的可双侧进气，用两个背靠背的叶轮，又称为双吸式离心通风机。
叶轮是通风机的主要部件，它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。按叶片出口方向的不同，叶轮分为前向、径向和后向三种型式。前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜；径向叶轮的叶片顶部是向径向的，又分直叶片式和曲线型叶片；后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。
前向叶轮产生的压力最大，在流量和转数一定时，所需叶轮直径最小，但效率一般较低；后向叶轮相反，所产生的压力最小，所需叶轮直径最大，而效率一般较高；径向叶轮介于两者之间。叶片的型线以直叶片最简单，机翼型叶片最复杂。
为了使叶片表面有合适的速度分布，一般采用曲线型叶片，如等厚度圆弧叶片。叶轮通常都有盖盘，以增加叶轮的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。叶片与盖盘的联接采用焊接或铆接。焊接叶轮的重量较轻，流道光滑。低、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。
轴流式通风机工作时，动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，通过叶轮获得能量，提高压力和速度，然后沿轴向排出。轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种，小型的叶轮直径只有100毫米左右，大型的可达20米以上。
小型低压轴流通风机由叶轮、机壳和集流器等部件组成，通常安装在建筑物的墙壁或天花板上；大型高压轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、扩散筒和传动部件组成。叶片均匀布置在轮毂上，数目一般为2～24。叶片越多，风压越高；叶片安装角一般为10°～45°，安装角越大，风量和风压越大。轴流式通风机的主要零件大都用钢板焊接或铆接而成。
斜流通风机又称混流通风机，在这类通风机中，气体以与轴线成某一角度的方向进入叶轮，在叶道中获得能量，并沿倾斜方向流出。通风机的叶轮和机壳的形状为圆锥形。这种通风机兼有离心式和轴流式的特点，流量范围和效率均介于两者之间。
横流通风机是具有前向多翼叶轮的小型高压离心通风机。气体从转子外缘的一侧进入叶轮，然后穿过叶轮内部从另一侧排出，气体在叶轮内两次受到叶片的力的作用。在相同性能的条件下，它的尺寸小、转速低。
与其他类型低速通风机相比，横流通风机具有较高的效率。它的轴向宽度可任意选择，而不影响气体的流动状态，气体在整个转子宽度上仍保持流动均匀。它的出口截面窄而长，适宜于安装在各种扁平形的设备中用来冷却或通风。
通风机的性能参数主要有流量、压力、功率，效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是通风机的主要技术指标。流量也称风量，以单位时间内流经通风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在通风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指通风机的输入功率，即轴功率。通风机有效功率与轴功率之比称为效率。通风机全压效率可达90％。
通风机未来的发展将进一步提高通风机的气动效率、装置效率和使用效率，以降低电能消耗；用动叶可调的轴流通风机代替大型离心通风机；降低通风机噪声；提高排烟、排尘通风机叶轮和机壳的耐磨性；实现变转速调节和自动化调节。
在工业水处理过程中，为了加快曝气速度，通常会采用鼓风机作为辅助设施，一台功率强劲，噪音低的鼓风机无疑是最佳的选择。罗茨鼓风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高，噪声低，振动也小，而且结构简单，运转平稳，已广泛运用于包括水处理的众多领域。首先带您回顾一下鼓风机的发展历程，再了解几款性能不错的水处理用鼓风机产品。
一、回顾一下鼓风机的发展历程：
（ 一）、罗茨鼓风机发展历程： 自1849年英国乔治琼斯首先研制成双转子风机、1854年美国菲兰德•罗茨（PhilanderRoots）兄弟在设计水轮车的过程中也构思出这种风机，并在自己的毛纺厂里生产出来，到1867年在巴黎博览会展出（此后人们即称这种气体输送机械为罗茨鼓风机），历经150余年，罗茨鼓风机获得了相当的发展。并于当年开始在工业方面（首先是在冶炼方面）得到应用。
（二）、 1951年我国开始制造罗茨鼓风机。60～70年代，我国研制出D系列空冷罗茨鼓风机和SD水冷罗茨鼓风机，国产罗茨鼓风机开始形成正式系列。80年代初，长鼓等单位联合设计出L系列罗茨鼓风机。20世纪90年代以来，罗茨鼓风机技术开发活动更趋活跃。
二、工作原理 ：Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ气缸容积被叶轮分隔为两部份。其中A与进气口相通,其气体处于进气口压力;B与排气口相通,其气体处于排气口压力。 Ⅱ气缸容积被叶轮分隔为三个部份。其中A与进气口相通,其气体处于进气口压力;B与排气口相通,其气体处于排气压力;叶轮2与机壳形成的空间在尚未转到此位置前与进口相通,现又未与排气口相通,故该空间内气体压力仍处于进气口压力。 Ⅲ气缸容积被叶轮分隔为两个部份。其中A与进气口相通,其气体处于进气压力;B与排气口相通,其气体处于排气压力。 Ⅳ此时与状态Ⅱ基本相同,只是叶轮1和2位置互换而已。 上述过程系叶轮旋转135°的工作过程,如此Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的循环工作过程便形成了罗茨鼓风机的全部工作过程。
三、如何选购低噪节能的水处理罗茨鼓风机，现在推荐您的几款精选产品。
1、小巧低噪型： 有的鼓风机开动会产生很大的噪音，形成噪声污染。下面这款鼓风机最大的特点就是静音性能好。
【产品参数】 型号：HC-251S Qs：0.310-0.280m3/mim
N:0.1-0.6Kgf/cm2 La:0.55KWDB(A):<50
长*宽*高710*255*445(mm) 鼓风机压力范围：0.1-0.6kgf/cm2
【点评】：这款罗茨鼓风机结构精巧，主要由电机、空气过渡器、鼓风机本体、空气室、底座（兼油箱）、滴油嘴六部分组成。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。在运转中利用鼓风机的压力差自动将润滑送到滴油嘴，滴入汽缸内以减少摩擦及噪声，同时可保持汽缸内气体不回流。虽然体积小，但风量大、节能，静音运转是其他形式的风机无法比拟的。 而且这款产品的三包期限为一年，保修期内免费维修，终身服务，打算购置相关产品的朋友可以考虑。
2、持久耐用型： 罗茨鼓风机的使用寿命也一直是大家采购产品时最关注的因素之一，毕竟工业品不同于日用商品，在维修和更换起来都很麻烦。
【产品参数】 流量 0.9m3/min—900m3/min
升压 9.8kPa—198kPa
规格 70余种
【点评】该单位由罗茨鼓风机世界著名制造商之一日本大晃机械株式会社投资，拥有日本进口机加工中心，产品完全采用日本核心技术，使用寿命较长，为进口罗茨风机的替代产品。该产品能广泛应用于水处理、气力输送、真空包装、水产行业养殖业通风机等行业。 3、节能降耗型 节能降耗是目前我国工业发展过程中比较重要的要求，要体现在工业生产的细节中，所谓积小流，成江海。
3、节能降耗型：
节能降耗是目前我国工业发展过程中比较重要的要求，要体现在工业生产的细节中，所谓积小流，成江海。
【产品参数】
额定排出压力 0.01-0.8mPa
转速 850~1750rpm
额定电压 380
进口直径 40~300mm
【点评】：此款产品采用电脑动平衡校正，低振动低噪音。风量稳定，压力变化对风量影响小。特殊的叶轮设计，能够提高高效率节省能源。是节能降耗的最佳产品。
在选择水处理用途罗茨鼓风机时，编辑建议您多根据商铺提供的参数，按照自己的实际需求选购产品，相信节能、耐用、低噪的罗茨鼓风机将会是以后市场发展的主流。
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