空气悬浮风机技术改进方案_磁悬浮风机

空气悬浮风机技术改进方案：空气悬浮风机改造方案案例及变频器技术规范

　　原标题：空气悬浮风机改造方案案例及变频器技术规范

　　山东锦工有限公司是一家专业生产磁悬浮风机、罗茨真空泵、回转风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱空气悬浮风机、水冷空气悬浮风机、油驱空气悬浮风机、低噪音空气悬浮风机，赢得了市场好评和认可。

　　磁悬浮风机改造方案

　　空气悬浮风机正常运行工况：两台运行，一台备用。空气悬浮风机电动机采用变频控制方式，在除尘配电间增加空气悬浮风机变频控制柜，空气悬浮风机控制逻辑在DCS系统内设计编制，实现了手、自动控制及无扰切换等功能。

　　空气悬浮风机变频运行时，压力母管上的电动调节阀保持全关，通过改变空气悬浮风机电动机转速来调节清灰压力；变频器出现故障时，风机跳闸后，手动切换至工频定速运行，通过控制压力母管上的电动调节阀的开度来调节清灰压力。

　　空气悬浮风机变频运行向定速切换时，应停运空气悬浮风机，手动切换一次回路后，按原启动方式投入运行。

　　变频器接入原电气回路。空气悬浮风机变频装置的手动旁路由三把刀闸组成，其中QS2和QS3属于单刀双掷刀闸，一个在合位时，另一个必定在分位。

　　空气悬浮风机电机进行变频改造后，原先DCS系统对罗茨风系统的控制方式发生了改变，必须对所有设计罗茨风系统的顺控、自动逻辑和画面进行全面修改，增加变频模式下操作、顺控启停、事故联锁、协调控制等功能。

　　空气悬浮风机变频器主要技术规范

　　1.安装、投运变频器装置后原电机不加任何改动可直接应用。

　　2.主电源故障时，变频器在3秒钟内不停机，一旦主电源重新受电，装置系统能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预，以满足主电源母线切换的需要。

　　3.变频器内部通讯采用光纤连接，以提高通讯速度和抗干扰能力，变频器内部强弱电信号分开布置光电隔离、铁壳屏蔽，对本体控制系统就地控制柜没有谐波影响，柜内设有屏蔽端子和接地设施。变频装置冷却系统可靠，考虑冗余配置。单台冷却风机故障不影响系统正常运行，并报警远传到控制室。 每一套冷却装置拆装方便，并不影响变频装置的安全可靠运行。

　　4.变频装置提供电动机所需的过载、过流、过压、欠压、过热、缺相保护以及进线变压器的保护和变频器过载，变频器过热等保护功能。

　　5.变频装置动力电源和控制电源分开供电，动力电源为变频调速系统内部供电，控制电源独立于动力电源系统。控制电源故障时，变频器不能立即停机，能保持运行半小时以上，以便维护人员处理电源故障。变频器自备UPS，可维持30min。变频器可在输出不带电机的情况下进行空载调试，也可在使用380VAC进行空载调试。

　　6.当母线上电动机成组启动时，对变频器运行无影响。变频器瞬时失电后，如果超过5个周波，变频器自动使输出功率为零，使电容上的容量输出时间较长。待输入电压恢复正常后，重新提升输出频率到给定值，此过程由加减时间控制，不应有初始化时间。如果失电时间超过3秒，则变频器保护停机，需要系统复位后才能重新启动。

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空气悬浮风机技术改进方案：空气悬浮风机知识技术方案.ppt

　　4、流量不足 ⑴ 进口过滤堵塞； ⑵ 叶轮磨损，间隙增大得太多； ⑶ 皮带打滑； ⑷ 进口压力损失大； ⑸ 管道造成通风泄漏。 ⑴ 清除过滤器的灰尘和堵塞物； ⑵ 修复间隙； ⑶ 拉紧皮带并增加根数； ⑷ 调整进口压力达到规定值； ⑸ 检查并修复管道。 5、漏油或油泄漏到机壳中 ⑴ 油箱位大高，由排油口漏出； ⑵ 密封磨损，造成轴端漏油； ⑶ 压力高于规定值； ⑷ 墙板和油箱的通风口堵塞，造 成油泄漏到机壳中。 ⑴ 降低油位； ⑵ 更换密封； ⑶ 疏通通风口，中间腔装上具有2mm孔径的旋塞，打开墙板下的旋塞； 6、异常振动和噪声立即停车 ⑴ 滚动轴承游隙超过规定值或轴承座磨损； ⑵ 齿轮侧隙过大，不对中，固定不紧； ⑶ 由于外来物和灰尘造成叶轮与叶轮，叶轮与机壳撞击； ⑷ 由于过载、轴变形造成叶轮碰撞； ⑸ 由于过热造成叶轮与机壳进口处磨擦； ⑹ 由于积垢或异物使叶轮失去平衡； ⑺地脚螺栓及其他紧固件松动。 ⑴ 更换轴承或轴承座； ⑵ 重装齿轮并确保侧隙； ⑶ 清洗鼓风机，检查机壳是否损坏； ⑷ 检查背压，检查叶轮是否对中，并调整好间隙； ⑸ 检查过滤器及背压，加大叶轮与机壳进口处间隙； ⑹ 清洗叶轮与机壳，确保叶轮工作间隙； ⑺ 拧紧地脚螺栓并调平底座。 7、电机超载 ⑴ 与规定压力相比，压差大，即背压或进口压力大高； ⑵ 与设备要求的流量相比，风机流量太大，因而压力增大； ⑶ 进口过滤堵塞，出口管道障碍或堵塞； ⑷ 转动部件相碰和磨擦（卡住）； ⑸ 油位太高； ⑹ 窄V型皮带过热，振动过大，皮带轮过小。 ⑴ 降低压力到规定值； ⑵ 将多余气体放到大气中或降低鼓风机转速； ⑶ 清除障碍物； ⑷ 立即停机，检查原因； ⑸ 将油位调到正确位置； ⑹ 检查皮带张力，换成大直径的皮带轮。 8、压力不足 （1）由于风机长期运行，可能是皮带打滑， 使转速降低； （2）可能是设备出厂前对压力的校准不准确； （3）可能客户要求不清晰，出现加工错误； （4）管道有泄漏； （5）放风阀设置的过大； （6）安全阀的安全压力设置的过低； 温度过高处理办法 ⑴ 油箱内油太多、太稠、大脏； ⑵ 过滤器或消声器堵塞； ⑶ 压力高于规定值； ⑷ 叶轮过度磨损，间隙大； 　 ⑸ 通风不好，室内温度高，造成进口温度高； ⑹ 运转速度太低，皮带打滑。 ⑴ 降低油位或挟油； ⑵ 清除堵物； ⑶ 降低通过鼓风机的压差； ⑷ 修复间隙； ⑸ 开设通风口，降低室温； ⑹ 加大转速，防止皮带打滑。 （三）日常巡检 检查设备运行是否存在不正常的声响或振动； 消除跑、冒、滴、漏现象，确保设备表面清洁。 检查传动V带运行是否平稳，V带运行是否摆动明显或断裂现象； 检查轴承和油箱温度是否正常，轴承表面最高温度不能超过95℃，油箱温度不能超过65℃ ； 检查齿轮箱油位是否正常，油位标准：在运行状态时油位应处于油标中心红点位置。 安全阀是否存在漏气现象； 压力表压力是否正常，压力是否平稳； 每半年对进口空气过滤器进行清理积灰。 （四）磁悬浮风机检修内容 （1）检修周期 小修 3～6 月 中休 6～12月 大休 12～24月 （2）小修 检测轴承、齿轮传动部位，检查齿轮箱油位，添加或更换润滑油。 检查、紧固螺栓 消除跑、冒、滴、漏现象。 （3）中修内容 包括小修内容。 清洗、检查滚动轴承及轴承箱，更换轴承。 清洗、检查传动齿轮及零部件。 清洗密封装置，更换填料或密封环。 测量、调整各部位间隙。 检查、更换联轴器及附件。 清洗气体过滤器。 检查清洗润滑系统。 校验安全阀、自控装置、压力调节器。 （4）大修内容 包括中修全部内容。 拆除与风机联接的外部连管、电源和仪表。 解体壳体，拆除联轴器。 宏观检查转子、叶轮、主轴、齿轮，并进行无损探伤。 检查修理或更换各部密封。 检查轴承磨损和油封。 检查测量转子与壳体的间隙和磨损情况。 检查同步齿轮啮合状态。 检查测量传动部位径向和端面跳动、轴颈表面粗糙度等状况。 对中找正的检查和调整。 （五）磁悬浮风机故障判断及其处理方法 故障现象 故障原因 消除方法 风量波动或不足 1.转子各部位间隙过大 2.叶轮与机体因磨损而引起间隙增大 3.系统有泄漏 1.调整间隙 2.更换或修理磨损件 3.检查后排出 轴承发热 1.润滑系统不畅通或有故障 2.润滑油质劣化 3.甩油环未转或转动过慢，带不上油 4.鼓风机轴与电机对中不良 5.滑动轴承与轴颈接触不良 6.止推间隙过小 7.轴承径向间隙过小 8.滚动轴承损坏 1.清洗润滑系统，排除故障 2.换油 3.修理或更换甩油环 4.重新对中 5.刮研、调整 6.调

空气悬浮风机技术改进方案：磁悬浮风机技术性能改进的方法有哪些？

　　磁悬浮风机的工作过程是无内缩过程, 是通过鼓风系统的气体的回流提高压力, 具有强制输气特征。加之输送的介质不受油污染, 结构简单, 维护方便, 广泛应用于国民经济各部门。磁悬浮风机的工作原理决定了本身具有较高的温升, 并随着压力升高而升高, 过高的温升会加大叶轮和机壳的热膨胀, 缩小叶轮与叶轮、机壳、及前后墙板的工作间隙影响磁悬浮风机的安全运行。同时, 鼓风过程产生的噪音、振动和排气温度, 随着压力增加而升高, 这样对工作环境, 风机零部件, 及鼓风的温度都带来不利的影响。并限制了磁悬浮风机向高压方向的发展。如果能在可靠性和噪音、振动和排气温度这几方面的技术性能得以改进, 即可以推进磁悬浮风机发展和应用范围。

空气悬浮风机技术改进方案：磁悬浮风机的技术性能改进及其分析.pdf

　　装备维修技术 2 0 0 6年第3期 总期第1 2 1期 技术改造技术改造 1磁悬浮风机存在的的问题 磁悬浮风机的工作过程是无内缩过程 是通 过鼓风系统的气体的回流提高压力 具有强制输 气特征 加之输送的介质不受油污染 结构简单 维护方便 广泛应用于国民经济各部门 罗茨鼓风 机的工作原理决定了本身具有较高的温升 并随 着压力升高而升高 过高的温升会加大叶轮和机 壳的热膨胀 缩小叶轮与叶轮 机壳 及前后墙板 的工作间隙影响磁悬浮风机的安全运行 同时 鼓 风过程产生的噪音 振动和排气温度 随着压力增 加而升高 这样对工作环境 风机零部件 及鼓风 的温度都带来不利的影响 并限制了磁悬浮风机 向高压方向的发展 如果能在可靠性和噪音 振动 和排气温度这几方面的技术性能得以改进 即可 以推进磁悬浮风机发展和应用范围 2改进磁悬浮风机技术性能的措施 2 1逆流冷却技术 逆流冷却是在空气悬浮风机排气缝隙开启之前 通过预进气流道向基元容积导入出口高压气体 使其内部压力预先与排气压力达到平衡 以此减 少缝隙开启之后的回流冲击强度 能大大减少排 气气流脉动 从而减少风机的噪音和振动 同时 可对预进气进行冷却 然后将冷却后的低温气流 导入封闭的基元容积形成逆流冷却 对于空冷磁悬浮风机的排气温度其方程式 为 T d k 1 k 1 n 1 T S 式中k n v和Ts分别为气体比热比 压比 容积效率和吸气温度 排气温度T d随着压比 线 性升高 这比有内压缩过程的风机的排气温度升 高得快 采用逆流冷却后 鼓风机的排气温度方程式 为 T d 1 n v k Td c 1 T c T S n 式中T C为冷却后的高压气体温度 当TC TS 即冷气温度与进气温度相等时 上式可进一步化 为 T d 1 n v k TS 1 K n 若 2 T S 2 0 K 1 nv 0 6 Td c 4 5 时 排 气温度经逆流冷却可降低5 0 可是排气温度经逆流冷却可显著降低但由于 冷却气导入后的平衡压力 一般难以达到排气压 力完全平衡的理想程度 因此冷却效果受到影响 实际排气温度比理想排气温度要高 排气温度的降低改善了轴承 齿轮和轴密封 的工作条件 有利于其寿命的延长 提高于整机的 可靠性 控制排气温度还能控制叶轮转子及机壳 的热变形 这即有利于设计时留取适当的间隙 减 少泄漏 又能保证安全可靠运转 逆流冷却的预进使封闭容积在与排气腔连通 之前其内的压力就已达到或接近排气压力 避免 罗 茨 鼓 风 机 的 技 术 性 能 改进及其分析 王京 重庆卡沃尔工业有限公司 摘要 通过采用逆流冷却和三叶圆弧包络线型叶轮两项技术对提高磁悬浮风机的效率和可靠性 降低振动和 噪音进行技术分析 关键锦工 磁悬浮风机 逆流冷却 圆弧包络线形 3 9 技术改造技术改造 了排气腔气体的直接回流 降低了排出气体的不 均匀度 近似于吸入气流 虽然高压气体再回流到 封闭容积也不是很稳定 但对排气管内的气体流 动干扰很少 因此逆流冷却能大大减少排气气流 的脉动 从而减少排气带的噪音和振动 2 2三叶圆弧包络线叶型 磁悬浮风机的泄漏严重影响到排气量和效 率 而影响泄漏的主要因素是泄漏线长度 压差 间隙 泄漏通道的几何形状 转速以及气体的性 质 泄漏线长度取决于长经比等的选取 对采用三 叶转子及逆流冷却的鼓风机 封闭容积内的气体 处于吸排气的中间压力 这样通过叶轮顶端及端 面的泄漏就不是从排气压力直接到吸气压力 这 比两叶转子在同样条件下的直接泄漏量要小 在 同样的压差间隙下 泄漏通道的形状对泄漏量也 有很大的影响 二叶渐开线型叶轮的齿间泄漏通 道是凸面对凸面 面三叶圆弧包络线型齿轮的泄 漏通道是凸面对凹面 两者的流动阻力有很大差 别 前者阻力很小 泄漏就大 后者阻力很大 泄漏 较小 所以三叶圆弧包络线型比二叶渐开线型的 密封性要好 另外 三叶转子的刚性比两叶转子好 在高压 差情况下 三叶转子受力变形小 在结构上由于封 闭容积包角不同 三叶转子较两叶转子更有利于 逆流冷却技术的实际应用 3实施改进中的技术要求 当磁悬浮风机升压受到排气温度限制 而强 度 刚度及轴承寿命又允许进一步提高时 即可采 用逆流冷却技术降低温度 提高升压 其技术要求 如下 1 先设定逆流气体经冷却后的温度 计算各 升压点的排气温度 结合强度 刚度和轴承 齿轮 寿命允许的升压 最后确定其最高升压 2 依据逆流气体的流量和气体有效通流面 积 以及逆流气体经冷却后的温度及气体排气温 度 设计逆流气体冷却器 3 三叶圆弧一圆弧包络线型中圆弧部分的方 程式为 x r c o s t b y r s i n t 1 x 2 a c o s b c o s 2 r c o s y 2 a s i n b s i n 2 r s i n 2 对应的圆弧包络线方程式为 s i n b s i n 2 a s i n a 2 b 2 2 a b c o s c o s a c o s 2 b c o s a 2 b 2 2 a b c o s 上述工式 1 和公式 2 中的a为中心距的二 分之一 b为轴心到圆弧中心的距离 r为圆弧半 径 t 为参变量 4技术改进措施的分析 综上所述 由于三叶圆弧包络线型面积利用 的系数与二叶渐开线型基本相当 但其密封性较 好 并通过逆流冷却控制了热变形 又因为三叶转 子刚性好 力变形小 可缩小间隙 进一步降低泄 漏量 提高鼓风机容积效率 逆流冷却在高压比时 对排气温度及排气流脉动有大幅度降低 还提高 了鼓风机的可靠性 降低了其振动和排气噪音 在 目前数控设备逐渐普及的今天计算和加工三叶圆 弧包经络是不存在住何困难的 因此及逆流冷却 技术和三叶圆弧包络线型的采用能提高罗茨鼓风 机的高压比和可靠性 降低排气温度和噪音 扩展 其应用范围 参考文献 1 贺海根编译 具有逆流冷却方式的三叶旋转真空泵 流体工程1 9 8 8 1 2 2 吴建华 束鹏程 采用逆流冷却降低空气悬浮风机 真空 泵 的排气温度与噪音 流体机械 1 9 9 5 1 2 4 0

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