【结构形式】
本系列消声器为一种阻抗复合消声器，其阻性段采用列管吸声通道，抗性段采用了多室抗性胶直管通道及十字形吸声片形式，从而保证了在较宽频带范围内具有足够的消声量。
【适用范围】
主要用于各种系列(8-18型，9-27型)的高压离心通风机，用于降低进，出风口等空气动力性噪声。
JSR-QX型两端均为法兰联接可串接于管道中
JSR-QH型一端为防雨帽，仅供设置在室外管道末端和封闭式机房进风口选用。
【JSR-QX、JSR-QH型高压通风机消声器外形示意图】
【规格、性能、外形尺寸】
风机包括通风机、透平鼓风机、罗茨鼓风机和透平压缩机，详细划分为离心式压缩机、轴流式压缩机、往复式压缩机、离心式鼓风机、罗茨鼓风机、离心式通风机、轴流式通风机和叶氏鼓风机等八大类。
一、离心式压缩机
离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。早期，由于这种压缩机只适于低，中压力、大流量的场合，而不为人们所注意。由于化学工业的发展，各种大型化工厂，炼油厂的建立，离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，而占有极其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高，又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功，解决了离心压缩机向高压力，宽流量范围发展的一系列问题，使离心式压缩机的应用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机，而大锦工扩大了应用范围。
有些化工基础原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等，可加工成塑料、纤维、橡胶等重要化工产品。在生产这种基础原料的石油化工厂中，离心式压缩机也占有重要地位，是关键设备之一。除此之外，其他如石油精炼，制冷等行业中，离心式压缩机也是极为关键的设备。我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。
性能特点：
优点：
离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下一些优点。
1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小。
2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少。
3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。
4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动。对一般大型化工厂，常用副产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能。但是，离心式压缩机也还存在一些缺点。
缺点：
1、离心式压缩机还不适用于气量太小及压比过高的场合。
2、离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差。
3、离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低。
二、轴流式压缩机
轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机，最大的功率可以达到KW，排气量是20000m3每分钟，它的压缩机能效比可以达到百分之90左右，比离心机要节能一些。它是由3大部分组成，一是以转轴为主体的可以旋转的部分简称转子，二是以机壳和装在机壳上的静止部件为主体的简称定子（静子），三是壳体、密封体、轴承箱、调节机构、联轴器、底座和控制保护等组成。轴流式压缩机也属于透平式或速度式压缩机，炼油厂多选用作催化裂化装置的主风机。
性能特点：
效率较高，单机效率可达86%～92%，比离心式压缩机高5%～10%，单位面积流通能力大，径向尺寸小，适宜流量大于1500m3/min的场合，单级压力比较低，单缸多级压力比可达11，与离心式压缩机相比，静叶不可调试式轴流压缩机的稳定工况区较窄，在恒定转速下，流量变化相对较少，压力变化较大。此外，结构较为简单，维护方便。因此，轴流压缩机对于中、低压、大流量，且载荷基本不变的情况较为理想。全静叶可调式轴流压缩机可以扩大压缩机的稳定工况区，弥补了静叶不可调式轴流压缩机的不足，而且可以提高压缩机的效率，降低起动功率。目前，炼油厂主要用全静叶可调式轴流压缩机。
三、往复式压缩机
曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向下运动的时候，汽缸容积增大，进气阀打开，排气阀关闭，空气被吸进来，完成进气过程；当活塞向上运动的时候，气缸容积减小，出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙，气缸内有润滑油润滑活塞环。靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。目前往复式压缩机主要是活塞式空压机,化工工艺压缩机，石油，天然气压缩机，为主，而活塞式空压机现在主要向中压及高压方向发展，这个是螺杆机，离心机目前无法达到的一个高度。
性能特点：
由于设计原理的关系，就决定了活塞压缩机的很多特点。比如运动部件多，有进气阀、排气阀、活塞、活塞环、连杆、曲轴、轴瓦等；比如受力不均衡，没有办法控制往复惯性力；比如需要多级压缩，结构复杂；再比如由于是往复运动，压缩空气不是连续排出、有脉动等。
优点：
1、热效率高、单位耗电量少
2、加工方便 对材料要求低，造价低廉
3、装置系统较简单
4、设计、生产早，制造技术成熟
5、应用范围广
缺点：
1、运动部件多，结构复杂，检修工作量大，维修费用高
2、转速受限制
3、活塞环的磨损、气缸的磨损、皮带的传动方式使效率下降很快
4、噪音大
5、控制系统的落后，不适应连锁控制和无人值守的需要，所以尽管活塞机的价格很低，但是也往往不能够被用户接受。
四、离心式鼓风机
在设计条件下，风压为15kPa~0.2MPa或压缩比e=1.15~3的风机叫鼓风机，有两个或更多叶轮串联组成的离心鼓风机叫多级离心鼓风机，（相邻叶轮之间必须有导叶连接）。多级离心鼓风机广泛应用于各种冶炼高炉及化铁炉鼓风、洗煤跳汰机配套、矿山浮选、污水曝气、化工造气等需要输送空气的场合,亦可用于输送其它特殊气体。
性能特点：
该系列鼓风机具有效率高、噪声低、运行平稳、绝无脉冲、稳定区域广、输送的气体清洁、干燥且无油,易损件少和安装、操作、维护简便等特点。
五、罗茨鼓风机
罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机。这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，然后将气体输送到排气通道。两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。下侧两“鞋底尖”分开时，形成低压，将气体吸入；上侧两“鞋底尖”合拢时，形成高压，将气体排出。
性能特点：
其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微，压力选择范围很宽，具有强制输气的特点。输送时介质不含油。结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。罗茨鼓风机输送介质为清洁空气，清洁煤气，二氧化硫及其他惰性气体，特殊气体行业（煤气、天然气、沼气、二氧化碳、二氧化硫等）及高压工况的首选产品。鉴于具有上述特点，因而能广泛适应冶金、化工、化肥、石化、仪器、建材行业。
与离心风机的区别比较大：
⒈工作原理不同，离心风机用的是曲线风叶，靠离心力将气体甩到机壳处，而罗茨风机用的是两个8字形的风叶，它们间的间隙很小，靠两个叶片的挤压，将气体挤至出气口。
⒉由于工作原理不同，一般它们的工作压力不同，罗茨风机的出气压力比较高，而离心风机比较小。
⒊风量不同，一般罗茨风机用在风量要求不大但压力要求较高的地方，而离心风机用在压力要求低，风量要求大的地方。
⒋制造精度不一样，罗茨风机要求的精度很高，对装配要求也很严，而离心风机比较松。
六、离心式通风机
其原理与离心泵相同。叶轮上叶片的数目比离心泵的稍多，叶片比较短。中低压风机的叶片常向前弯，高压风机的叶片为后弯叶片。
性能特点：
优点：
1、通风换气效果好，非常适合用在管道抽风或者送风；
2、适用性强、无腐蚀、易燃易爆气体场所均可使用。
3、噪声低，离心式通风机根据空气流力学采用合理叶轮角度设计，运行时，无任何机械摩擦，合理叶片形线使噪声降为最低；离心式通风机产生的噪音是高频噪音，只要有障碍物，即可隔音。
4、运行平稳，优化设计的叶轮使轴向力减小到最低程度，且有高效的叶轮，并经静动平衡校正，使整机运行平稳，在不加任何减振装置的情况下，轴承振幅比较小。
5、维护方便，部分机型可配置清理门，勿须拆机维护清洁，省时省力。
缺点：
1、体积较为庞大，其进风与送风之方向垂直，在配置上，系统风管需要较妥当的配合。
2、无法逆向送风。
3、价格较贵。
七、轴流式通风机
送风方向与轴向相同。靠叶片的轴向倾斜，将轴向空气向前推进。
性能特点：
优点：
1、轴流式通风具有结构紧凑、体积小、质量轻、转速高。
2、可直接与电动机相连，风量调节较为方便、可以逆向送风。
3、价格便宜。
4、适用于低压、锦工量的情况。
5、由于风吹送的方向与轴平行，故可容易与管路相连接，成为管路统之套件。
缺点：
1、其缺点是噪音大、构造复杂、检修困难、并联工作稳定性差。它一般运用于风压变化较大，风量变化较小的矿井。
2、效率特性曲线陡直，略超出设计点之运转会产生激变的现象，效率迅速降低。
3、对尘埃及表面腐蚀的现象较为敏感，造成效率降低的现象。
八、叶氏鼓风机
叶氏鼓风机是另一种回转式鼓风机。它是由长圆筒形机壳、阻风翼、鼓风翼以及两根平行的轴所组成。图1为叶氏鼓风机的两个转子，它们的结构互不相同。两根平行轴的两端装有式样完全相同的两个活动齿轮，其中一个轴与电动机相联，叫主动轴，另一根叫从动轴。鼓风翼装在主动轴上，阻风翼装在从动轴上。
热风炉助燃风机智能调速控制改造实现方法
周勇进 蒋涛
（万洲电气股份有限公司 武汉）
摘 要：本文涉及钢铁行业热风炉助燃风机的智能调速节能改造，针对热风炉助燃风机进行变频智能调速改造后，保证热风炉生产环节能够满足正常生产工艺要求，同时可以降热风炉助燃风机的电耗。介绍了以变频调速为核心手段来实现热风炉助燃风机出口流量的调节，取代原有通过档板或阀门的开度来调整流量的控制方式，提高热风炉工段自动化程度且降低助燃风机的运行电耗。
关键词：智能调速；助燃风机；节能降耗
The Implementation Method of Transformation of Hot Blast Stove Combustion Fan Intelligent Speed Regulation Control
Yongjin Zhou Tao Jiang
（Wan zhou electrical co., LTD Wuhan ）
Abstract: In the steel industry in the furnace combustion fan energy saving renovation of the intelligent control of combustion fan intelligent frequency conversion speed regulation reform in hot-blast stove, maintain the normal production of hot blast stove production can satisfy the technological requirements, at the same time can drop hot blast stove combustion fan power consumption. Introduces the frequency control of motor speed as the core means to realize the air furnace combustion fan outlet flow adjustment, replace the original by damper or valve opening to adjust the flow control mode, improve the process automation of hot air stove and reduce the operation of the combustion fan power consumption.
Keywords: Intelligent control; Combustion fan; Energy saving
1 引言
钢铁冶炼生产过程中，从矿石到炼成钢要经过矿石烧结、炼铁和炼钢等主要冶炼过程均需使用到各种类型的风机，即钢铁冶炼的全部工艺流程中都需要风机。热风炉作为热交换单元，是钢铁冶炼的一个重要工艺环节，它通过炉内的格子砖，间接加热进入热风炉的气体，为高炉送风系统高风温所需的热能；热风炉主要用电负荷助燃风机，一般运行方式是降压启动、工频运行，其风量大小也是靠调节风门的方法来调节风量，其输出功率不能随生产负荷变化而变化，造成很大部分能量消耗在节流损失中。针对以上能源浪费的现象，结合热风炉燃烧控制以及生产工艺要求，本文设计制定了较为理想的控制方案，对助燃风机进行智能调速控制改造。减少了因调节挡板而造成挡板和管道的磨损以及因经常停机检修所造成的经济损失，同时使维护量大大降低，为客户可带来了可观的效益。
2 热风炉控制系统工作原理
热风炉控制系统将燃烧控制分三个阶段：加热升温管理器、拱顶温度管理期和废气温度管理期，如图1所示。
①加热升温管理期：设定高炉煤气流量和空燃比，燃烧至拱顶温度达到拱顶管理温度后，转入拱顶温度管理期。在加热初期内，高炉煤气流量和助燃空气流量均为定值进行燃烧。
②拱顶温度管理期：保持高炉煤气流量不变，以拱顶温度控制空燃比，增大助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，燃烧至废气温度达到废气管理温度后，转入废气温度管理期。在拱顶温度管理期内，高炉煤气流量为定值进行燃烧，调节助燃空气流量以控制拱顶温度。
③废气温度管理期：依据废气温度逐渐减小煤气流量，同时以拱顶温度调节控制助燃空气流量，将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近，至废气温度达到废气目标温度后，如果热风炉燃烧制选择为“废气温度到”，则燃烧过程结束；如果选择为“燃烧时间到”，则调节煤气流量减小到仅供热风炉保持热状态的需要，直到燃烧时间到时燃烧过程结束。
图1 热风炉控制系统框图
3 热风炉助燃风机改造方法实现
一般钢铁厂采用三台热风炉的二烧一送模式，一般会配置2台助燃风机，根据生产任务情况相应调节，助燃风机运行方式一般为降压启动、工频运行，其风量大小也是靠调节风门的方法来调节风量。这种控制方式的缺点是电能浪费大、燃料浪费大，调节实时性差，噪音大，工人的劳动强度大。助燃风机采用变频改造闭环控制原理框图如图2所示，采用温度变送器、变频器、控制器、助燃风机组成的温度闭环回路自动控制风机的转速，使锅炉蒸汽出口的温度保持一个稳定值，提高了控制精度，又节约了能源。
图2 助燃风机变频改造控制原理图
助燃风机改造如图3所示，变频改造时保留初始启动柜不变，需增加将启动装置的进线和出线、变频控制柜与开关柜连接，若变频器需检修或出现其它原因不能正常工作时，系统可以切换到初始启动方式运行，综合保证正常生产要求。
图3 助燃风机变频节能改造示意图
4 节能改造效益分析
4.1 设备参数
某钢铁厂拥有轧制棒材生产线、无缝钢管生产线、锻造及环轧产品生产线，热风炉环节配有2台助燃风机，工频直接启动，一用一备，具体设备铭牌参数如表1所示。
表1 额定参数表
额定参数设备型号（产地、日期）离心风机匹配电机型号（产地、日期） 轴功率(kW)315 kW额定功率(kW)315 kW额定流量 (m3/h)50995 m3/h额定电压(kV)6 Kv/50Hz额定压力14488 Pa额定电流(A)35 A额定转速1480 r/min额定转速(r/min)1480 r/min效率 功率因数0.87
6kV/315kW助燃风机运行参数如表2所示。
表2 运行参数表
实际运行参数全年运行负荷工况1工况2阀门开度（%）20% 实际运行电流(A)18 A 实际运行电压(kV)6 kV 实际运行功率(kw)127kW 实际风机全压（Pa）/ 实际流量(m3/h)≥22900 m3/h 年运行时间（h）8000 年平均电价(元/度)0.6 4.2 工频状态下的耗电量计算
电机耗电功率计算公式：（1）
累计年耗电量公式： （2）
式中：P为电动机功率；C为年耗电量值；U为电动机输入电压；I为电动机输入电流；cosφ为功率因子；T为年运行时间；δ为单负荷运行时间百分比。
根据计算公式（1）和公式（2），结合表1和表2参数计算可得出工频情况下助燃风机负载的年耗电量为C=kWh。
4.3 变频状态下的年耗电量计算
计算公式为：（3）
式中：P＇为风机变频轴功率；P0为风机实际轴功率；C为年耗电量值；Q＇为风机变频流量；Q0为风机实际流量率；H＇为风机出、入口压力差；H0为风机实际风压；T为年运行时间；δ为单负荷运行时间百分比。
电动机效率与电动机负荷率β之间的关系如图4所示。
变频器效率与系统负荷率β之间的关系如图5所示。
网侧消耗功率： （4）
累计年耗电量公式： （5）
图4 电动机效率与电动机负荷率β曲线图
图5 变频器效率与系统负荷率β曲线图
查图1和图2得出：电动机效率=0.8，变频器效率=0.93。
则根据计算公式（3）和公式（4），结合表1和表2参数计算可得出变频情况下助燃风机负载的年耗电量为C＇=kWh。
4.4 节能分析
年节电量： （6）
节电率= （7）
变频改造后，根据公式（6）和公式（7），可计算出助燃风机在目前工况负载每年的节电率30.7%，若以0.6元平均电价折算为效益时，每年可节省元。
助燃风机变频改造之后，根据福禄克测量电机的功率数据计算出系统的节电率可达到27.5%，与理论值偏差在－3%范围内，据此分析热风炉助燃风机的变频改造确实具有明显的节能效果，降低了生产员工作量，为客户可带来了可观的效益等重要意义。
5 结论
热风炉助燃风机进行频改造，实现了热风炉控制系统的经济运行，提高了助燃风机的使用寿命，具有调速性能好、改造方便、节能效果显著等优点，可以在热风炉系统改造中得到广泛推广与运用。
参考文献：
[1] 郭伯春，肖胜. 引风机高压变频变频控制策略与优化[J]. 华电技术，2011.9.13-15
[2] 黎伯源, 变频节能技术及其在锅炉风机中的运用[J]. 广西电业, 2010.
[3] 苏彦民等. 交流调速系统控制策略[M]. 北京：机械工业出版社2001.
[4] 胡崇岳. 现代交流调速技术[M]. 北京: 机械工业出版社1998.
[5] 廖海平. 变频调速技术与发展[J]. 变频世界, 2005， (10): P13~18.
[6] 王浩, 李高合, 武文平. 电气设备实验技术问答[M]. 中国电力出版社, 2003.
作者简介：
周勇进：（1987.6）男 汉族 万洲电气股份有限公司 工程师
主要研究方向：电力系统自动化及行业节能研究
E-mail：
蒋涛：（1987-6）男 汉族 万洲电气股份有限公司 工程师
主要研究方向：电力系统自动化及钢铁行业节能研究
E-mail：
锅炉鼓风机是锅炉系统必要的辅件之一，安装在锅炉前端，向锅炉吹进新鲜空气，起到助燃的作用。本篇文章中正锅炉为大家总结汇总鼓风机的结构、原理以及鼓风机小型锅炉安装示意图。
锅炉鼓风机常用的为离心式鼓风机，其中结构包含叶轮机壳、入口调节风门、大轴、轴承、靠背轮、集流器、轴承箱。锅炉鼓风机型号比较多，不同型号的鼓风机小型锅炉安装示意图不同。
锅炉鼓风机的工作原理为当叶轮被电动机带动旋转时，充满于叶片之间的气体随同叶轮一起转动，在离心力的作用下，气体从叶片间槽道甩出，并将气体由叶轮出口处输送出去。当气体的外流造成叶轮空间形式真空，外界的气体就会自动进入叶轮补充。由于风机的不停工作，将气体吸进压出，形成了气体的连续流动，从而形成了连续的工作。
鼓风机小型锅炉安装示意图
以上为鼓风机小型锅炉安装示意图，可以清楚的看到鼓风机位于锅炉前端。另外从鼓风机小型锅炉安装示意图上看不出来的是，鼓风机安装过程中，还需要注意以下几点：
1、安装过程中要找正调平设备用的垫铁；
2、轴承箱应与底座紧密结合；
3、机壳组装时应以转子轴线为基准找正机壳的位置；
4、管道安装应符合《工业金属管道工程施工及验收规范》；
5、对于某些对噪音有要求的场合，可以加装消音棉来降低噪音，消音棉安装在进风管道或出风管道的末端。
以上就是鼓风机小型锅炉安装示意图及安装注意事项，希望对大家有所帮助。
中正锅炉是专业的锅炉生产厂家，生产的节能环保锅炉凭借出色的性能优势广泛应用于化工、食品、酿酒、供热、造纸、印染、橡胶等行业，获得了客户的青睐和称赞，于海内外市场均建立了优质的口碑。如您有任何疑问，欢迎在线详细咨询，中正锅炉将竭诚为您服务。
山东锦工有限公司
地址：山东省章丘市经济开发区
电话：0531-83825699
传真：0531-83211205
24小时销售服务电话：15066131928
