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發(fā)布時(shí)間:2020-07-23高速離心鼓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于污水處理、冶煉高爐、洗煤廠、礦山浮選、化工造氣、真空等領(lǐng)域,亦可用于輸送其它特殊氣體。在城市污水處理工藝中,活性污泥法具有投資少、處理效率高、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成熟等特點(diǎn)而被廣泛使用。其曝氣系統(tǒng)通常采用鼓風(fēng)曝氣。實(shí)際運(yùn)行中,污水的水質(zhì)、水量及環(huán)境等因素總處在變化之中,曝氣系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)曝氣池溶解氧含量的變化及時(shí)調(diào)節(jié)供氣量,以保證處理效果,并不致浪費(fèi)能源。 因此,在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段,業(yè)主和設(shè)計(jì)單位均高度重視鼓風(fēng)機(jī)的選型及調(diào)控方式的選擇。隨著中國(guó)的城市化進(jìn)程以及國(guó)家節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展政策要求,在污水處理行業(yè),對(duì)污水處理用高速離心鼓風(fēng)機(jī)的節(jié)能要求越來(lái)越高。 為了滿足市場(chǎng)需要,公司在原有高效單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上,將研制新型磁懸浮式高速離心鼓風(fēng)機(jī)作為今后發(fā)展的目標(biāo)之一;公司預(yù)計(jì)2013年12月31日前完成對(duì)新型磁懸浮式高速離心鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品(100m3/min、150m3/min、200m3/min)系列的開發(fā)、測(cè)試工作;2014年開始投放市場(chǎng)。該系列產(chǎn)品綜合效率較原有污水處理用高效單級(jí)高速鼓風(fēng)機(jī)提高8%以上。 11月27日,金通靈與斯凱孚(中國(guó))銷售有限公司(簡(jiǎn)稱“斯凱孚公司&dquo;)簽署《磁懸浮式高速離心鼓風(fēng)機(jī)聯(lián)合開發(fā)協(xié)議》。 公司表示,斯凱孚公司是世界知名的軸承制造與服務(wù)公司,在磁懸浮式軸承和高速電機(jī)技術(shù)方面,斯凱孚法國(guó)S2M工廠擁有成熟技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),由于該產(chǎn)品具有較明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì),中國(guó)市場(chǎng)對(duì)這類技術(shù)的需求也在持續(xù)增長(zhǎng),斯凱孚公司通過(guò)聯(lián)合開發(fā)也致力于中國(guó)污水處理市場(chǎng)開拓。 根據(jù)協(xié)議,公司與斯凱孚公司雙方技術(shù)互補(bǔ),公司愿意在原有單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上利用斯凱孚法國(guó)S2M工廠的磁懸浮式軸承技術(shù)和高速電機(jī)技術(shù),聯(lián)合開發(fā)新型磁懸浮式高速離心鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)系列化并推向市場(chǎng);斯凱孚公司愿意同公司分享在磁懸浮式軸承和高速電機(jī)方面的技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),不斷深化技術(shù)合作、產(chǎn)品培訓(xùn),以及售后服務(wù)。開發(fā)過(guò)程中雙方產(chǎn)生的費(fèi)用由各自承擔(dān)。
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-23風(fēng)機(jī)是用于排送氣體的機(jī)械的總稱,根據(jù)其排氣壓力的高低,分為通風(fēng)機(jī)(p≤15000Pa)、鼓風(fēng)機(jī)(15000Pa<p≤1.96&imes;105Pa)和透平壓縮機(jī) (p>1.96&imes;105Pa)。 一、風(fēng)機(jī)在冶金行業(yè)的應(yīng)用 風(fēng)機(jī)在鋼鐵與其它金屬材料的冶煉過(guò)程中占有極重要的位置。 從礦石到煉成鋼要經(jīng)過(guò)礦石燒結(jié)、煉鐵和煉鋼等主要冶煉過(guò)程,即鋼鐵冶煉的全部工藝流程中都需要風(fēng)機(jī)。 1、燒結(jié)風(fēng)機(jī) 冶煉用的礦石在冶煉之前對(duì)礦石要進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)要用燒結(jié)機(jī),而燒結(jié)爐則需用煙氣主抽風(fēng)機(jī)和冷卻通風(fēng)機(jī)。例如某中型鋼廠有兩個(gè)礦石燒結(jié)車間,一個(gè)裝有62.5m2燒結(jié)機(jī)5臺(tái)的車間,共使用風(fēng)機(jī)29臺(tái),其中用在燒結(jié)機(jī)上有18臺(tái);另一個(gè)裝有75m2燒結(jié)機(jī)3臺(tái)的車間,共使用風(fēng)機(jī)90臺(tái),其中用在燒結(jié)機(jī)上有8臺(tái),其它風(fēng)機(jī)用在通風(fēng)、除塵、降溫及冷卻。 風(fēng)機(jī)行業(yè)生產(chǎn)的抽送燒結(jié)煙氣的離心鼓風(fēng)機(jī)有幾十種型號(hào)規(guī)格,現(xiàn)舉出幾種型號(hào)的性能參數(shù)。 由沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的D1600、D2000抽送燒結(jié)煙氣的離心鼓風(fēng)機(jī),是為18~24m2燒結(jié)機(jī)配套的設(shè)備。該類鼓風(fēng)機(jī)為單級(jí)單吸入雙支撐結(jié)構(gòu),用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。鑄鐵機(jī)殼水平剖分為上下兩半,下機(jī)殼安裝左右鑄鐵底座上。轉(zhuǎn)子由優(yōu)質(zhì)碳素鋼主軸、低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接葉輪及軸套等組成。軸承為滑動(dòng)軸承。 D1600離心鼓風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù):流量為1600m3/min,進(jìn)口壓力89.73kPa,升壓8.33kPa,轉(zhuǎn)速1485/min,功率334kW。 由沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的S6500抽送燒結(jié)煙氣的離心鼓風(fēng)機(jī),適用于75~90m2燒結(jié)機(jī)配套。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為單級(jí)雙吸入雙支承結(jié)構(gòu),用彈性聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)。機(jī)殼水平剖分為上下兩半并軸向剖分為三段,左右段為兩個(gè)進(jìn)氣管向上的結(jié)構(gòu)對(duì)稱的進(jìn)氣室,中段為下部有水平出氣管的蝸殼,出氣管口附加有錐形擴(kuò)壓管。 S6500離心鼓風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù):流量為6500m3/min,出口壓力101.31kPa,進(jìn)口壓力89.05kPa,轉(zhuǎn)速1475/min,功率1640kW。 目前國(guó)內(nèi)最大的燒結(jié)鼓風(fēng)機(jī)是陜西鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的SJ16000型,流量16000m3/min,功率達(dá)5000kW。 2、焦?fàn)t煤氣輸送鼓風(fēng)機(jī) 焦炭是冶煉鋼鐵的主要燃料和還原劑,也是高爐中料粒的支撐劑和疏松劑,而煉焦?fàn)t內(nèi)的煤氣須經(jīng)風(fēng)機(jī)抽出后,一部分作為煉焦?fàn)t的燃料,一部分加壓后送往鋼廠作為燃料,另一部分用作生產(chǎn)其它副產(chǎn)品。 焦?fàn)t煤氣輸送的典型代表產(chǎn)品是沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的D1250-31型離心鼓風(fēng)機(jī)。其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是機(jī)組由電動(dòng)機(jī)、齒輪增速機(jī)、離心鼓風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和儀控系統(tǒng)組成。機(jī)殼為水平剖分式結(jié)構(gòu),軸承箱下面有橫縱向定位鍵槽,以保持機(jī)體良好對(duì)中,并能適應(yīng)機(jī)殼熱膨脹;軸承箱與殼體鑄成一體,增強(qiáng)剛度便于拆卸檢修。 轉(zhuǎn)子由主軸、3個(gè)葉輪、隔套、平衡盤和半聯(lián)軸器等組成;葉輪采用高強(qiáng)度合金鋼焊接結(jié)構(gòu)。 軸承分為支撐軸承和止推軸承兩部分,支撐軸承為橢圓瓦滑動(dòng)軸承,止推軸承為米切爾雙面止推滑動(dòng)軸承。 密封設(shè)在級(jí)間、葉輪進(jìn)口、平衡盤外圍及軸兩端,均為迷宮式拉別令密封。 其主要性能參數(shù):進(jìn)口流量為1250m3/min,進(jìn)口壓力98.07kPa,出口壓力313.82kPa,主軸轉(zhuǎn)速4776/min,功率3670kW。 3、高爐鼓風(fēng)機(jī) 在生鐵冶煉過(guò)程中,必須用高爐鼓風(fēng)機(jī)向高爐輸送一定量助燃的空氣(或氧氣)以提高爐內(nèi)溫度。此外,還需要將燃燒空氣送到熱風(fēng)爐里的離心通風(fēng)機(jī)。 氧氣對(duì)鋼鐵工業(yè)在于強(qiáng)化冶煉過(guò)程。在煉鋼方面用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼,氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼,平爐熔池吹氧煉鋼,電爐氧氣煉鋼等多種。 特別是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼已成為鋼鐵工業(yè)飛躍發(fā)展的一條主要途徑。煉鋼用氧量非常之大,它是使用空氣分離設(shè)備從空氣中采用深度冷凍法而取得。每套制氧機(jī)中必須使用空氣壓縮機(jī)、氧氣壓縮機(jī)、加熱鼓風(fēng)機(jī)和透平膨脹機(jī),即一般所稱的&quo;制氧四大機(jī)&quo;。 高爐鼓風(fēng)機(jī)的典型代表產(chǎn)品是陜西鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的軸流壓縮機(jī)A系列(靜葉不可調(diào))和AV系列(靜葉可調(diào))。其主要性能參數(shù):A40~A112,流量范圍65~680(&imes;103Nm3/h),壓比2.9~7.7,轉(zhuǎn)速3410~9549/min,功率33~690(&imes;102kW)。 AV40~AV140,流量范圍70~1050(&imes;103Nm3/h),壓比2.7~7.2,轉(zhuǎn)速2524~8833/min,功率34~900(&imes;102kW)。 4、轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)是指轉(zhuǎn)爐煙氣凈化回收以外的各揚(yáng)塵點(diǎn)的煙氣收集和除塵。其中包括轉(zhuǎn)爐兌鐵、轉(zhuǎn)爐吹煉、吹氬站、鐵水扒渣站及鐵水倒罐站等的煙氣除塵。 煙氣除塵所用的風(fēng)機(jī)主要有4-73型、JY5-44型及5-51型。 4-73型為通用型,從№8~28共12種規(guī)格。其性能范圍:流量6156~680000m3/h,壓力1400~5423Pa,功率18.5~1250kW,轉(zhuǎn)速480~1450/min。 JY5-44型引風(fēng)機(jī)從№16~31.5共12種規(guī)格,其性能范圍:流量1893~397000m3/h,壓力1922~10931Pa,功率75~1000kW,轉(zhuǎn)速580~1450/min。 5-51型風(fēng)機(jī)從№8~29.5共20種規(guī)格(包括引風(fēng)機(jī)共40種規(guī)格)。該型風(fēng)機(jī)的主要特點(diǎn)是具有可調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口、高強(qiáng)度耐磨葉輪、防漏油軸承箱及關(guān)節(jié)式軸向調(diào)節(jié)門等先進(jìn)的技術(shù)。其性能范圍:流量9900~583000m3/h,壓力1468~10095Pa,功率15~1600kW,轉(zhuǎn)速480~1450/min。 5、鋼廠動(dòng)力站用離心式壓縮機(jī) 動(dòng)力站用離心壓縮機(jī)的典型產(chǎn)品是沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的DH型和SVK型壓縮機(jī)。 DH系列為雙軸4級(jí)等溫壓縮機(jī),其主要型號(hào)為DH35、DH63、DH71及DH80等。主要性能范圍:流量6000~58000Nm3/min,出口壓力617~666.9kPa,功率650~5100kW,轉(zhuǎn)速7784~18982/min。 SVK離心壓縮機(jī)是在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。主要特點(diǎn)是整體組裝式結(jié)構(gòu),壓縮機(jī)、齒輪箱、中間氣體冷卻器及潤(rùn)滑油系統(tǒng)用1個(gè)公用底座。 進(jìn)口設(shè)置有進(jìn)口調(diào)節(jié)葉片,是優(yōu)化壓縮機(jī)非工況點(diǎn)運(yùn)行性能的最經(jīng)濟(jì)的方法。進(jìn)口調(diào)節(jié)葉片根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)節(jié),可以在氣流變化中實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)出口的定壓輸出。主要性能:流量2000~36000m3/h,壓比2~17。 6、化鐵爐用風(fēng)機(jī) 除鋼鐵冶煉工藝過(guò)程中需用風(fēng)機(jī)外,一般機(jī)械鑄造工廠常用的化鐵爐(如沖天爐、油爐及煤粉爐等),都需用鼓風(fēng)機(jī)(高壓通風(fēng)機(jī)或鼓風(fēng)機(jī))壓送足夠的空氣加以助燃。 其典型代表產(chǎn)品是吉林市鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的H10-13及湖北省風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的HTD系列化鐵爐風(fēng)機(jī)。 H10-13是高壓離心通風(fēng)機(jī),是為卡腰沖天爐所需性能而設(shè)計(jì)的,適用于化鐵率5/h以下的卡腰沖天爐鼓風(fēng)。共有№6、№6.3、№6.9及№7.5共4種規(guī)格,其性能范圍:流量1690~6980m3/h,壓力8973~15103Pa,功率15~37kW,轉(zhuǎn)速940/min?! ? HTD系列離心鼓風(fēng)機(jī)可配用0.5、1、2、3、5、7、10及15/h常見的各種爐型的化鐵爐。其性能范圍:流量12~300m3/h,壓力6860~27450Pa,功率5.5~185kW,轉(zhuǎn)速2900~5750/min。 7、高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置 高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置(TopGasPessueRecoveyTubine,簡(jiǎn)稱TRT裝置),是利用高爐爐頂煤氣壓力能經(jīng)透平膨脹作功,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的能量回收裝置。TRT裝置既回收了原減壓閥泄放的能量(約占高爐鼓風(fēng)機(jī)所需能量的30%),又凈化了煤氣,并且改善了高爐爐頂壓力的控制品質(zhì)。 其產(chǎn)品是陜西鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的TP系列,性能范圍:流量1360~1916m3/h,壓力2.03~2.5kPa(進(jìn)口),1.09~1.153kPa(出口),功率2770kW,轉(zhuǎn)速3000/min。 二、未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) 冶金工業(yè)所用的風(fēng)機(jī)種類盡管有許多種,但相對(duì)來(lái)講有一定難度,能代表風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)制造水平的可分為3種,即軸流式壓縮機(jī)、燒結(jié)引風(fēng)機(jī)和高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置。下面就以這3種風(fēng)機(jī)為例探討其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。上述這3種風(fēng)機(jī),總體來(lái)講國(guó)外的技術(shù)水平高于國(guó)內(nèi),國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)水平就是國(guó)內(nèi)應(yīng)積極努力的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。 1、軸流式壓縮機(jī) 軸流式壓縮機(jī)具有效率高,容量大,性能調(diào)節(jié)范圍寬等特點(diǎn)。目前國(guó)外1000m3以上的高爐皆采用軸流壓縮機(jī)。作為高爐鼓風(fēng)用的軸流壓縮機(jī),其流量已達(dá)10000m3/min,壓力達(dá)0.69MPa,功率已達(dá)70000kW。 國(guó)外生產(chǎn)軸流壓縮機(jī)的主要廠家有瑞士蘇爾壽公司、德國(guó)MANGHH、日本三菱重工株式會(huì)社、川崎重工株式會(huì)社和美國(guó)愛利奧特公司、DRESER-RAND公司。國(guó)內(nèi)陜西鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)軸流式壓縮機(jī)。 瑞士蘇爾壽公司的軸流壓縮機(jī)具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和良好的氣動(dòng)性能(整機(jī)多變效率為87%~91%,最大流量和最小流量可調(diào)范圍達(dá)1倍多),以及先進(jìn)的高度三化水平和電子控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:機(jī)殼為水平剖分型,由灰鑄鐵(或鑄鋼)制成,排氣側(cè)設(shè)計(jì)承壓值可達(dá)0.7~1.2MPa,轉(zhuǎn)子為等內(nèi)徑型,多級(jí)節(jié)盤式結(jié)構(gòu),動(dòng)、靜葉片皆采用修正了的美國(guó)NACA原始葉型。采用全靜葉可調(diào)結(jié)構(gòu)比固定靜葉型的壓縮機(jī),流量范圍可擴(kuò)大1倍。該公司生產(chǎn)的ARI系列軸流-離心復(fù)合式等溫壓縮機(jī)的流量范圍為1400~7500m3/min,壓比為7~11。該產(chǎn)品具有較高的技術(shù)水平。 近年來(lái),為了提高軸流壓縮機(jī)的效率,蘇爾壽公司采用混合反動(dòng)度設(shè)計(jì)方法改善了級(jí)間匹配。減少動(dòng)葉葉頂與機(jī)殼間間隙也能提高壓縮機(jī)性能和效率。在降低軸流壓縮機(jī)噪聲方面,國(guó)外多放在隔聲、消聲上,其措施是:(1)采用加厚鑄造機(jī)殼,減弱噪聲散射;(2)采用隔聲罩和消聲器,減少噪聲擴(kuò)散。 利用電子計(jì)算機(jī)作為調(diào)節(jié)的中樞指令系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)軸流壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)自動(dòng)化,運(yùn)行最佳化。 2、燒結(jié)引風(fēng)機(jī) 燒結(jié)引風(fēng)機(jī)作為燒結(jié)機(jī)配套的主抽煙機(jī),其耗電量大約占燒結(jié)廠總耗電量的50%以上。又因其輸送的介質(zhì)為燒結(jié)煙氣,含塵量大,因此,提高效率,降低能耗,加強(qiáng)耐磨措施,提高使用壽命,仍是燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)課題。 燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量取決于燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)面積;壓力取決于燒結(jié)料層的厚度。 燒結(jié)機(jī)的大型化(已可生產(chǎn)1000m2的燒結(jié)機(jī))和厚料層(已達(dá)700mm),促使燒結(jié)引風(fēng)機(jī)向大風(fēng)量、高負(fù)壓方向發(fā)展。燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的最大流量為400003/min,最高壓力為19620Pa,最大功率為14500kW。 由于制造工藝條件和運(yùn)輸條件等因素的限制,特大型燒結(jié)機(jī)配套的燒結(jié)引風(fēng)機(jī)往往采用雙機(jī)并聯(lián)形式。 燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的耐磨措施: ?。?)鋸齒形中盤不僅可以改善葉輪出口氣流分布和降低GD2,而且可避免煙氣對(duì)中盤的沖刷; ?。?)葉片上裝有可更換的耐磨襯板(襯板表面堆焊碳化鎢); (3)由可更換的錐盤保護(hù)中盤不受磨損; ?。?)機(jī)殼裝有渦形襯板和側(cè)襯板; ?。?)表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆樹酯、石英粉加水玻璃等涂料; (6)表面強(qiáng)化處理表面堆焊、熱噴涂、滲硼、激光表面硬化和高頻淬火等。 目前,國(guó)外正在進(jìn)行關(guān)于燒結(jié)引風(fēng)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的二相流(固體微粒和燒結(jié)煙氣)的研究,試圖從空氣動(dòng)力學(xué)方面來(lái)進(jìn)一步解決燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的磨損問(wèn)題。 3、高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置(TRT) 該裝置發(fā)展最快、水平最高的是日本。據(jù)1987年資料統(tǒng)計(jì),1500m3 以上的高爐共47座,安裝了38套TRT裝置;2000m3以上的高爐共38座,安裝了35套TRT裝置。目前無(wú)論是TRT裝置的質(zhì)量、數(shù)量,還是效率,日本都處于領(lǐng)先地位。 隨著高爐向大型化和高壓爐頂方向發(fā)展,國(guó)外TRT裝置隨之向干式、軸流型及靜葉可調(diào)方向發(fā)展。 軸流型透平轉(zhuǎn)子一般為2級(jí)或3級(jí),多采用反動(dòng)度為50%的葉型,動(dòng)葉片采用抗腐蝕疲勞強(qiáng)度的SUS630不銹鋼。機(jī)殼用鋼板焊接而成,亦可用高強(qiáng)度鑄鐵制成,一般為徑向進(jìn)氣,軸向排氣(亦可下部徑向排氣)。軸封一般采用氮?dú)饷芊?,近?lái)亦有采用非接觸機(jī)械密封。 國(guó)外軸流型TRT裝置,大多數(shù)采用靜葉角度調(diào)節(jié)方式,以擴(kuò)大工況范圍,有利于減少噪聲,提高膨脹透平的可靠性,并且不會(huì)影響高爐壓力的波動(dòng)。
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-21現(xiàn)有風(fēng)機(jī)中有很多性能優(yōu)良,但由于用戶要求的多樣性,已有產(chǎn)品中往往選不到合適的風(fēng)機(jī)和?;O(shè)計(jì)對(duì)象。重新設(shè)計(jì)新產(chǎn)品則需要?dú)鈩?dòng)計(jì)算、模型試驗(yàn)、工藝設(shè)計(jì),模具制造等一系列復(fù)雜過(guò)程,成本高、周期長(zhǎng)。這時(shí)可采用變型設(shè)計(jì),即僅改變?cè)酗L(fēng)機(jī)個(gè)別幾何參數(shù)來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求。變型設(shè)計(jì)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際產(chǎn)品為依據(jù),設(shè)計(jì)計(jì)算可靠,不必進(jìn)行模型試驗(yàn);還可利用現(xiàn)有圖紙資料、模具工裝,降低了成本,縮短了設(shè)計(jì)制造周期。 變型設(shè)計(jì)原理 當(dāng)選型設(shè)計(jì)和模化設(shè)計(jì)都不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),選用比轉(zhuǎn)速相差不多,性能較好的離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行變型設(shè)計(jì)。在變型量控制在一定范圍內(nèi)時(shí),可以認(rèn)為變型設(shè)計(jì)點(diǎn)的效率近似不變。變型設(shè)計(jì)方法主要有:①變?nèi)~輪寬度;②變?nèi)~片數(shù);③變?nèi)~輪外徑及出口安裝角或葉片型線;④變?nèi)~片進(jìn)口安裝角。 一、變?nèi)~輪寬度 變?nèi)~輪寬度的變型設(shè)計(jì)方法,適用于風(fēng)機(jī)滿足用戶提出的壓力要求,而不滿足流量要求。按設(shè)計(jì)要求的技術(shù)能數(shù),計(jì)算出比轉(zhuǎn)速后,選擇與計(jì)算比轉(zhuǎn)速接近,效率較高的風(fēng)機(jī),從其無(wú)因次性能曲線上找出變型工況點(diǎn)得到流量系數(shù),按設(shè)計(jì)全壓要求求得所需風(fēng)機(jī)葉輪直徑。依此為依據(jù)得到變型設(shè)計(jì)的模型風(fēng)機(jī)。 作兩點(diǎn)假設(shè): ①不考慮由于寬度變形而引起的軸向渦流變化; ②不考慮由于寬度變化引起的附面層變化。 在此基礎(chǔ)上,按下面兩種情況進(jìn)行變寬度計(jì)算: ①滿足進(jìn)口速度三角形相似;②滿足出口速度三角形相似。 寬度改變以后,全壓可能會(huì)有所變化,因此要計(jì)算全壓是否在設(shè)計(jì)壓力允許波動(dòng)范圍。 二、變?nèi)~片數(shù) 變?nèi)~片數(shù)方法適用于風(fēng)量滿足用戶要求,而風(fēng)壓不滿足要求的情況,按滿足風(fēng)量要求,求得所需模型風(fēng)機(jī),并得到對(duì)應(yīng)各幾何參數(shù)(按比例常數(shù)求得)。變?nèi)~片數(shù)后,主要考慮滑移系數(shù)K發(fā)生變化,滑移系數(shù)K可按模型風(fēng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和滑移系數(shù)的計(jì)算公式進(jìn)行修正計(jì)算。 三、變?nèi)~輪出口參數(shù)或葉片型線 這一方法適用于模型風(fēng)機(jī)滿足全壓或流量其中一個(gè)要求,而另一要求與模型風(fēng)機(jī)參數(shù)相差不多的情況。通過(guò)改變?nèi)~輪出口幾何參數(shù)或葉片型線來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求。有三種情況:①變?nèi)~輪外徑葉片出口安裝角&bea;,不變?nèi)~片型線;②變?nèi)~輪外徑,葉片型線,不變?nèi)~片出口安裝角&bea;;③變?nèi)~片出口安裝角&bea;,葉片型線,不變?nèi)~輪外徑。 1、先滿足流量或全壓要求得出?;L(fēng)機(jī); 2、滑移系數(shù)的修正計(jì)算仍使用變?nèi)~片數(shù)時(shí)的計(jì)算方法; 3、對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算。 四、變?nèi)~片進(jìn)口參數(shù) 葉片進(jìn)口參數(shù)同時(shí)影響著通風(fēng)機(jī)的流量與全壓,因此,不能先滿足其中一個(gè)要求,經(jīng)修正后滿足另一要求,也就是說(shuō),不能先確定模型風(fēng)機(jī),只能是同時(shí)確定模型風(fēng)機(jī)及變形后的葉片進(jìn)口參數(shù)。
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-21【摘要】分析了大型電站鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)主軸采用焊接空心軸的可行性。介紹了空心軸焊接的具體工藝方法。指出了其實(shí)用效果及經(jīng)濟(jì)效益。 前言 隨著電站單機(jī)容量的增加,離心通風(fēng)機(jī)的尺寸、重量將大大增加。平輿電廠60萬(wàn)kw機(jī)組采用的Y4-2X73№37F型雙吸離心式引風(fēng)機(jī),其葉輪直徑達(dá)3.7m,主軸軸頸為360mm,全長(zhǎng)為11195mm,重量達(dá)23700kg。這不僅給制造、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行及維修帶來(lái)困難,而且還提高了制造成本和設(shè)備價(jià)格。 由于主軸較重需采用滑動(dòng)軸承,相應(yīng)的配有潤(rùn)滑油站、高位油箱及盤車裝置等許多輔助設(shè)備,既增加了設(shè)備的投資,又占用了較大的生產(chǎn)場(chǎng)地。因此,在大型通風(fēng)機(jī)中采用空心軸是一個(gè)急需解決的大問(wèn)題。 目前,國(guó)產(chǎn)大型通風(fēng)機(jī)采用空心主軸結(jié)構(gòu)的甚少,而部分進(jìn)口離心式引風(fēng)機(jī)普遍采用了空心軸的結(jié)構(gòu),并且運(yùn)行良好。如清河、馬頭、神頭3個(gè)電廠從前蘇聯(lián)引進(jìn)的7臺(tái)20萬(wàn)kw燃煤鍋爐,其中14臺(tái)Ⅱ25x2ⅢB型離心式引風(fēng)機(jī)均采用了空心主軸的結(jié)構(gòu),黃臺(tái)電廠從日本引進(jìn)的1臺(tái)30萬(wàn)kw燃煤鍋爐所配置的離心式引風(fēng)機(jī)也采用了空心軸結(jié)構(gòu);成都電力機(jī)械廠為煙臺(tái)電廠20萬(wàn)kw燃煤鍋爐研制了鍛造空心軸(即鍛造后再掏空)已經(jīng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)6年,實(shí)踐證明,在大型通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)上采用空心軸結(jié)構(gòu)是完全可行的。 焊接空心軸的主要工作 空心軸在工藝方面需闖三關(guān)。即焊接關(guān)、車工關(guān)及裝配關(guān)。而焊接關(guān)是決定空心軸能否成功的關(guān)鍵。 空心軸焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 確定Y4-2X73№28.5F引風(fēng)機(jī)中的主軸用空心軸。該風(fēng)機(jī)是雙吸入雙支撐形式,根據(jù)軸的幾何形狀和尺寸,設(shè)計(jì)、工藝共同確定了空心軸的結(jié)構(gòu)。主軸中間大部分為厚壁無(wú)縫鋼管,空心管的兩端為實(shí)心軸頭,實(shí)心軸頭與空心管采用焊接的方式連接在一起。 采用這種結(jié)構(gòu)形式的空心軸關(guān)鍵在于:a、空心軸的材料及性能b、焊接坡口的形式及工藝試驗(yàn)c、空心軸的焊接 2)空心軸的材料及性能 空心軸所用鋼管是從德國(guó)進(jìn)口的無(wú)縫鋼管,材料為12C1MoV。此材料為耐熱鋼,在引風(fēng)機(jī)200℃煙氣下工作其機(jī)械性能變化不大;且材料的機(jī)械性能可以滿足設(shè)計(jì)要求;在焊接方面,只要采取合理的工藝措施是可以焊接的。 3)軸頭的材料及性能 軸頭采用16Mn鍛件,材料的機(jī)械性能見下表,粗加工后調(diào)質(zhì)處理 &Dela;b(MPa) &Dela;s(MPa &Dela;s(%) ψ(%) Ak(J/cm2) ≥490 ≥245 ≥15 ≥40 ≥50 3)焊接坡口的形式及工藝試驗(yàn) 焊接坡口形式的確定 要想保證空心軸焊后強(qiáng)度,首先要確定合理的焊接坡口形式,根據(jù)坡口形式去做具體的工藝試驗(yàn),采用的坡口形式為下圖,這種坡口形式的優(yōu)點(diǎn)在于,當(dāng)施焊人員對(duì)U型槽底進(jìn)行氬弧焊封底時(shí),靠鐵水子熔,很容易焊透鋼管與軸頭的接合處。另外,在鋼管距坡口中心處鉆通氬氣保護(hù)的通氣孔,在軸頭處鉆出排氣孔。利用氬氣進(jìn)行封底保護(hù)有利于焊縫成型,防止焊縫金屬氧化。這對(duì)主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,因接合處而發(fā)生的疲勞擴(kuò)散有一定的抑制作用。通過(guò)焊接工藝試驗(yàn),證明了這種坡口形式是科學(xué)合理的。 焊接工藝試驗(yàn) 要保證空心軸焊接成功,一定要做必要的工藝試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)做到心中有數(shù),從而編制出合理的焊接工藝。 12C1MoV鋼抗焊接氫致裂紋敏感性的評(píng)定:進(jìn)行插銷試驗(yàn)和鐵研試驗(yàn)。這兩種試驗(yàn)均采用φ4mm,R317焊條手動(dòng)電弧焊,焊條經(jīng)過(guò)350℃X2h烘干處理。焊接速度:150mm/min,電流170A,電弧電壓:22~25V。 試驗(yàn)結(jié)果:從插銷試驗(yàn)和鐵研試驗(yàn)的結(jié)果,預(yù)熱溫度100℃和150℃對(duì)氫裂紋不敏感,沒(méi)有氫脆問(wèn)題。所以確認(rèn)12C1MoV鋼的預(yù)熱溫度為100~150℃。 12C1MoV鋼埋弧焊焊接接頭抗旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能的評(píng)定:埋弧焊工藝及焊絲、焊劑。埋弧焊采用雙U型坡口,板厚40mm,手工埋弧焊打底,雙面采用φ4mm,H08CMoVA焊絲,HJ350焊劑。 工藝參數(shù)包括手工氬弧焊和埋弧焊。 手工氬弧焊 電弧電壓:11V焊接電流:180A焊接速度:15.4m/h氬氣流量:9L/min不填焊絲。 埋弧焊 焊接電壓:37V焊接電流:500A焊接速度21m/h試板焊后石棉布保溫緩冷,經(jīng)650~700熱處理 試驗(yàn)后的結(jié)果表明,旋轉(zhuǎn)疲勞極限343MPa,這一結(jié)果對(duì)12C1MoV的材料來(lái)說(shuō)是比較高的。因?yàn)楣ぷ鲬?yīng)力不會(huì)超過(guò)屈服極限395MPa,因此是安全的,用埋伏焊焊接的焊縫不會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋。 4)用耐熱鋼R317焊條做斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn),通過(guò)這種試驗(yàn)看其熱影響區(qū)是否產(chǎn)生冷裂紋,也可看出焊縫冷裂紋、熱裂紋或再熱裂紋。 5)通過(guò)鋼性固定對(duì)接試驗(yàn)看其焊縫是否產(chǎn)生熱裂紋或再熱裂紋,也可檢驗(yàn)熱影響區(qū)是否產(chǎn)生冷裂紋。 6)選用R317焊條做焊接接頭機(jī)械性能試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,證明所選焊接材料、工藝規(guī)范各項(xiàng)參數(shù)的正確性。 7)鎢極氬弧焊封底試驗(yàn)。按其焊縫的結(jié)構(gòu)形式模擬加工出焊接時(shí)的坡口形式驚醒氬弧焊封底試驗(yàn),由此選擇出封底焊的最佳焊接規(guī)范,確定封底電流,從而獲得理想的封底效果。 4、焊前準(zhǔn)備工作 1)焊接轉(zhuǎn)胎的調(diào)試 選擇本廠自制10噸轉(zhuǎn)胎,通過(guò)調(diào)試使轉(zhuǎn)胎運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程緩慢、平穩(wěn),與焊接時(shí)的速度相匹配。運(yùn)轉(zhuǎn)一周,軸的軸向、縱向位置不竄動(dòng),周而復(fù)始保持焊縫中心位置不變。 2)焊接加熱器的調(diào)試 由于軸的長(zhǎng)度(近10m)所限,只能預(yù)熱一端焊一端。選擇φ670mm紅外線加熱器,用電控柜進(jìn)行控制加溫,主要預(yù)熱焊縫兩側(cè),致使溫度保持在150~200℃之間;選用φ330mm的紅外線加熱器,用交流電焊機(jī)做電源控制,主要加熱軸頭靠近焊縫側(cè)。這種加熱方法,使軸頭的熱膨脹伸長(zhǎng)量走向焊縫,有利焊縫的封底、焊接,保證焊接不產(chǎn)生裂紋。 3)焊接電源的調(diào)試 a、氬弧焊封底所采用的焊接設(shè)備為我廠購(gòu)置美國(guó)Mille公司的焊接設(shè)備。該焊機(jī)經(jīng)過(guò)調(diào)試,電壓基本不受網(wǎng)絡(luò)電壓影響而波動(dòng),焊接時(shí)所選用的焊接電流一旦固定,整個(gè)焊接封底過(guò)程中,電流波動(dòng)為±1A,保證了封底時(shí)既能焊透又成型美觀。 b、多頭式子母焊機(jī)是封底后手工電弧焊的設(shè)備。該設(shè)備是通過(guò)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)電流大小的,通過(guò)調(diào)試,電流可達(dá)預(yù)想的效果。 4)焊工的培訓(xùn) a、對(duì)氬弧焊封底的焊工培訓(xùn)。試板的坡口形式與空心軸的坡口形式相同。采用正式焊接的規(guī)范進(jìn)行操作練習(xí),工藝人員從理論上、實(shí)際操作上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),使焊工掌握要領(lǐng),焊接后對(duì)試件檢查、確認(rèn),使焊工真正掌握氬弧焊封底要領(lǐng),為空心軸焊接氬弧焊封底打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 b、焊工培訓(xùn)的另一個(gè)重點(diǎn)是手工電弧焊,在封底后檢查合格的試件上,用R317焊條施焊各層。在焊接過(guò)程中,注意坡口兩側(cè)要充分熔合,避免夾渣、未焊透、未熔合等缺陷發(fā)生。在確認(rèn)工藝規(guī)范的同時(shí),提高焊接技術(shù),為空心軸一次焊接成功奠定基礎(chǔ)。 三、空心軸的焊接程序 1)拼裝點(diǎn)固 先裝一端軸頭,檢查合格后趁熱裝,將6塊拉筋(40X100X400 Q235A)等分對(duì)稱焊至鋼管與軸頭兩側(cè)。 焊條牌號(hào):J427焊條直徑φ4mm 焊接電源:直流反接焊接電流:160~180A 焊腳高度:不大于10mm 然后再熱裝另一端軸頭,按上述要求焊一端軸頭與鋼管的拉筋。 2)焊前準(zhǔn)備 a核對(duì)按圖樣尺寸要求核對(duì)焊接坡口尺寸及空心軸的拼裝點(diǎn)固焊接質(zhì)量。 b清洗將焊接坡口內(nèi)及距焊縫坡口50mm內(nèi)的外表面的油、繡等污物,用丙酮、酒精清洗干凈。 c、安裝好充背氬的沖氬氣系統(tǒng)。 d、將R317焊條:φ4、φ5mm焊條經(jīng)350℃x2h烘干處理;將HJ350焊條經(jīng)350~400℃x2h烘焙處理;將H08CMoVA焊絲:φ4mm焊絲清除油、銹。 e、包保溫材料:將兩焊縫的兩側(cè)分別用無(wú)堿玻璃絲棉布包扎好,放到滾輪胎上 f、預(yù)熱將紅外線加熱器根據(jù)主軸距地面高度,調(diào)到合適的位置,并用角鋼做支架,放好焊牢,使主軸能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。預(yù)熱溫度為200~250℃。 g、調(diào)試紅外線預(yù)熱器接通電源,調(diào)試好埋弧自動(dòng)焊操作架,檢查滾輪轉(zhuǎn)胎啟動(dòng)是否正常,確保無(wú)誤后再正式焊接。 h、充背氬氣流量:3~5L/min;確??招妮S內(nèi)的空氣完全排出 3)鎢極氬弧焊封底 1、焊接工藝焊接電源為AVE350焊接電流為10~12A氬氣流量為8~12L/min熔池形成時(shí)間為5秒,焊接速度為2.52m/h氬氣滯后時(shí)間為3~5秒,鎢極自己為φ3mm焊嘴尺寸為φ10mm。焊接時(shí)要對(duì)稱施焊。 2、后熱將封底焊好的焊縫加熱到350~400℃保溫2~3小時(shí)后,緩冷至室溫。 3、檢查對(duì)焊縫進(jìn)行著色探傷檢查。 4、氬弧焊封底焊接另一端焊縫。 5、后熱另一端 6、檢查對(duì)焊縫進(jìn)行著色探傷檢查 4)焊接 1、手工電弧焊將工件用紅外線加熱器預(yù)熱后做手工電弧焊焊條牌號(hào)317焊條直徑φ4~5 2、氣割將焊縫處的拉筋用乙炔氣割,割掉。切割時(shí),不可將工件表面割傷。 3、埋弧自動(dòng)焊將工件用紅外線加熱器預(yù)熱后做埋弧自動(dòng)焊焊劑:HJ350焊絲:H08CMoVA 焊絲直徑:φ4 4、后熱將焊縫處加熱到350~400℃/2h做消氫處理 5、按上訴工藝手工電弧焊,焊接另一端焊縫 6、氣割另一端的拉筋 7、按上述工藝埋弧自動(dòng)焊,焊接另一端焊縫 8、檢查按圖樣要求,對(duì)焊縫做超聲波檢查,然后再檢查拉筋處的焊縫,若有咬肉、割傷,要進(jìn)行補(bǔ)焊,補(bǔ)焊工藝與正式焊接工藝相同 5)消應(yīng)力 檢查合格后做消應(yīng)力處理 空心軸的焊接時(shí)在有充分的準(zhǔn)備,萬(wàn)事俱備的條件下進(jìn)行的,焊接過(guò)程中,注意坡口兩側(cè)充分熔合,嚴(yán)防夾渣、未熔合。焊后清渣,除去焊瘤、飛濺。由于焊工操作認(rèn)真,工藝人員跟班指導(dǎo),進(jìn)行每道焊縫的檢查、認(rèn)可,從而使空心軸焊后超聲波探傷100%合格,達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 空心軸焊接的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)效益 原實(shí)心軸重13600kg,改為空心軸重6660kg,減少重量6940kg,減輕重量達(dá)51%。該空心軸在河南安陽(yáng)電廠運(yùn)行6年,情況良好。可用于30萬(wàn)kw發(fā)電機(jī)組以上的鍋爐送引風(fēng)機(jī)和150m2以上大型燒結(jié)引風(fēng)機(jī)等風(fēng)機(jī)上。在不計(jì)煙氣中粉塵磨損情況下,引風(fēng)機(jī)主軸壽命大于5年,送風(fēng)機(jī)壽命大于8年。經(jīng)計(jì)算,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,故可靠性與實(shí)心軸基本相同,且臨界轉(zhuǎn)速有所提高,實(shí)心軸為960/min,空心軸臨界轉(zhuǎn)速為1089/min,提高11.7%。 原實(shí)心軸單價(jià)約50萬(wàn)元,現(xiàn)空心軸單價(jià)約15萬(wàn)元,扣除空心軸廠內(nèi)制造成本略高和首次試制的因素,每根主軸至少可節(jié)約25萬(wàn)元以上,可見在保證實(shí)心軸風(fēng)機(jī)相同利潤(rùn)的前提下,可降低風(fēng)機(jī)成本,增強(qiáng)了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-21按前盤中性層母線發(fā)展長(zhǎng)以及進(jìn)、入口直徑假想壓型毛坯的主體錐。 內(nèi)徑尺寸分別為前盤的進(jìn)、入口直徑尺寸減去3mm主體錐中性層的母線中性層母線展開長(zhǎng)。壓型毛坯則為沿主體錐母線方向各向兩端延長(zhǎng) 體。前盤成型進(jìn)口高度以及入口外圓都有5m機(jī)加工余量。 壓抑的同時(shí)模具對(duì)各截面圓進(jìn)行了整型。把持模具將錐體毛坯各前盤型線對(duì)應(yīng)位置. 模具闡發(fā) 錐體中性層母線與前盤中性層母線發(fā)展長(zhǎng)相同。所以該件成型后,由于錐體毛坯的兩端直徑分別按 直徑尺寸預(yù)留了必定撐展量。只是將錐體相應(yīng)的截面圓壓制到前盤型線的對(duì)應(yīng)位置上,是以在前盤各截面發(fā)生反彈,但在前盤高度方向上會(huì)產(chǎn)生一定的回彈量,因此模具型線R和錐面角度需留一定的回彈量。 為了便于前盤壓型后的出模以及壓型過(guò)程中的受力均勻的。下模的前盤進(jìn)口與毛坯小端之間假設(shè) 段,上端直徑為毛還小端直徑,大端為前盤的進(jìn)口加5mm高度加工余量直徑尺寸。為限制前盤壓制過(guò)程中力方向移動(dòng),是以在下模上按前盤入口尺寸處設(shè)計(jì)了止口臺(tái)階。為便于前盤壓型后順利出模,下模外沿缺口,用于前壓型后鍬出前盤建筑工藝使用CAD繪圖體系繪制上、下模圖紙及車加工用樣板。按圖鑄造上、下模毛坯(需加工處單邊留5mm立式車床加工上、下模(加工時(shí)先將進(jìn)口和止口臺(tái)階加工至尺寸,按照葉輪前盤的具體尺寸和模具分析的工具。爾后按車加工楷模加工上、下模型線) 前盡毛坯制作 按照其長(zhǎng)度及前盤進(jìn)、入口直徑假想壓型毛坯的主體錐。主體錐兩端中性層直徑分別為前盤的進(jìn) 5mm主體錐中性層的母線長(zhǎng)等于前盤型線中性層母線長(zhǎng)。壓型毛坯為沿主體錐母線方向向兩端分別延伸5mm。首先將前型線中性層母線發(fā)展測(cè)量長(zhǎng)度數(shù)控下料,將壓型毛坯發(fā)展放樣。卷制錐體,接口處開坡口焊接。焊縫履行超聲波探傷 冷壓成型 上模與壓力機(jī)上使命臺(tái)聯(lián)結(jié),將上/下模合模置于壓力機(jī)工作平臺(tái)上。下模用壓板固定在下工作臺(tái)上段均勻涂上一層潤(rùn)滑脂,爾后將前盤毛坯套裝于下模,開動(dòng)壓力機(jī)緩慢下壓,直至模具與工件完全 貼合。 探傷——焊鏠履行超聲波探傷。成型面履行詳情探傷 組焊和校正 重視保證前盤進(jìn)口與后盤基準(zhǔn)線的同軸度。將壓制好的前盤組焊于葉輪。 車削加工
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-21這個(gè)表示的是電機(jī)的工作制,S1-100%表示電動(dòng)機(jī)是允許連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的; 電動(dòng)機(jī)工作制分為十個(gè)等級(jí),為:S1~S10; S1連續(xù)工作制:在恒定負(fù)載下的運(yùn)行時(shí)間足以達(dá)到熱穩(wěn)定。 S2短時(shí)工作制:在恒定負(fù)載下按給定的時(shí)間運(yùn)行,該時(shí)間不足以達(dá)到熱穩(wěn)定,隨之即斷能停轉(zhuǎn)足 夠時(shí)間,使電機(jī)再度冷卻到與冷卻介質(zhì)溫度之差在2K以內(nèi)。 S3斷續(xù)周期工作制:按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和一段 斷能停轉(zhuǎn)時(shí)間。這種工作制中的每一周期的起動(dòng)電流不致對(duì)溫升產(chǎn)生顯著影響。 S4包括起動(dòng)的斷續(xù)間期工作制:按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段對(duì)溫升有顯著 影響的起動(dòng)時(shí)間、一段恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和一段斷能停轉(zhuǎn)時(shí)間 S5包括電制動(dòng)的斷續(xù)周期工作制:按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段起動(dòng)時(shí)間、 一段恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間、一段快速電制動(dòng)時(shí)間和一段斷能停轉(zhuǎn)時(shí)間 S6連續(xù)周期工作制:按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和一段 空載運(yùn)行時(shí)間,但無(wú)斷能停轉(zhuǎn)時(shí)間 S7包括電制動(dòng)的連續(xù)周期工作制:按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段起動(dòng)時(shí)間、 段恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和一段快速電制動(dòng)時(shí)間,但無(wú)斷能停轉(zhuǎn)時(shí)間。 S8包括變速變負(fù)載的連續(xù)周期工作制:按一系列相同的工作周期運(yùn)行,每一周期包括一段在預(yù)定 轉(zhuǎn)速下恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間,和一段或幾段在不同轉(zhuǎn)速下的其它恒定負(fù)載的運(yùn)行時(shí)間,但無(wú)斷能停 轉(zhuǎn)時(shí)間 59負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期性變化工作制:負(fù)載和轉(zhuǎn)速在允許的范圍內(nèi)變化的非周期工作制。這種工作 制包括經(jīng)常過(guò)載,其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)滿載 510離散恒定負(fù)載工作制:包括不少于4種離散負(fù)載值(或等效負(fù)載)的工作制,每一種負(fù)載的 運(yùn)行時(shí)間應(yīng)足以使電機(jī)達(dá)到熱穩(wěn)定,在一個(gè)工作周期中的最小負(fù)載值可為零 工作制類型除用s1~S10相應(yīng)的代號(hào)作標(biāo)志外,還應(yīng)符合下列規(guī)定:對(duì)s2工作制,應(yīng)在代號(hào)S2后 加工作時(shí)限:S3和S6工作制,應(yīng)在代號(hào)后加負(fù)載持續(xù)率。例如:S2-60min、S3-25%、S6-40%。對(duì) S4和S5工作制應(yīng)在代號(hào)后加負(fù)載持續(xù)率、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jex,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 均為歸算至電動(dòng)機(jī)軸上的數(shù)值。對(duì)S7工作制,應(yīng)在代號(hào)后加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量均為歸算到電動(dòng)機(jī)軸上的數(shù)值。對(duì)S10工作制,應(yīng)在代號(hào)后標(biāo)以相應(yīng)負(fù)載及其持續(xù)時(shí)間的標(biāo)稱值。
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-200 引言 離心式通風(fēng)機(jī)作為流體機(jī)械的一種重要類型,廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門,是主要的耗能機(jī)械之一,也是節(jié)能減排的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。研究過(guò)程表明:提高離心通風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)水平,是提高離心通風(fēng)機(jī)效率、擴(kuò)大其工況范圍的關(guān)鍵。本文將從離心通風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)和利用邊界層控制技術(shù)提高離心通風(fēng)機(jī)葉輪性能這兩個(gè)方面,對(duì)近年來(lái)提出的提高離心通風(fēng)機(jī)性能的方法和途徑的研究進(jìn)行歸納分析。 1 離心通風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述 如何設(shè)計(jì)高效、工藝簡(jiǎn)單的離心通風(fēng)機(jī)一直是科研人員研究的主要問(wèn)題,設(shè)計(jì)高效葉輪葉片是解決這一問(wèn)題的主要途徑。 葉輪是風(fēng)機(jī)的核心氣動(dòng)部件,葉輪內(nèi)部流動(dòng)的好壞直接決定著整機(jī)的性能和效率。因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者為了了解葉輪內(nèi)部的真實(shí)流動(dòng)狀況,改進(jìn)葉輪設(shè)計(jì)以提高葉輪的性能和效率,作了大量的工作。 為了設(shè)計(jì)出高效的離心葉輪,科研工作者們從各種角度來(lái)研究氣體在葉輪內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律,尋求最佳的葉輪設(shè)計(jì)方法。最早使用的是一元設(shè)計(jì)方法[1],通過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和一定的理論分析,獲得離心通風(fēng)機(jī)各個(gè)關(guān)鍵截面氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇規(guī)律。在一元方法使用的初期,可以簡(jiǎn)單地通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)各個(gè)關(guān)鍵截面的平均速度計(jì)算,確定離心葉輪和蝸殼的關(guān)鍵參數(shù),而且一般葉片型線采用簡(jiǎn)單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙,設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)性能需要設(shè)計(jì)人員有非常豐富的經(jīng)驗(yàn),有時(shí)可以獲得性能不錯(cuò)的風(fēng)機(jī),但是,大部分情況下,設(shè)計(jì)的通風(fēng)機(jī)效率低下。為了改進(jìn),研究人員對(duì)葉輪輪蓋的子午面型線采用過(guò)流斷面的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)[2-3] ,如此設(shè)計(jì)出來(lái)的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧,這種方法設(shè)計(jì)的葉輪雖然比前一種一元設(shè)計(jì)方法效率略有提高,但是該方法設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)輪蓋加工難度大,成本高,很難用于大型風(fēng)機(jī)和非標(biāo)風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)。另外一個(gè)重要方面就是改進(jìn)葉片設(shè)計(jì),對(duì)于二元葉片的改進(jìn)方法主要為采用等減速方法和等擴(kuò)張度方法等[4],還有采用給定葉輪內(nèi)相對(duì)速度W沿平均流線m分布[5]的方法。等減速方法從損失的角度考慮,氣流相對(duì)速度在葉輪流道內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程中以同一速率均勻變化,能減少流動(dòng)損失,進(jìn)而提高葉輪效率;等擴(kuò)張度方法是為了避免局部地區(qū)過(guò)大的擴(kuò)張角而提出的方法。給定的葉輪內(nèi)相對(duì)速度W沿平均流線m的分布是通過(guò)控制相對(duì)平均流速沿流線m的變化規(guī)律,通過(guò)簡(jiǎn)單幾何關(guān)系,就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡(jiǎn)單,但也需要比較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。 隨著數(shù)值計(jì)算以及電子計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展,可以采用更加復(fù)雜的方法設(shè)計(jì)離心通風(fēng)機(jī)葉片。苗水淼等運(yùn)用“全可控渦&dquo;概念[6],建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法,該方法目前已經(jīng)推廣至工程界,并已經(jīng)取得了顯著效果[7]。但是此方法中決定葉輪設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵,即如何給出子午流面上葉片渦的合理分布。這一方面需要具有較豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn);另一方面也需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果不斷改進(jìn)以符合葉片渦的分布規(guī)律,以期最終設(shè)計(jì)出高效率的葉輪機(jī)械。對(duì)于整個(gè)子午面上可控渦的確定,可以采用Cu沿輪盤、輪蓋的給定,可以通過(guò)線性插值的方法確定Cu在整個(gè)子午面上的分布[8-9],也可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式確定可控渦的分布[10],也有利用給定葉片載荷法[11]設(shè)計(jì)離心通風(fēng)機(jī)的葉片。以上方法都是采用流線曲率法,設(shè)計(jì)出的是三元離心葉片,對(duì)于二元離心通風(fēng)機(jī)葉片還不能直接應(yīng)用。但數(shù)值計(jì)算顯示,離心通風(fēng)機(jī)的二元葉片內(nèi)部流動(dòng)的結(jié)構(gòu)是更復(fù)雜的三維流動(dòng)。因此,如何利用三維流場(chǎng)計(jì)算方法進(jìn)一步來(lái)設(shè)計(jì)高效二元離心葉輪是提高離心通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)鍵。 隨著計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展,三維粘性流場(chǎng)計(jì)算獲得了非常大的進(jìn)步,據(jù)此,有一些研究者提出了近似模型方法。該方法是針對(duì)在工程中完全采用隨機(jī)類優(yōu)化方法尋優(yōu)時(shí)計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法,提出的一種計(jì)算量小、在一定程度上可以保證設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的方法。在近似模型方法應(yīng)用于葉輪機(jī)械氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面,國(guó)內(nèi)外研究者們已經(jīng)做了相當(dāng)一部分工作[12-14] ,其中以響應(yīng)面和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用居多。如何有效地將近似模型方法應(yīng)用于多學(xué)科、多工況的優(yōu)化問(wèn)題,并用較少的設(shè)計(jì)參數(shù)覆蓋更大的實(shí)際設(shè)計(jì)空間,是一個(gè)重要的課題。 2007年,席光等提出了近似模型方法在葉輪機(jī)械氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[15]。近似模型的建立過(guò)程主要包括:(1)選擇試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法并布置樣本點(diǎn),在樣本點(diǎn)上產(chǎn)生設(shè)計(jì)變量和設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的樣本數(shù)據(jù);(2)選擇模型函數(shù)來(lái)表示上面的樣本數(shù)據(jù);(3)選擇某種方法,用上面的模型函數(shù)擬合樣本數(shù)據(jù),建立近似模型。以上每一步選擇不同的方法或者模型,就相應(yīng)產(chǎn)生了各種不同的近似模型方法。該方法不僅有利于更準(zhǔn)確地洞察設(shè)計(jì)量和設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的關(guān)系,而且用近似模型來(lái)取代計(jì)算費(fèi)時(shí)的評(píng)估目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算分析程序,可以為工程優(yōu)化設(shè)計(jì)提供快速的空間探測(cè)分析工具,降低了計(jì)算成本。在氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中,用該模型取代耗時(shí)的高精度的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析,可以加速設(shè)計(jì)過(guò)程,降低設(shè)計(jì)成本?;诮y(tǒng)計(jì)學(xué)理論提出的近似模型方法,有效地平衡了基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析的葉輪機(jī)械氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中計(jì)算成本和計(jì)算精度這一對(duì)矛盾。該近似模型方法在試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上,將響應(yīng)面方法、Kiging方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功地應(yīng)用于葉輪機(jī)械部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)中,在離心壓縮機(jī)葉片擴(kuò)壓器、葉輪和混流泵葉輪設(shè)計(jì)等問(wèn)題中得到了成功應(yīng)用,展示了廣闊的工程應(yīng)用前景。目前,席光課題組已經(jīng)建立了離心壓縮機(jī)部件及水泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng),并在工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要作用。 2008年,李景銀等在近似模型方法的基礎(chǔ)上提出了控制離心葉輪流道的相對(duì)平均速度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[16],將近似模型方法較早的應(yīng)用于離心通風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)。該方法通過(guò)給出流道內(nèi)氣流平均速度沿平均流線的設(shè)計(jì)分布,設(shè)計(jì)出一組離心風(fēng)機(jī)參數(shù),根據(jù)正交性準(zhǔn)則,在充分考慮影響葉輪效率因素的基礎(chǔ)上,采用正交優(yōu)化方法進(jìn)行優(yōu)化組合,并結(jié)合基于流體動(dòng)力學(xué)分析軟件的數(shù)值模擬,最終成功開發(fā)了與全國(guó)推廣產(chǎn)品9-19同樣設(shè)計(jì)參數(shù)和葉輪大小的離心通風(fēng)機(jī)模型,計(jì)算全壓效率提高了4%以上。該方法簡(jiǎn)單易行、合理可靠,得到了很高的設(shè)計(jì)開發(fā)效率。 隨著理論研究的不斷深入和設(shè)計(jì)方法的不斷提高,對(duì)于降低葉輪氣動(dòng)損失、改善葉輪氣動(dòng)性能的措施,提高離心風(fēng)機(jī)效率的研究,將會(huì)更好的應(yīng)用于工程實(shí)際中。 2 改善離心通風(fēng)機(jī)內(nèi)葉輪流動(dòng)的方法 葉輪是離心風(fēng)機(jī)的心臟,離心風(fēng)機(jī)葉輪的內(nèi)部流動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的逆壓過(guò)程,葉輪的高速旋轉(zhuǎn)和葉道復(fù)雜幾何形狀都使其內(nèi)部流動(dòng)變成了非常復(fù)雜的三維湍流流動(dòng)。由于壓差,葉片通道內(nèi)一般會(huì)存在葉片壓力面向吸力面的二次流動(dòng),同時(shí)由于氣流90°轉(zhuǎn)彎,導(dǎo)致輪盤壓力大于輪蓋壓力也形成了二次流,這一般會(huì)導(dǎo)致葉輪的輪蓋和葉片吸力面區(qū)域出現(xiàn)低速區(qū)甚至分離,形成射流—尾跡結(jié)構(gòu)[17]。由于射流—尾跡結(jié)構(gòu)的存在,導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率下降,噪聲增大。為了改善離心葉輪內(nèi)部的流動(dòng)狀況,提高葉輪效率,一個(gè)重要的研究方向就是采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能,這也是近年的熱點(diǎn)研究方向。 2007年,劉小民等人采用邊界層主動(dòng)控制技術(shù)在壓縮機(jī)進(jìn)氣段選擇性布置渦流發(fā)生器,從而改變?nèi)~輪進(jìn)口處流場(chǎng),通過(guò)數(shù)值計(jì)算對(duì)不同配置參數(shù)下離心壓縮機(jī)性能進(jìn)行對(duì)比分析[18]。該文章對(duì)渦流發(fā)生器應(yīng)用于離心葉輪內(nèi)流動(dòng)控制的效果進(jìn)行了初步的驗(yàn)證和研究,通過(guò)數(shù)值分析表明這種方法確實(shí)可以改善葉輪內(nèi)部流動(dòng),達(dá)到提高葉輪性能的效果。但是該主動(dòng)控制技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且需要外加控制設(shè)備和能量,對(duì)要求經(jīng)濟(jì)耐用的離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品不具有競(jìng)爭(zhēng)力。 采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能的另外一種方法就是采用自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)。1999年,黃東濤等人提出了離心通風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)中采用長(zhǎng)短葉片開縫方法[19-20],該方法采用的串列葉柵技術(shù),綜合了長(zhǎng)短葉片和邊界層吹氣兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),利用邊界層吹氣技術(shù)抑制邊界層的增長(zhǎng),提高效率,而且試驗(yàn)結(jié)果表明[20],該方法可以有效的提高設(shè)計(jì)和大流量下的風(fēng)機(jī)效率,但對(duì)小流量效果不明顯。文獻(xiàn)[21]用此思想解決了離心葉輪內(nèi)部積灰的問(wèn)題。雖然串列葉柵技術(shù)在離心壓縮機(jī)葉輪[20]內(nèi)沒(méi)有獲得效率提高的效果,但從文獻(xiàn)內(nèi)容看,估計(jì)是由于該文作者主要研究的是串聯(lián)葉片的相位效應(yīng),而沒(méi)有研究串聯(lián)葉片的徑向位置的變化影響導(dǎo)致的。 理論和試驗(yàn)都表明,離心葉輪的射流尾跡結(jié)構(gòu)隨著流量減小更加強(qiáng)烈,而且小流量時(shí),尾跡處于吸力面,設(shè)計(jì)流量時(shí),尾跡處于吸力面和輪蓋交界處。為了提高設(shè)計(jì)和小流量離心通風(fēng)機(jī)效率,2008年,田華等人提出了葉片開縫技術(shù)[22],該技術(shù)提出在葉輪輪蓋與葉片之間葉片尾部處開縫,引用葉片壓力面?zhèn)鹊母邏簹怏w吹除吸力面?zhèn)鹊牡退傥槽E區(qū),直接給葉輪內(nèi)的低速流體提供能量。最終得到在設(shè)計(jì)流量和小流量情況下,葉輪開縫后葉片表面分離區(qū)域減小,整個(gè)流道速度和葉輪內(nèi)部相對(duì)速度分布更加均勻,且最大絕對(duì)速度明顯減小的結(jié)果。這種方法改善了葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)狀況,達(dá)到了提高離心葉輪性能和整機(jī)性能的效果,而且所形成的射流可以吹除葉片吸力面的積灰,有利于葉輪在氣固兩相流中工作。 2008年,李景銀等人提出在離心風(fēng)機(jī)輪蓋上靠近葉片吸力面處開孔的方法[23],利用蝸殼內(nèi)的高壓氣體產(chǎn)生射流,從而直接給葉輪內(nèi)的低速或分離流體提供能量,以減弱由葉輪內(nèi)二次流所導(dǎo)致的射流-尾跡結(jié)構(gòu),并可用于消除或解決部分負(fù)荷時(shí),常發(fā)生的離心葉輪的積灰問(wèn)題。通過(guò)對(duì)離心風(fēng)機(jī)整機(jī)的數(shù)值試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)輪蓋開孔后,在設(shè)計(jì)點(diǎn)附近的風(fēng)機(jī)壓力提高了約2%,效率提高了1%以上,小流量時(shí)壓力提高了1.5%,效率提高了2.1%。在設(shè)計(jì)流量和小流量時(shí),由于輪蓋開孔形成的射流,可以明顯改善葉輪出口的分離流動(dòng),減小低速區(qū)域,降低葉輪出口處的最高速度和速度梯度,從而減弱了離心葉輪出口處的射流—尾跡結(jié)構(gòu)。此外,沿葉片表面流動(dòng)分離區(qū)域減小,壓力增加更有規(guī)律。輪蓋開孔方法可以提高設(shè)計(jì)流量和小流量下的閉式離心葉輪性能和整機(jī)性能,如果結(jié)合離心葉輪串列葉柵自適應(yīng)邊界層控制技術(shù),有可能全面提高離心葉輪性能。 3 結(jié)論 綜上所述,近年來(lái)對(duì)離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部流動(dòng)的研究取得了明顯進(jìn)展,有些研究成果已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中,并獲得令人滿意的結(jié)果。目前,對(duì)離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部流動(dòng)的研究仍是比較活躍的研究領(lǐng)域之一,筆者認(rèn)為可在如下方面進(jìn)行進(jìn)一步研究: (1)如何將近似模型方法在通風(fēng)機(jī)方面的應(yīng)用進(jìn)行更深入的研究,結(jié)合已有的葉片設(shè)計(jì)技術(shù),探索更加高效快速的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法; (2)如何將串列葉柵、輪蓋開孔和葉片開縫等離心葉輪自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)結(jié)合起來(lái),在全工況范圍內(nèi)改善離心通風(fēng)機(jī)葉輪的性能,提高離心風(fēng)機(jī)的效率; (3)考慮非定常特性的設(shè)計(jì)方法研究。目前,研究離心通風(fēng)機(jī)葉輪內(nèi)部的流動(dòng)均仍以定常計(jì)算為主,隨著動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和數(shù)值模擬的發(fā)展,人們對(duì)于葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)的非定?,F(xiàn)象及其機(jī)理將越來(lái)越清楚,將非定常的研究成果應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作中是非常重要的方面。
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-20引言 變頻器調(diào)速技術(shù)在離心式引風(fēng)機(jī)中得到廣泛地應(yīng)用。風(fēng)機(jī)最大特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比,而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,因此如將電機(jī)的定速運(yùn)轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就可節(jié)約大量的電能。 2 控制系統(tǒng)改造的必要性分析 中鋁青海分公司鋁電解槽供料系統(tǒng)風(fēng)動(dòng)溜槽中促使氧化鋁流動(dòng)的高壓風(fēng)是由離心式引風(fēng)機(jī)提供的,共36臺(tái),所以正確對(duì)離心式引風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制是至關(guān)重要的。原來(lái)對(duì)離心式引風(fēng)機(jī)采用直接啟動(dòng)的方式,通過(guò)人工檢查氧化鋁的走料速度來(lái)決定啟、停高壓風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù),多數(shù)情況下,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一套系統(tǒng)需啟動(dòng)兩臺(tái)功率為37kW的電機(jī)在工頻下驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)來(lái)滿足供料。但實(shí)際中一臺(tái)風(fēng)機(jī)就能滿足風(fēng)動(dòng)溜槽中氧化鋁流動(dòng)所需的供風(fēng)量,啟動(dòng)兩臺(tái)離心式引風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可保證電解槽的及時(shí)供料,風(fēng)動(dòng)溜槽中也不易積料,可避免由于溜槽中長(zhǎng)時(shí)間積料造成的溜槽不暢通,也就避免了影響正常的供料。在這中間忽略了能源的浪費(fèi)。近十幾年來(lái),隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)與電力開關(guān)器件的發(fā)展,交流變頻技術(shù)從理論到實(shí)踐逐漸走向成熟。變頻調(diào)速以其效率高、調(diào)速范圍大、調(diào)速精度高、特性硬、無(wú)級(jí)調(diào)速等優(yōu)點(diǎn),在各種交、直流調(diào)速系統(tǒng)中,尤其是節(jié)能技術(shù)改造中,變頻技術(shù)的應(yīng)用面正在不斷擴(kuò)大,應(yīng)用也從簡(jiǎn)單的節(jié)能向改進(jìn)工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的綜合型方向發(fā)展。在設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中,經(jīng)常遇到的問(wèn)題是使用變頻調(diào)速器是否節(jié)約能源,能否滿足生產(chǎn)工藝要求等。為此,對(duì)其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造,通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)溜槽中風(fēng)壓調(diào)整變頻頻率,對(duì)離心式引風(fēng)機(jī)實(shí)行變頻器變頻控制,避免了能源的浪費(fèi),所以具有較大的改造價(jià)值。 3 變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能原理與負(fù)載關(guān)系 變頻器在離心式引風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)中應(yīng)用主要目的是節(jié)能,交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式n=60f/P(1-S),電源頻率與轉(zhuǎn)速成正比,即改變頻率可改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,理論上風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比,調(diào)節(jié)風(fēng)門和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)的測(cè)試數(shù)據(jù)分別如表1和表2所示。 由表可見,與調(diào)節(jié)風(fēng)門相比,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速具有十分顯著的節(jié)能效果(被測(cè)電機(jī)pMN=16kW nMN=1430/min ) 風(fēng)機(jī)類負(fù)載其中空氣、介質(zhì)對(duì)機(jī)器中的葉片之阻力基本上和轉(zhuǎn)速的平方成正比,即:Mfz=Kn2,式中K為比例系數(shù)〔1〕,實(shí)際的風(fēng)機(jī)由于軸承上有一定的摩擦轉(zhuǎn)矩Mm,是反抗性負(fù)載性質(zhì)的,要由外加轉(zhuǎn)矩克服這個(gè)Mm后,才能使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,實(shí)際的風(fēng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為Mfz=Mm+Kn2?,F(xiàn)以恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載與離心風(fēng)機(jī)為例分析節(jié)能特性,為了分析的方便,假定電動(dòng)機(jī)的輸入功能等于這類裝置的軸功率,即不考慮裝置效率影響。由于風(fēng)機(jī)最大特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比,而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,因此如將電機(jī)的定速運(yùn)轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就可節(jié)約大量的電能。 4 改造方案 4.1引風(fēng)機(jī)加裝變頻器結(jié)構(gòu)原理 從以上運(yùn)行情況分析:若提高電動(dòng)機(jī)的工作效率、節(jié)約電能,可在風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)上裝調(diào)速裝置。根據(jù)工作的情況調(diào)節(jié)調(diào)速器裝置的速度即可以滿足工作狀況的要求。用變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造不必對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行太大改動(dòng)。在變頻改造的過(guò)程中,當(dāng)氧化鋁流動(dòng)速度較慢時(shí),讓電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行便可達(dá)到要求。當(dāng)需風(fēng)量不太大時(shí),使電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)可節(jié)約電能。同時(shí),可根據(jù)需要而調(diào)節(jié)變頻器,以滿足工況要求。 4.2 改造原理 工作原理如圖1所示〔2〕,將溜槽的實(shí)際風(fēng)壓經(jīng)反饋后送到比較器的輸入端與給定壓力進(jìn)行比較,當(dāng)溜槽高壓風(fēng)壓力不足時(shí),通過(guò)對(duì)參數(shù)運(yùn)算,調(diào)整PID的參數(shù),控制電壓上升,使VVVF頻率相應(yīng)增大,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快,供風(fēng)量加大,迫使風(fēng)壓上升;反之,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速減慢,供風(fēng)量減少,迫使溜槽壓力下降。以保持穩(wěn)定的恒壓供風(fēng)。在本系統(tǒng)中采用了多風(fēng)機(jī)控制,單機(jī)設(shè)定在25~50Hz范圍內(nèi)變化,在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)管道壓力遠(yuǎn)小于或大于設(shè)定值時(shí),可以依靠增加或減少運(yùn)行風(fēng)機(jī)的數(shù)量來(lái)完成,加減風(fēng)機(jī)按1&a;2&a;3轉(zhuǎn)換順序選擇。 5 效果分析 變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置的特點(diǎn)是效率高,沒(méi)有因調(diào)速而帶來(lái)附加轉(zhuǎn)差損耗,調(diào)速范圍大、精度高,可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,而且容易實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制和閉環(huán)控制。由于可利用原鼠籠式電動(dòng)機(jī),所以特別適合舊設(shè)備的技術(shù)改造,它既保持了原電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠耐用、維修方便的優(yōu)點(diǎn),又能達(dá)到顯著的節(jié)電效果,是風(fēng)機(jī)交流調(diào)速節(jié)能的理想方法。由于風(fēng)機(jī)的功率較大、工作時(shí)間較長(zhǎng)、節(jié)能效果非常顯著,實(shí)際測(cè)得離心引風(fēng)機(jī)實(shí)際電流為44A,直接啟動(dòng)電流為56A,如果按一年工作360天,調(diào)頻30~50Hz,用隨機(jī)分布來(lái)計(jì)算,可節(jié)約:37kW&imes;24h&imes;360d&imes;44A/56A=251177kW&middo;h,按每kW&middo;h0.25元計(jì)算每年每臺(tái)可節(jié)約62794元,則每年可以節(jié)約62794&imes;36=2260584元。
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-20一、通風(fēng)機(jī)的選用原則 1)在選擇通風(fēng)機(jī)前,應(yīng)了解國(guó)內(nèi)通風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量情況,如生產(chǎn)的通風(fēng)機(jī)品種、規(guī)格和各種產(chǎn)品的特殊用途,以及部?jī)?yōu)、國(guó)優(yōu)產(chǎn)品、淘汰或?qū)⒁蕴a(chǎn)品、新產(chǎn)品的發(fā)展和推情況等,還應(yīng)充分考慮環(huán)保的要求,以便擇優(yōu)選用風(fēng)機(jī)。 2)根據(jù)通風(fēng)機(jī)輸送氣體的物理、化學(xué)性質(zhì)的不同,選擇不問(wèn)用途的通風(fēng)機(jī)。如輸送有爆炸和易燃?xì)怏w的應(yīng)選防爆通風(fēng)機(jī);排塵或輸送煤粉的應(yīng)選擇排塵或煤粉通風(fēng)機(jī);輸送有腐蝕性氣體的應(yīng)選擇防腐通風(fēng)機(jī);在高溫場(chǎng)合下作或輸送高溫氣體的應(yīng)選擇高溫通風(fēng)機(jī)等。 3)在通風(fēng)機(jī)選擇性能圖表上査得有種以上的通風(fēng)機(jī)可供選擇時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇效率較高機(jī)導(dǎo)較小:調(diào)節(jié)范固較大的一種,當(dāng)然還應(yīng)加以比較,權(quán)衡利弊而決定。 4)如果選定的風(fēng)機(jī)葉輪直徑較原有風(fēng)機(jī)的葉輪直徑偏大很多時(shí),為了利用原有電動(dòng)機(jī)軸、軸承及支座等,必須對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間、風(fēng)機(jī)原有部件的強(qiáng)度及軸的臨界轉(zhuǎn)速等進(jìn)行核算。 5)選擇離心式通風(fēng)機(jī)時(shí),當(dāng)其配用的電機(jī)功率小于或等于75kW時(shí),可不裝設(shè)僅為席動(dòng)用的閥門。當(dāng)排送高溫?zé)煔饣蚩諝舛x擇離心鍋爐引風(fēng)機(jī)時(shí),應(yīng)設(shè)啟動(dòng)用的門,以防冷態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成過(guò)載。 6)對(duì)有消聲要求的通風(fēng)系統(tǒng),應(yīng)首先選擇效率高、葉輪圓周速度低的通風(fēng)機(jī),且使其在最高效率點(diǎn)工作;還應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)的傳播方式,采取相應(yīng)的消聲和減振措施。通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的減振措艙,一般可采用減振基礎(chǔ),如彈簧減振器或橡膠減振器等 7)在選擇通風(fēng)機(jī)時(shí),應(yīng)盡量避免采用通風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)「作。當(dāng)不可避免時(shí),應(yīng)選擇同型號(hào)、同性能的通風(fēng)機(jī)聯(lián)合[作。當(dāng)采用串聯(lián)時(shí),第一級(jí)通風(fēng)機(jī)到第二級(jí)通風(fēng)機(jī)之間應(yīng)有一定的管路聯(lián)結(jié)。 8)所選用的新風(fēng)機(jī)應(yīng)考慮充分利用原有設(shè)備、適合現(xiàn)場(chǎng)制作交裝及安余運(yùn)行等冋題。 二、通風(fēng)機(jī)的選型方法 3.2.1選型前的準(zhǔn)備 1)確定流所需要的流量和壓力。最好在系統(tǒng)額定負(fù)荷時(shí)進(jìn)行實(shí)際測(cè)定,如屬新建,可用理論計(jì)算的方法求得,或借鑒同類或相近系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)值為依埽,計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際運(yùn)行值相差不應(yīng)超過(guò)10%,在這樣范內(nèi),風(fēng)機(jī)可以獲得在高效區(qū)運(yùn)作,另外還需掌握系統(tǒng)可能使用的最大值和最小值,以便調(diào)節(jié)。 2)介質(zhì)溫度應(yīng)選用平時(shí)運(yùn)行中的最高溫度、在選用前必須經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量或査以往運(yùn)行記錄; 3)對(duì)原有送、引風(fēng)機(jī)葉輪外徑進(jìn)行實(shí)測(cè),(可潤(rùn)備品)或進(jìn)一步核對(duì)圖紙。 4)如果仍利用原有電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)查對(duì)原有電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和容量。 5)在實(shí)測(cè)原有風(fēng)機(jī)的流量、壓力時(shí),應(yīng)測(cè)定原有風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率,以便作經(jīng)濟(jì)比較。 6)根據(jù)原有風(fēng)機(jī)歷年來(lái)的運(yùn)行情況和存在問(wèn)題,對(duì)以上.原始數(shù)值進(jìn)行分析和多方面分析考核,最后確定風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù),以避免采用新型風(fēng)機(jī)時(shí)所選用的流量、壓力不能滿足實(shí)際運(yùn)行的需要。但也要防止過(guò)大的富裕量,以致使風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處在不經(jīng)濟(jì)的低效率區(qū)運(yùn)行,下表給出風(fēng)量風(fēng)壓富裕量的選取范圍.
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發(fā)布時(shí)間:2020-07-18鈦是一種金屬元素,灰色,原子序數(shù)22,相對(duì)原子質(zhì)量47.87。能在氮?dú)庵腥紵?,熔點(diǎn)高。鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,主要用于航天工業(yè)和航海工業(yè)。 鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔點(diǎn)1668±4℃,熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子,沸點(diǎn)3260±20℃,汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子,臨界溫度4350℃,臨界壓力1130大氣壓。鈦的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能較差,近似或略低于不銹鋼,鈦具有超導(dǎo)性,純鈦的超導(dǎo)臨界溫度為0.38-0.4K。在25℃時(shí),鈦的熱容為0.126卡/克原子&middo;度,熱焓1149卡/克原子,熵為7.33卡/克原子&middo;度,金屬鈦是順磁性物質(zhì),導(dǎo)磁率為1.00004。 鈦具有可塑性,高純鈦的延伸率可達(dá)50-60%,斷面收縮率可達(dá)70-80%,但強(qiáng)度低,不宜作結(jié)構(gòu)材料。鈦中雜質(zhì)的存在,對(duì)其機(jī)械性能影響極大,特別是間隙雜質(zhì)(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強(qiáng)度,顯著降低其塑性。鈦?zhàn)鳛榻Y(jié)構(gòu)材料所具有的良好機(jī)械性能,就是通過(guò)嚴(yán)格控制其中適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)含量和添加合金元素而達(dá)到的。 鈦的性能 1.密度小,比強(qiáng)度高 金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鐵、銅、鎳,但比強(qiáng)度位于金屬之首, 2.耐腐蝕性能 鈦是一種非?;顫姷慕饘伲淦胶怆娢缓艿?,在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大,但實(shí)際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定,如鈦在氧化性、中性和弱還原性介質(zhì)中是耐腐蝕性的。這是因?yàn)殁伜脱跤泻艽蟮挠H和力,在空氣中或含氧的介質(zhì)中,鈦表面生成一種致密的、附著力強(qiáng)、惰性大的氧化膜,保護(hù)了鈦基體不被腐蝕,即使由于機(jī)械磨損也會(huì)很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強(qiáng)烈鈍化傾向的金屬。介質(zhì)溫度在315*c以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。 為了提高鈦的耐蝕性,研究出氧化、電鍍、等離子噴涂、離子氮化、離子注入和激光處理等表面處理技術(shù)。對(duì)鈦的氧化膜起到了增強(qiáng)保護(hù)性作用。獲得了所希望的耐腐蝕效果。針對(duì)在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產(chǎn)中對(duì)金屬材料的需要,開發(fā)出鈦-鉬,鈦-鈀,鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用了鈦-32鉬合金,對(duì)常發(fā)生縫隙腐蝕或點(diǎn)蝕的環(huán)境使用了鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設(shè)備的局部使用了鈦-0.2鈀合金,均獲得了很好的使用效果。 3.耐熱性能好 新型鈦合金能在600*C或更高的溫度下長(zhǎng)期使用。 4.耐低溫性能好 其強(qiáng)度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大,在-196-253*c低溫下保持良好的延性及韌性。避免了金屬冷脆性,是低溫容器,貯箱等設(shè)備的理想材料。 5.抗阻尼性能強(qiáng)。 金屬鈦受到機(jī)械振動(dòng),電振動(dòng)后,與鋼、銅金屬相比,其自身振動(dòng)衰減時(shí)間最長(zhǎng),利用鈦的這一性能可做音叉、醫(yī)學(xué)上的超聲粉碎機(jī)振動(dòng)元件和高級(jí)音響揚(yáng)聲器的振動(dòng)薄膜等。 6.無(wú)磁性、無(wú)毒鈦是無(wú)磁性金屬,在很大的磁場(chǎng)中也不會(huì)被磁化,無(wú)毒且與人體組織及血液有好的相容性,所以被醫(yī)療界采用。 7.抗拉強(qiáng)度與其屈服強(qiáng)度接近 鈦的這一性能說(shuō)明了其屈強(qiáng)比(抗拉強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度)高,表示了金屬太材料在成型是塑性變形差,由于鈦的屈服極限與彈性膜量的比值大,使鈦成型時(shí)的回彈能力大。 8.換熱性能好 金屬態(tài)的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比碳鋼和銅低,但由于鈦優(yōu)異的耐腐蝕性能,使用壁厚可以大大減薄,而且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝,減少了熱阻,鈦表面不結(jié)垢也可減少熱阻, 9.彈性模量低 鈦的彈性模量在常溫時(shí)為106.4GMPa,為鋼的57%。 10.吸氣性能 鈦是一種化學(xué)性能非?;畈ǖ慕饘?,在高溫下可與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氧發(fā)生反應(yīng)。 鈦材應(yīng)用 鈦及其合金具有重量輕、強(qiáng)度大、耐熱性強(qiáng)、耐腐蝕等許多優(yōu)特性,被譽(yù)為“未來(lái)的金屬&dquo;,是具有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)材料。鈦及其合金不僅在航空、宇宙航行工業(yè)中有著十分重要的應(yīng)用,而且已經(jīng)開始在化工、石油、輕工、冶金、發(fā)電等許多工業(yè)部門中廣泛應(yīng)用。 1.鈦在化工等部門的應(yīng)用 鈦的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng),這是由于它對(duì)氧的親合力特別大,能在其表面上生成一層致密的氧化膜,可保護(hù)鈦不受介質(zhì)腐蝕。金屬鈦在大多數(shù)水溶液中,都能在表面生成鈍化氧化膜。因此,鈦在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質(zhì)中具有很好的穩(wěn)定性,比現(xiàn)有的不銹鋼和其它有色金屬的耐腐蝕性都好,甚至可與鉑比美。但是,如果在某種介質(zhì)中,能連續(xù)溶解鈦表面氧化膜時(shí),則鈦在這種介質(zhì)中便會(huì)受到腐蝕。例如,鈦在氫氟酸、濃的或熱的鹽酸、硫酸和磷酸中,由于這些溶液溶解鈦表面氧化膜,所以鈦被腐蝕。如果在這些溶液中加入氧化劑或某些金屬離子時(shí),則鈦表面氧化膜便會(huì)受到保護(hù),此時(shí)鈦的穩(wěn)定屬于增加。 一.化學(xué)工業(yè) 鈦在各種酸、堿、鹽介質(zhì)中,除上述四種無(wú)機(jī)酸和腐蝕性很強(qiáng)的氯化鋁外,都具有很好的穩(wěn)定性。所以,鈦是化學(xué)工業(yè)中優(yōu)良的抗腐蝕材料,得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。例如,在氯堿工業(yè)中使用鈦金屬陽(yáng)極和鈦制濕氯氣冷卻器,收到很好的經(jīng)濟(jì)效果,被譽(yù)為氯堿工業(yè)中的一大革命。 二.石油工業(yè) 鈦在有機(jī)化合物中,除了溫度較高下的五種有機(jī)酸(甲酸、乙酸、草酸、三氯乙酸和三氟乙酸)外,都具有非常好的穩(wěn)定性。因此,鈦是石油煉制和石油化工中優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料,可以用來(lái)制作各種熱交換器、反應(yīng)器、高壓容器和蒸餾塔等。三.冶金工業(yè) 鈦屬活性金屬,具有良好的吸氣性能,是煉鋼工業(yè)中優(yōu)良的脫氣劑,它能化合鋼在冷卻時(shí)析出的氧和氮。在鋼中加入少量的鈦(&l;0.1%)可使鋼堅(jiān)韌而富有彈性。鈦也是煉鋼,煉鋁等工業(yè)中重要的合金添加劑。鈦具有超導(dǎo)性,是一種常見的超導(dǎo)材料。另外,鈦在含有金屬離子的酸性溶液中具有很好的穩(wěn)定性,因此鈦在濕法冶金工業(yè)中,如銅、鎳、鈷、錳等有色金屬的電解生產(chǎn)中,有著十分廣泛的應(yīng)用。 四.化肥工業(yè) 尿素是重要的化肥,在生產(chǎn)過(guò)程中尿素、氨、氨基甲酸銨和它們的混合液,在高溫高壓的條件下腐蝕性很強(qiáng),使用鈦取代不銹鋼后設(shè)備壽命大大增加,檢修時(shí)間大大減少。因此目前尿素生產(chǎn)中的主要設(shè)備都使用鈦材。 五.海水淡化和造船工業(yè) 六.電力工業(yè) 鈦在含有氯化物、硫化物等許多腐蝕性較強(qiáng)的熱水中具有較好的穩(wěn)定性,因此鈦已經(jīng)大量在火力發(fā)電廠中用作為熱交換器的冷卻管。用薄壁鈦管取代銅鎳合金管后,不僅大大提高了使用壽命,而且大大減少了檢修時(shí)間,經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。 七.造紙和紡織工業(yè) 鈦對(duì)二氧化氯、亞氯酸、亞氯酸鹽等漂白劑具有特殊的抗腐蝕性能。因此,鈦在紡織印染工業(yè)、造紙工業(yè)的漂白設(shè)備中有著重要的應(yīng)用。例如,鈦材制造的亞漂機(jī)使用效果很好。同時(shí),還有合成纖維等工業(yè)中用作噴絲頭。 八.其它方面 鈦能抵抗人體的腐蝕,并對(duì)人體無(wú)害。因此可以廣泛用于工醫(yī)療和制藥工業(yè)部門。鈦有著良好的吸氣性能,也在電子真空技術(shù)中和高真空技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。 鈦在石油、化工等部門的應(yīng)用 使用部門用 途 石油化工反應(yīng)器、壓力容器、熱交換器、分離器配管、蒸餾塔頂凝縮器內(nèi)襯等。 化學(xué)工業(yè)蒸餾塔、反應(yīng)器、壓力容器、熱交換器、過(guò)濾器、測(cè)量?jī)x器、汽輪機(jī)葉片、泵、閥、管道、氯堿生產(chǎn)電極、合成塔內(nèi)襯、其它耐酸設(shè)備內(nèi)襯。 造紙工業(yè)攪拌器、漂白塔、加熱鍋、反應(yīng)塔配管。 紡織工業(yè)連續(xù)漂白機(jī)、蒸餾塔、反應(yīng)槽、冷凝器、熱交換管、離心分離機(jī)、噴絲頭、閥、泵。 冶金工業(yè)煉鋼吸氣劑、合金添加劑、超導(dǎo)合金材料、電解高純金屬(如鈉、鎳、鈷)的陰極板和電鍍槽等。 海水淡化和發(fā)電廠熱交換器、冷凝器、供水加熱器、管道、其它接觸海水的設(shè)備。 艦艇工業(yè)艦艇外殼、甲板、閥、翼、快艇推進(jìn)器、傳動(dòng)軸、蒸汽機(jī)、深潛艇壓力艙、開發(fā)海洋設(shè)備。 其 它超高真空鈦泵、醫(yī)療和矯形器械、人工關(guān)節(jié)、制藥和食品工業(yè)設(shè)備。 2.鈦材在航空工業(yè)中的應(yīng)用 鈦及其合金的比強(qiáng)度(強(qiáng)度與重量比)在金屬結(jié)構(gòu)材料中是很高的,它的強(qiáng)度與鋼材相當(dāng),但其重量?jī)H為鋼材的57%。另外,鈦及其合金的耐熱性很強(qiáng),在500℃的大氣中仍能保持良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,短時(shí)間工作溫度甚至還可更高些。而鋁在150℃,不銹鋼在310℃,就失去原有的機(jī)械性能。當(dāng)飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭高速飛行時(shí),其發(fā)動(dòng)機(jī)和表面溫度相當(dāng)高,鋁合金已不能勝任,應(yīng)用鈦合金是十分合適的。正是由于鈦及其合金具有強(qiáng)度大、重量輕、耐熱性強(qiáng)的綜合優(yōu)良性能,在飛機(jī)制造中用它來(lái)代替其它金屬時(shí),不僅可延長(zhǎng)飛機(jī)的使用壽命,而且可以減輕其重量,從而大大提高其飛行性能。所以,鈦是航空工業(yè)和宇宙航空工業(yè)中最有前途的結(jié)構(gòu)材料之一。鈦及其合金在航空工業(yè)中主要用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)身。一般來(lái)講,馬赫數(shù)小于2的飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)使用一部分鈦及其合金,機(jī)身一般用鋁合金。馬赫數(shù)在于2的飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦量增加,而且機(jī)身也部分需要用鈦。馬赫數(shù)大于3.5的飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)入口溫度已很高,就不能用鈦合金而需用超級(jí)合金了,但其機(jī)身用鈦量則顯著增加。鈦及其合金還具有良好的耐低溫性能,即使在-250℃的超低溫下,它仍具有較高的沖擊強(qiáng)度,可耐高壓抗震動(dòng)。因此,鈦及其合金在火箭、導(dǎo)彈和宇宙飛船上不僅用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)外殼和結(jié)構(gòu)部件,而且用于制造高壓容器,如高壓氣瓶、低溫液態(tài)燃料箱等。另外,鈦及其合金在原子能反應(yīng)堆和軍用武器上都有應(yīng)用。 機(jī)身也部分需要用鈦。馬赫數(shù)大于3.5的飛機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)入口溫度已很高,就不能用鈦合金而需用超級(jí)合金了,但其機(jī)身用鈦量則顯著增加。鈦及其合金還具有良好的耐低溫性能,即使在-250℃的超低溫下,它仍具有較高的沖擊強(qiáng)度,可耐高壓抗震動(dòng)。因此,鈦及其合金在火箭、導(dǎo)彈和宇宙飛船上不僅用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)外殼和結(jié)構(gòu)部件,而且用于制造高壓容器,如高壓氣瓶、低溫液態(tài)燃料箱等。另外,鈦及其合金在原子能反應(yīng)堆和軍用武器上都有應(yīng)用。 鈦在航空工業(yè)等部門的應(yīng)用 使用部門用 途 航空式業(yè)飛機(jī)機(jī)身和蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)、尾錐、噴管、彈射艙、防火壁、夾層結(jié)構(gòu)機(jī)身機(jī)架、連結(jié)件和其它零件。 宇宙航行工業(yè)飛船的液體燃料貯箱、高壓容器、船艙、蒙皮、結(jié)構(gòu)骨架、制動(dòng)火箭主起落架,火箭、導(dǎo)彈高壓容器、液體燃料貯箱、外殼、噴嘴、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。 其 它原子能反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料、坦克天窗、炮筒和輕便常規(guī)武器等。
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