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引風(fēng)機(jī)電機(jī)超流過(guò)大淺析

  中意機(jī)電鼓風(fēng)機(jī)制造有限公司  任江強(qiáng)

【摘要】本文結(jié)合一例一風(fēng)機(jī)電機(jī)超流過(guò)大，電機(jī)極易跳閘，造成風(fēng)機(jī)不能運(yùn)行的原因分析及處理，證實(shí)了引風(fēng)機(jī)在非工況區(qū)運(yùn)行是其主要原因，可供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：引風(fēng)機(jī)電機(jī)   電流超流    電機(jī)跳閘   工況區(qū)  非工況區(qū)

一、概述

    溫州項(xiàng)目投產(chǎn)一臺(tái)鍋爐引風(fēng)機(jī)，所配風(fēng)機(jī)為F9-28№7.1D離心引風(fēng)機(jī)。風(fēng)量 16290 m3/h，靜壓升 6850 Pa，轉(zhuǎn)速2900 r/min，設(shè)計(jì)溫度150℃，所配電機(jī)Y280S-2型，采用變頻器變頻，功率75kw，轉(zhuǎn)速為2970 r/min，額定電流為140A，江蘇大中電機(jī)廠生產(chǎn)?？蛻粼谡{(diào)試中，發(fā)現(xiàn)30HZ~40HZ運(yùn)行，核算電流與測(cè)試電流差別較大，變頻到40HZ以上

就會(huì)出現(xiàn)跳閘，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)不能運(yùn)行。

通常，電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大，電機(jī)跳閘有下列原因：

• 進(jìn)口調(diào)節(jié)門(mén)裝反
• 電源電壓過(guò)低或單相斷路
• 風(fēng)機(jī)輸送氣體密度過(guò)大或則溫度過(guò)低使壓力過(guò)大
• 啟動(dòng)時(shí)進(jìn)口調(diào)節(jié)門(mén)未關(guān)閉，帶負(fù)荷狀態(tài)
• 管網(wǎng)系統(tǒng)漏風(fēng)量較多
• 變頻器存在問(wèn)題（可以通過(guò)測(cè)試風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)判斷）
• 電流變存在問(wèn)題（可以現(xiàn)場(chǎng)用鉗形電流表測(cè)三相電流）

二、我方選型方案性能表

                        F9-28 №7.1D  

流量(m³/h):16290  靜壓(Pa):6931  效率(%):82.2  內(nèi)功率(kW):45.7  所需功率(kW):60.6         

三、通風(fēng)機(jī)性能進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)裝置：執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1236-2002，在溫度20℃下，大氣壓為P=101235Pa，相對(duì)濕度50%。

通風(fēng)機(jī)性能進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)裝置概述，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試風(fēng)機(jī)性能時(shí)，先設(shè)定進(jìn)口直徑D，安裝管道直徑D，然后按上圖尺寸裝設(shè)測(cè)試點(diǎn)，啟動(dòng)電機(jī)，設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速，先關(guān)閉進(jìn)口閥門(mén)，慢慢打開(kāi)進(jìn)口閥門(mén)，分別測(cè)試出閥門(mén)不同開(kāi)度流量、壓力、功率，一般測(cè)試八個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)，然后繪制此風(fēng)機(jī)性能曲線，根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)機(jī)功率與理論設(shè)計(jì)功率比值，求得風(fēng)機(jī)效率。取風(fēng)機(jī)效率最高點(diǎn)作為該型號(hào)風(fēng)機(jī)最高效率點(diǎn)，其最高效率點(diǎn)的±10%，最為該風(fēng)機(jī)工作最佳工況范圍。

四、下表是客戶引風(fēng)機(jī)測(cè)試記錄表：

客戶計(jì)算方案：把風(fēng)機(jī)接入整個(gè)系統(tǒng)中去調(diào)試

配套電機(jī)：2-75kw/380V，變頻范圍（30~50HZ）

電機(jī)變頻為30HZ,此時(shí)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為： n=2970x30/50=1781 r/min

測(cè)試氣體溫度為常溫20℃，假設(shè)理想狀態(tài)下，其密度為ρ=1.2kg/m3

測(cè)試進(jìn)口管道直徑為：D=700mm=0.7m

客戶強(qiáng)調(diào)說(shuō)，此測(cè)試裝置，測(cè)試結(jié)果保證：

流量偏差：（+5%~-5%）

壓力偏差：（+5%~-5%）

軸功率偏差：（+5%~-5%）

風(fēng)機(jī)功率核算：N=Q（流量）*P（全壓）/風(fēng)機(jī)效率η/機(jī)械傳動(dòng)效率μ*電機(jī)儲(chǔ)備系數(shù)λ

1按照頻率30HZ，調(diào)節(jié)門(mén)開(kāi)度50%時(shí)核算，由測(cè)試得：

流量：Q1=3.14*（D/2）^2*v1*3600=3.141526*0.35*0.35*3.3*3600=4572 m3/h

全壓：P1=P（靜壓出）+P（靜壓入）+1/2ρ（*v1）^2（動(dòng)壓）

        =17+4300+0.5*1.2*3.3*3.3

        =4323.5 Pa

該風(fēng)機(jī)為懸臂支撐結(jié)構(gòu)（D式傳動(dòng)），機(jī)械傳動(dòng)效率η=0.98

該風(fēng)機(jī)為引風(fēng)機(jī)，工作溫度為150℃，電機(jī)儲(chǔ)備系數(shù)λ=1.3

風(fēng)機(jī)效率，客戶按照該風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)選型設(shè)計(jì)效率取值，η=0.8

即風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率N= Q（流量）*P（全壓）/風(fēng)機(jī)效率η/機(jī)械傳動(dòng)效率μ*電機(jī)儲(chǔ)備系數(shù)λ

=4572*4323.5/0.8/0.98/3600/1000*1.3

=8.92kw

計(jì)算電流為I=2*N=2*8.92=17.84A

而測(cè)試結(jié)果為I=61A

2按照頻率30HZ，調(diào)節(jié)門(mén)開(kāi)度90%時(shí)核算，由測(cè)試得：

流量：Q1=3.14*（D/2）^2*v1*3600=3.141526*0.35*0.35*11.6*3600=16071 m3/h

全壓：P1=P（靜壓出）+P（靜壓入）+1/2ρ（*v1）^2（動(dòng)壓）

        =50+1600+0.5*1.2*11.6*11.6

        =1730.7 Pa

該風(fēng)機(jī)為懸臂支撐結(jié)構(gòu)（D式傳動(dòng)），機(jī)械傳動(dòng)效率η=0.98

該風(fēng)機(jī)為引風(fēng)機(jī)，工作溫度為150℃，電機(jī)儲(chǔ)備系數(shù)λ=1.3

風(fēng)機(jī)效率，客戶按照該風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)選型設(shè)計(jì)效率取值，η=0.8

即風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率N= Q（流量）*P（全壓）/風(fēng)機(jī)效率η/機(jī)械傳動(dòng)效率μ*電機(jī)儲(chǔ)備系數(shù)λ

=16071*1730.7/0.8/0.98/3600/1000*1.3

=12.55kw

計(jì)算電流為I=2*N=2*12.55=25.1 A

而測(cè)試結(jié)果為I=110 A

由以上兩次抽樣，兩者電流差別較大，說(shuō)明一部分能量損失嚴(yán)重，并且變頻到40HZ，就出現(xiàn)跳閘，風(fēng)機(jī)不能啟動(dòng)，客戶認(rèn)為我方選型設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，這其中原因在哪呢？

F9-28 №7.1D 此風(fēng)機(jī)模型，由風(fēng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試轉(zhuǎn)換后，在150℃，轉(zhuǎn)速2900r/min時(shí)，風(fēng)機(jī)流量在12293~23049m3/h區(qū)域內(nèi)，其靜壓升在7728~4806 Pa，功率在47.3~83.7kw時(shí)，風(fēng)機(jī)呈現(xiàn)的效率為82.6~76.4%。而客戶測(cè)試在溫度20℃，轉(zhuǎn)速為1740r/min，與風(fēng)機(jī)實(shí)際選型設(shè)計(jì)差別極大，是風(fēng)機(jī)效率迅速下降，由客戶試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率在22~35%左右，但是在核算時(shí)，客戶選擇風(fēng)機(jī)效率為80%左右，這就是兩者測(cè)試電流和計(jì)算電流差別大的原因所在。

解決方案：系統(tǒng)運(yùn)行后，氣體溫度在150℃，關(guān)閉風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)門(mén)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，速度調(diào)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速2900r/min，慢慢打開(kāi)調(diào)節(jié)門(mén)，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)與系統(tǒng)管網(wǎng)阻力匹配后，風(fēng)機(jī)就能在效率80%左右范圍內(nèi)運(yùn)行，就不會(huì)產(chǎn)生超流（跳閘）現(xiàn)象。

參 考 文 獻(xiàn)

［ 1 ］商景泰 編 通風(fēng)機(jī)手冊(cè)     北京：機(jī)械工業(yè)部出版社，1994

［ 2 ］姚有峰 編 電路與電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)     北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2008.08

［ 3 ］中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社第三編輯室 編 中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編（第三版） 風(fēng)機(jī)卷（下）     北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.03