空气悬浮离心鼓风机节能分析PPT
空气悬浮高速离心鼓风机工作原理
空气悬浮高速离心鼓风机工作原理1. 引言大家好，今天我们来聊聊一个在工业中非常酷的设备——空气悬浮高速离心鼓风机。
虽然这个名字听起来有点拗口，但别担心，咱们会把它说得简单明了，让你也能像聊家常一样了解它！2. 什么是空气悬浮高速离心鼓风机？2.1 基本概念首先，空气悬浮高速离心鼓风机是什么呢？简单来说，它就是一种能高速旋转，利用离心力将空气推送出去的风机。
它的名字里有“空气悬浮”，这就很有意思了，它的工作方式不仅仅是传统的风扇那样简单。
2.2 工作原理那它到底是怎么工作的呢？想象一下你在骑自行车，风会从车轮间流过，风机的原理其实也差不多。
这个风机的叶轮就像自行车轮子，它转得非常快，把空气给“甩”出来了。
3. 空气悬浮的奇妙之处3.1 物理原理“空气悬浮”听起来有点科幻，其实它是用一种很巧妙的物理原理。
在风机的内部，有一种非常精密的气体流动设计，这样可以让叶轮在空气中漂浮，减少了与其他部件的摩擦。
这样，不但让风机运行得更加平稳，也大大降低了噪音。
3.2 优势和应用那为什么要用这种技术呢？主要是因为它能大大提高风机的效率，减少能量损耗。
而且，因为没有接触摩擦，风机的寿命也会长一些。
这种风机在现代工业中非常受欢迎，比如在一些需要高效率和低噪音的环境中，它们都是不二之选。
4. 空气悬浮高速离心鼓风机的实际应用4.1 工业生产中的应用说到实际应用，这种风机常常被用在各种工业生产中，比如制造业和化学工业中。
想象一下，你在一个需要持续通风的车间，这种风机能保证空气流通顺畅，让工人们在更舒适的环境中工作。
4.2 高科技领域的应用另外，这种风机在高科技领域也是非常重要的。
比如在一些高精度的仪器中，它们能确保仪器内部的空气流动是稳定的，从而保证了仪器的精准度。
5. 总结好了，经过这么一番介绍，大家对空气悬浮高速离心鼓风机是不是有了更清楚的了解呢？它其实就是一个非常巧妙的机器，利用离心力把空气推送出去，并且通过空气悬浮的技术让运转更加平稳高效。
空气悬浮离心鼓风机节能分析
当流量Q减小到某个值时，气流向着叶片的工作面冲击，在叶片的非工作面 的前缘部分，产生很大的局部扩压度，于是在叶片非工作面上出现了气流边界层 分离现象并形成漩涡区，并向叶轮出口处逐渐扩大，气量越小，则分离现象越严 重，气流的分离区域也就越大。当流量减少到一定程度，由于叶轮的连续旋转和 气流的连续性，使这种边界层分离现象将扩大到整个流道，而且由于气流分离沿 着叶轮旋转的反方向扩展，从而使叶道中形成气流涡旋，再从叶轮外圆折回到叶 轮内圆，此现象称为旋转脱离。 发生旋转脱离时，叶道中的气流通不过去，压力也突然下降，排气管内较高 压力的气流便倒流回来，瞬间倒流的气体就补充了级流量的不足，使叶轮又恢复 了正常工作，从而重新把倒流回来的气体压出去，这样又使级中流量减少，于是 压力又突然下降，级后的压力气体又倒回级中来，如此周而复始，在系统中产生 了周期性的气流振荡现象，这种现象称为“喘振”。 因此离心式风机的喘振现象的产生有两个主要原因：风机流量减少，它是喘 振产生的内因；与风机联合工作的管网特性是喘振产生的外界条件。此外，被输 送气体的吸入状态，也是使压缩机产生喘振的因素，一般讲，吸入气体的温度或 压力越低，风机越容易进入喘振区。
轴承--动压空气轴承
空气动力粘度仅为是水的粘度的1/50，动压空气轴承不需要外部气源，无任何外设和动 力消耗，风磨损耗极低。 采用动压空气轴承支撑的100千瓦的风机，全部功耗仅为150-200w，并且实现了绝对无 油。
轴承—磁悬浮轴承
磁悬浮轴承为电磁原理，轴承和转子间为风磨损耗，传统磁浮轴承结构复杂且功耗很 大，相当于一台电机加一台功率放大器，还需辅助一套复杂的控制系统。磁轴承的功率损 耗主要包括电磁方面的铁损、铜损，电磁损耗大小与支撑转子转速、重量以及控制精度高 低有直接关系，还包括功率放大器和控制系统损耗等。轴承功率损耗在3.5-5千瓦之间。
离心鼓风机能效限定值及节能评价值课件
离心鼓风机节能评价值的制定与实施
制定依据
制定离心鼓风机节能评价值的 主要依据是国家相关标准、行 业规范以及市场需求等。
实施步骤
制定离心鼓风机节能评价值的 具体步骤包括收集相关数据、 分析市场需求、确定能效标准 等。
节能评价值意义
节能评价值是评价离心鼓风机性能的重要指标，通过比较实 际能效与节能评价值，可以判断鼓风机的能效水平，为改进 和优化鼓风机性能提供依据。
节能评价值的计算方法
能效限定值计算
根据离心鼓风机的性能参数，如 流量、压力、功率等，结合相关 标准规定的能效限定值，计算出 离心鼓风机的能效限定值。
节能评价值计算
离心鼓风机能效限定值及节能 评价值课件
目
CONTENCT
录
• 引言 • 离心鼓风机基础知识 • 离心鼓风机能效限定值 • 离心鼓风机节能评价值 • 案例分析与实践 • 结论与展望
01
引言
主题介绍
离心鼓风机
离心鼓风机是一种利用旋转的叶轮将气体吸入、加 压并排出的机械装置，广泛应用于工业领域。
能效限定值
企业如何提升离心鼓风机能效
定期维护保养
技术改造升级
按照厂家建议定期对离心鼓风机进行 维护保养，确保设备处于良好状态。
对老旧离心鼓风机进行技术改造或升 级换代，采用更高效的技术和设备。
优化运行管理
建立完善的运行管理制度，合理调度 风机运行，避免不必要的能源浪费。
06
结论与展望
研究结论
离心鼓风机能效限定值和节能评价值的研究表明， 在现有技术条件下，离心鼓风机的能效限定值为 75%，节能评价值为80%。
离心风机设计全解(共10张PPT)
然而，同时满足上述全部要求，一般是不可能的。
对高比转数风机，可采用缩短的蜗形，对低比转数风机 风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一，特别是风机的应用更为广泛。 一般选用标准蜗形。有时为了缩小蜗壳尺寸，可选用蜗 对离心风机设计的要求大都是：满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近； 壳出口速度大于风机进口速度方案，此时采用出口扩压 径向出口叶片、径向直叶片；
弯叶片（β2A＞90℃）。 机具有这一特点；
离心风机设计时通常给定的条件有：容积流量、全压、工作介质及其密度（或工作介质温度），有时还有结构上的要求和特殊要求等。
三种叶片型式的叶轮，目前均在风机设计中应用。前弯 风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一，特别是风机的应用更为广泛。
在气动性能与结构（强度、工艺）之间往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾协调解决。
离心风机设计全解
一、概述
风机是各个工厂、企业普遍使用的设备之一，特别是 风机的应用更为广泛。锅炉鼓风、消烟除尘、通风冷 却都离不开风机，在电站、矿井、化工以及环保工程， 风机更是不可缺少的重要设备，正确掌握风机的设计， 对保证风机的正常经济运行是很重要的。
二、设计条件
离心风机设计时通常给定的条件有：容积流量、全压、 工作介质及其密度（或工作介质温度），有时还有结构 上的要求和特殊要求等。
根据叶片出口角β2A的不同，可将叶片分成三种型式即后弯 叶片（β2A<90℃），径向出口叶片（β2A=90℃）和前 能否正确确定叶轮的主要结构，对风机的性能参数起着关键作用。
例如：随着风机的用途不同，要求也不一样，如公共建筑所用的风机一般用来作通风换气用，一般最重要的要求就是低噪声，多翼式离心风
对离心风机设计的要求大都是：满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近；
空气悬浮离心鼓风机节能分析PPT
空气悬浮离心鼓风机节能分析PPT空气悬浮离心鼓风机是一种常见的工业通风设备，广泛应用于石化、冶金、电力等行业中。
以往传统的离心鼓风机存在能耗高、效率低的问题，而空气悬浮离心鼓风机则通过采用新型的悬浮技术，克服了这些问题，具有能耗低、效率高的特点。
本文将对空气悬浮离心鼓风机的节能分析进行详细的论述。
首先，空气悬浮离心鼓风机通过采用悬浮技术，在鼓风机的转子上加装气体轴承，消除了传统滚动轴承的摩擦损失，大大减少了能量消耗。
悬浮技术的应用使得鼓风机的机械摩擦损失降低了95%以上，从而大幅度提高了设备的能效。
其次，空气悬浮离心鼓风机的电机采用了变频调速技术，可以根据实际工况需要灵活调整风量和转速，避免了传统鼓风机一直以最高负荷运行的情况，从而使得能耗减少。
根据实际使用情况和需求变化，通过调整电机转速和输出功率，可以最大程度地减少能量消耗。
再次，空气悬浮离心鼓风机的设计和结构优化也对节能起到了很大的作用。
通过减小鼓风机的形状和尺寸，降低了空气阻力和气流压力损失；通过优化叶轮的形状和叶片的布局，提高了气流的质量和流动性能。
这些优化措施不仅减少了能源消耗，也提高了鼓风机的效率。
最后，空气悬浮离心鼓风机还可以通过智能控制系统实现节能。
利用传感器监测运行状态和环境条件，根据实时数据调整鼓风机的运行参数，实现最佳的能耗控制。
同时，根据设备的运行情况进行故障诊断和预警，及时采取措施避免能耗的浪费。
综上所述，空气悬浮离心鼓风机通过悬浮技术、变频调速技术、设计结构优化和智能控制系统等多种节能措施，显著提高了设备的能耗效率。
在石化、冶金、电力等行业的应用中，空气悬浮离心鼓风机可以帮助企业降低能源消耗，实现节能减排的目标，具有良好的经济效益和环境效益。
空气悬浮鼓风机与磁悬浮鼓风机低压力工况下能耗分析
空气悬浮鼓风机与磁悬浮鼓风机低压力工况下能耗分析目前国内外污水处理工艺中膜吹扫鼓风机或者低水位运行曝气鼓风机，在水量比较大时一般都会选择风量很大，升压45kpa以下鼓风机对膜丝进行吹扫或者为生化池供气，而在这种工况下为什么空气悬浮离心式鼓风机相比磁悬浮离心式鼓风机能耗要大很多呢？下面通过空悬浮轴向轴承原理进行分析一下：空气悬浮鼓风机的轴向轴承是主轴止推盘靠外来气体压力调节轴向轴承上两侧的箔片，促使箔片与止推盘脱离来实现悬浮。
目前市面上空气悬浮鼓风机轴向轴承外来压力气体来源于蜗壳内的压缩气体（见图5）。
止推轴承结构轴承盘架、箔片、镀层组成见图6。
离心式鼓风机原理是自由态的空气被高速旋转的叶轮吸入叶轮内，随着叶轮的高速旋转增加叶轮内空气分子的动能，空气分子在离心力的作用下离开叶轮周边，高动能的空气分子碰到扩压器和蜗壳，将部分动能转化为压力势能，具有一定压力的空气通过蜗壳导流入管网，完成能量转化，克服水压、管网延程损压、曝气头损压，实现曝气或吹扫。
而自由态气体吸入叶轮时，会给叶轮一个轴向力N轴，叶轮及整根主轴产生前移，要想让整根轴保持悬浮无接触需要轴向轴承给轴一个反向推力N反推，当N反推≥N轴时，才能保证止推盘不与轴向轴承箔片接触，才能保证悬浮。
空气悬浮离心式鼓风机在低压力工况运行时，蜗壳内产生压力低，产生的反推力N反推很小；当进口风量很大时，进风口产生轴向吸力N轴很大，造成N轴＞N反推，这样造成止推盘无法与轴向轴承前部箔片脱离，直接接触摩擦，造成轴向轴承的损坏，所以市面上很少看到低压力空气悬浮鼓风机运行。
如果确实需要应用在低压力大风量工况中，空气悬浮厂家一般操作方法是，在风机蜗壳出口处增加憋压装置，强制迫使蜗壳内升压，保证N反推≥N轴，才能保证空气悬浮鼓风机处在悬浮状态。
因此生化池或膜池需求低压力大风量，空气悬浮鼓风机没法直接将空气压缩到工艺所需要的压力，而是需要压缩到一个更高压力，然后泄压到工艺所需压力。
空气悬浮离心鼓风机的一些注意事项
空气悬浮离心鼓风机的一些注意事项1. 空气悬浮离心鼓风机的基本概念空气悬浮离心鼓风机是一种基于磁悬浮技术、中心波纹分隔技术、永磁同步电机技术、数字信号处理技术等多种高新技术相结合的高效率节能风机设备。
它的紧要构成部分包括永磁同步电机、悬浮器、中心波纹分隔、机壳、转子等。
2. 空气悬浮离心鼓风机的优点空气悬浮离心鼓风机具有以下几个显著优点：（1）高效节能空气悬浮离心鼓风机接受中心波纹分隔技术与永磁同步电机技术相结合，能够显著优化其工作效率，达到高效节能的效果。
（2）低振动低噪音空气悬浮离心鼓风机的全部转动部件均接受磁浮技术，轴承完全被取消，从而实现了低振动、低噪音的效果。
（3）长寿命接受磁悬浮技术与中心波纹分隔技术，能够减小磨损，缩小机组尺寸，提高维护和修理周期，从而实现较长的使用寿命。
3. 空气悬浮离心鼓风机使用注意事项（1）在安装前需要进行确认检查在安装空气悬浮离心鼓风机时，需要进行以下确认检查工作：1.确认机组与安装场地符合要求；2.确认全部紧固件已经被紧固；3.确认磁力发生器两端面有软垫；4.确认鼓风机在转动前单元中有油，或已绕制电机。
（2）定期检查运行状态在鼓风机工作后，需要定期进行检查来确保其正常运行。
应当依据频率和运行时间，进行以下检查：1.检查气流方向是否正确；2.检查机组的氧气含量是否符合要求；3.检查机组的冷却水温度是否在规定范围内；4.检查鼓风机电机和变频器运行状态（3）定期维护空气悬浮离心鼓风机需要定期进行维护，才能保证其正常运行。
实在维护包括：1.定期更换油封；2.定期更换轴封；3.定期检查和更换滤芯和油品。
4. 空气悬浮离心鼓风机使用中的常见问题及解决方法（1）空气悬浮离心鼓风机输出气流过大解决方法： 1. 检查伺服电机是否运行正常，调整设定值； 2. 检查伺服电机掌控器工作是否正常、电机转子是否自由； 3. 检查空压气路和油路是否正常。
（2）空气悬浮离心鼓风机输出气流不稳定解决方法： 1. 检查伺服电机掌控板； 2. 检查气动缓冲器和掌控阀。
【优文档】离心 式风机PPT
对于一条给定部的压位力与形流量成特性负曲线压，就，有一使条功外率与部流量气特性流曲线源. 源不断流入补充，从而使
风机能排出气体。
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性能特点
• 离心风机实质是一种变流量恒压装置。当转速一定时,离 心风机的压力-流量理论曲线应是一条直线.由于内部损 失,实际特性曲线是弯曲的。离心风机中所产生的压力受 到进气温度或密度变化的较大影响。对一个给定的进气 量,最高进气温度(空气密度最低)时产生的压力最低.对 于一条给定的压力与流量特性曲线，就有一条功率与流 量特性曲线.当鼓风机以恒速运行时，对于一个给定的流 量,所需的功率随进气温度的降低而升高.
2
结构
• 离心式通风机主要由叶轮、机壳、联轴器、轴组成。 离心通风机叶片之间的气体在叶轮旋转时，受到离心力作用获得动能（动压头）从叶轮周边排出，经过蜗壳状机壳的导向，使之向通
风机出口流动，从而在叶轮中心部位形成负压，使外部气流源源不断流入补充，从而使风机能排出气体。 轴安装并固定叶轮，通过联轴器与电机相连。
离心式通风机
• 离心式通风机
• 离心式通风机是依靠输 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。
• 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。
离心风机实质是一种变流量恒压装置。 离心风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。
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喘振
❖ 离心式风机的性能变化曲线清晰地表明了各种工况下的性能、稳定工作范围 等，在转速不变的情况下，当流量Q增大到某个最大值时，压比和效率垂直下降， 出现阻塞现象。当流量Q减小到某个最小值时，出现喘振现象。
调节模式—旁通调节
罗茨风机以及不能变频调速的离心风机，风量调节方式为在管路上开旁路， 放掉部分风量。
调节模式—导叶调节
进口导叶
单级高速风机在变工况情况下，采用进口导流器调节风量。
调节模式—速度调节
采用PLC与变频调速控制系统，PID自动调节风量风压，使风机工作范围内达 到最经济运行状态。控制系统对转速、风压、风量、温度等进行自检，具备防喘 振和报警自动停机功能。具有五种控制模式，工况适应更灵活。
❖ 发生旋转脱离时，叶道中的气流通不过去，压力也突然下降，排气管内较高 压力的气流便倒流回来，瞬间倒流的气体就补充了级流量的不足，使叶轮又恢复 了正常工作，从而重新把倒流回来的气体压出去，这样又使级中流量减少，于是 压力又突然下降，级后的压力气体又倒回级中来，如此周而复始，在系统中产生 了周期性的气流振荡现象，这种现象称为“喘振”。
Байду номын сангаасP 压 力
喘振工况区
喘
振防
固定转速的特征曲线 设计点
线护
线
稳定工况区
阻塞工况区
流量 Q
❖ 当流量Q减小到某个值时，气流向着叶片的工作面冲击，在叶片的非工作面 的前缘部分，产生很大的局部扩压度，于是在叶片非工作面上出现了气流边界层 分离现象并形成漩涡区，并向叶轮出口处逐渐扩大，气量越小，则分离现象越严 重，气流的分离区域也就越大。当流量减少到一定程度，由于叶轮的连续旋转和 气流的连续性，使这种边界层分离现象将扩大到整个流道，而且由于气流分离沿 着叶轮旋转的反方向扩展，从而使叶道中形成气流涡旋，再从叶轮外圆折回到叶 轮内圆，此现象称为旋转脱离。
❖ 因此离心式风机的喘振现象的产生有两个主要原因：风机流量减少，它是喘 振产生的内因；与风机联合工作的管网特性是喘振产生的外界条件。此外，被输 送气体的吸入状态，也是使压缩机产生喘振的因素，一般讲，吸入气体的温度或 压力越低，风机越容易进入喘振区。
❖ 离心式风机的喘振主要原因除了上述原因之外，与叶轮磨损或粘附物太多、 扩压器腐蚀磨损、叶轮与扩压器之间的间隙变化、过滤阻塞、进气空气温度变化 有关。
❖ (1)叶轮磨损或者粘附物太多时,会改变叶轮自身的曲线结构,降低叶轮增加空 气压力和速度的能力。
❖ (2)一般约有1/3的压力是在扩压器内提高的，当扩压器的曲线腐蚀磨损比较 严重时,高速的空气经过扩压器时就容易形成涡旋,进气量就会减少,无法提高空 气压力,导致空压机的输出压力降低,从而容易形成喘振。
轴承--滚动轴承
滚动体与滚道之间为油润滑存在情况下的线接触或点接触，摩擦损耗主要为弹性迟滞、差 动滑动、自旋滑动、陀螺旋转、保持架与滚动体和套圈以及润滑剂之间的摩擦损耗几个方面， 功率损耗与转速和预紧力以及摩擦力矩成正比。
滚动轴承支撑的100千瓦罗茨风机，轴承功率损耗在1.5-3千瓦。
轴承—滑动轴承
电机—鼠笼电机
❖ 鼠笼异步电机结构简单，调速性能差，启动力矩小等特点，最高效率85%左右。
电机—感应电机和永磁电机
JSD永磁电机的实测效率达到了97%。 永磁电机的效率比感应电机的效率高3-5%。
传动方式--变频和调速
增速箱
叶轮与电机转子直连，传动效率100%，采用变频驱动的高速永磁电机，效率会有改善， 同时温升会降低20%左右，能适应频繁调速的场合，在电磁振动和噪声方面也优于普通电 机。变频电机的功率因数在0.95左右，功率因数的提高，实际输入到变频器的电流减小， 从而减少了电网至变频器之间的线路损耗，无功电流同样减小，电网能负担更多的负载。
❖ (3)叶轮与扩压器（型环）之间的间隙变化。对叶轮与扩压器（型环）之间的 间隙有着非常严格的要求。间隙过大会发生泄漏串气,导致空气流量减少;间隙过 小,通过的空气流量变小。因此叶轮与扩压器（型环）之间的间隙过大和过小都 会造成空气流量变小,使风机无法提高输出压力,从而形成喘振故障。
❖ (4)风机进气口空气温度变化。设计上的风量是指在25℃,一个标准大气压的条 件下的压缩量。恒压的条件下,在温度升高时,空气密度降低,实际压缩的空气流 量减少,导致输出压力不足,形成喘振现象。实际使用过程中,夏季比冬季更容易 发生喘振现象就可以说明这个原因。
轴承--动压空气轴承
空气动力粘度仅为是水的粘度的1/50，动压空气轴承不需要外部气源，无任何外设和动 力消耗，风磨损耗极低。
采用动压空气轴承支撑的100千瓦的风机，全部功耗仅为150-200w，并且实现了绝对无 油。
轴承—磁悬浮轴承
磁悬浮轴承为电磁原理，轴承和转子间为风磨损耗，传统磁浮轴承结构复杂且功耗很 大，相当于一台电机加一台功率放大器，还需辅助一套复杂的控制系统。磁轴承的功率损 耗主要包括电磁方面的铁损、铜损，电磁损耗大小与支撑转子转速、重量以及控制精度高 低有直接关系，还包括功率放大器和控制系统损耗等。轴承功率损耗在3.5-5千瓦之间。
3、电机的选择 普通鼠笼电机、高速感应电机、永磁同步电机
4、控制模式 支管放空、导叶调节、速度调节
5、传动方式 变频和调速
空气悬浮鼓风机
节能分析—风机类型
❖ 容积式风机的典型代表为罗茨风机，应用比较广泛，转速较低，噪声大，输 出压力越高，效率越低。对于80kPa压力下，气动效率为54%。
❖ 速度型风机的典型代表为离心风机，应用广泛，转速高，对于80kPa压力下, 气动效率为83%。
空气悬浮离心风机-节能分析
空气悬浮鼓风机
风机结构
放空阀 箱体
主风管 散热风管 电抗器 进口过滤
变频和控 制系统
主机
空气悬浮离心鼓风机变频调速、PLC控制、电抗器、主机、放空阀、进口过滤、出风 管和箱体等组成。
空气悬浮鼓风机
节能分析
1、风机类型 容积型罗茨风机和速度型离心风机
2、轴承种类 滚动轴承、滑动轴承、磁悬浮轴承、动压空气轴承
滑动轴承：转子和轴承之间靠一定压力的润滑油来形成承载。滑动轴承的摩擦损耗一 方面来源于油膜自身，一方面来源于外部供油设备的能量消耗。功率消耗与转速、轴承直 径和宽度、动力粘度、油膜厚度直接相关。
采用可倾瓦支撑的100千瓦单机高速风机，轴承功率损耗在15-20千瓦，巨大的功率消耗 造成润滑油温度很高，需要体积庞大的润滑站及冷却系统。
❖ (5)空气中的灰尘杂质很容易吸附到过滤器里,造成过滤器部分堵塞,导致风机 进气量减少,引起输出压力不足,形成喘振故障。