风机、泵的串联与并联-凯发官方

随着近代工业的发展，环境污染越来越严重，噪音污染就是环境污染的一种，已经成为人类的公害之一。噪音污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。   1、噪声的基本概念 噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。声音由物体的振动产生，以波的形式在一定的介质中进行传播。噪声是声波的一种，具有声波的一切特性。噪声会使人烦躁、不舒服，是人们不需要的声音。 1.1噪声的种类 按产生的机理来分，噪声分为空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声三种。 空气动力噪声，是因气体振动而产生的。气流通过风机叶片，使叶片两侧的气体发生压力突变，从而激发声波。 机械噪声，是由于固体振动而产生的。在撞击、摩擦、交变的机械应力作用下，机械的支撑板、轴承、齿轮等都会发生振动，产生噪声。 电磁噪声，是因高次电磁场的相互作用，而产生周期性的力而产生的噪声，比如变压器的噪声。 1.2噪声的物理评价 通常采用声压来评价噪声，声压越大，声音越强；声压越小，声音越弱。 正常人耳刚能听到的声音声压为2&imes;10-5pa，而使人耳产生疼痛的声压为20pa，当声压达到几百帕时，会引起耳膜损伤，可见，用声压的绝对值来表示声音的强弱不大方便。 经研究发现，人们对声音响度的感觉与声强的强度的对数成比例，为了方便起见，人们就用声压比或者声能量比的对数来表示声音的大小，分别成为声压级lp和升功率级lw。 lp=20lg(p/p0) lw=lg(w/w0) p0为基准声压，p0=2&imes;10-5pa w0为基准声功率，w0=10-12w 声压级和声功率级的单位都是分贝（db）,分贝是一个无量纲的单位，是个对数值，计算的时候需要按照对数的运算法则进行。 1.3噪声的主观评价 噪声主观评价是从噪声对人的心理影响的角度来量度噪声的方法。 人耳对声音的感受不仅与声压有关，还和频率有关。为了更准确地描述噪声对人的危害，人们选择1000hz时的纯音作为基准声音，若噪音听起来与该纯音一样响，则该噪声的响度级就等于这个纯音的声压级，即分贝值。 不论用何种方法求响度，都须要进行繁琐的计算。为了能用仪器直接读出反映人的主观响度感觉的评价量，科学家们提出了用电子网络模拟在不同声强下的人耳频率特性，以便用仪器（声级计）直接测量噪声主观评价量，测得结果称为计权声级或简称声级。通用的有a、b、c声级。在测量噪声时，人们逐渐发现用a计权网络，对高频敏感，对低频不敏感，这正好与人耳对噪声的感觉一样，因此其测出的声级更接近人耳对噪声总的评价，a声级现已被国际标准化组织和绝大多数国家采用，作为噪声主观评价的主要指标，用dba表示。。 不同噪声的主观感觉： 噪声值dba 主观感觉 0 特别安静 20 安静   40 较安静 60 感到烦躁，讲话能听清 80 特别吵闹，需要大声讲话 100 对面讲话听不清 120 难以忍受 140 震耳欲聋 2、风机的噪声 风机的噪声主要由以下几种： 2.1气动噪声 风机的气动噪声主要由旋转噪声和涡流噪声。 旋转噪声是叶轮转动时冲击周围介质引起的。叶轮旋转时，叶轮上均匀排列的叶片会冲击周围的流体介质，引起介质压力的脉动从而产生噪声。 另外，涡舌与叶轮出口之间的间隙，转子与机壳的间隙，也会出现周期性的压力脉动，从而产生噪声。 涡流噪声又称为紊流噪声。它主要是气流流经叶片界面产生分裂时，形成附面层及漩涡分裂脱离，而引起叶片上压力的脉动，辐射出一种非稳定的流动噪声。  2.2机械噪声 风机的机械噪声包括轴承噪声，联轴器或者皮带传动引起的噪声，转子不平衡引起的振动噪声，机壳和管道的振动噪声等。 与气动噪声相比，振动噪声是次要的噪声。  2.3电动机噪声 电动机的噪声是风机噪声重要的组成部分，电动机的噪声主要由电磁噪声、机械噪声和气动噪声三部分组成。   3、风机的噪声要求 3.1jb/t8690工业通风机噪声限值 jb/t8690规定各类通风机噪声在最佳效率工况点的比a声级lsa限制应符合下表的规定： 通风机型式 比a 声级lsa限制 测量位置 前向叶片离心通风机 ≤24 按gb/t2888规定 后向板型叶片离心通风机 ≤27 机翼型叶片离心通风机 ≤22 径向叶片离心通风机 ≤22 轴流通风机 ≤35 通风机噪声在测试点的计算公式： 公式中： la  通风机进口的a声级  db(a) q   通风机测试点流量    m3/min p   通风机测试点压力     pa  3.2gb12348工业企业厂界噪声标准 另外，根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》，通风机的噪音还要符合gb12348的厂界噪声要求，各类厂界噪声限值见下表： 类别 昼间 夜间 i 55 45 ii 60 50 iii 65 55 iv 70 55 i类适用于以居住、文教机关为主的区域 ii类适用于居住、商业、工业混杂区以及商业中心 iii类适用于工业区 iv适用于交通干线道路两侧区域  3.3工业企业噪声卫生标准 我国卫生部和国家劳动总局在《工业企业噪声卫生标准》明确规定，工业企业的生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85db(a)，这与iso提出的环境噪声标准是一致的。目前绝大多数企业都在执行这个规定。   4、噪声的控制办法 控制噪声的办法不外乎由两种，一是控制噪声源的噪声；二是控制噪声的传播途径。 4.1控制噪声源的噪声 风机正确的气动设计，不但能获得较高的效率，而且能降低风机的额噪声。以下的几方面优化设计可以减小风机的噪声： 合适的叶片形状 合理选选择风机的转速 叶片的数量以及导叶的数量要合理，二者不能有公约数 离心风机涡舌与叶轮的间隙要合理 合理的涡舌半径   4.2控制噪声的传播途径 安装消音器是控制噪声传输的主要途径，一般消音器可以降低噪音20~30dba。 隔声装置，风机加装消音器后，如果风机壳体的辐射噪声对周围环境有很大的影响，那么就需要采取隔声措施。风机通常的隔声措施是加装包覆层。 减振，风机的振动会产生低频噪声，减振是控制噪声的重要手段之一。减振一方面是风机的出入口配有膨胀节；另一方面风机基础可以安装减震器， 风机的噪声如果超出国家标准的规定，都要采取消音措施，比如增加消声器、加装隔声层等。随着人们环保意识的增强以及国家对环保执法力度的加大，确保风机的噪声满足相关标准的规定是最基本的要求，应引起风机制造商以及各企业的重视。

1.     前言 风机是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。其广泛应用于电力、冶金、化工、矿山等行业。用于电厂的风机是锅炉机组的配套辅机，它对于锅炉机组的安全运行起着重要的作用，因此选择合适的风机的型式和大小是至关重要的。本文将对锅炉风机的常用种类、不同类型风机的特点、选型时的技术经济比较等问题进行简单的分析，以能对风机的选型起参考作用。 2.     锅炉配套的主要风机介绍 锅炉配套的大型风机主要为一次风机、送风机、引风机，脱硫的电厂还要配置增压风机，下图为某燃煤电厂的风机典型布置示意图。 其中a位置为一次风机，b位置为送风机，这两个位置的风机介质为干净空气，进气温度通常为常温；c位置为引风机，d位置均为增压风机，有的电厂把这两个风机合二为一，称作增压、引风联合风机，其介质为锅炉烟气，温度大概为120℃～160℃，烟气中含有粉尘颗粒。 不同的电厂，其风机的配置可能不一样，但总的来说，差不多。通常情况下，每台炉配置两台风机，风机并列运行，每台风机能满足锅炉负荷的60%~70%，这样比较安全，当一台风机发生故障时，另一台风机能满足一定的生产负荷。 3.     风机选型的基本原则 选择风机时，主要是根据所需的风量、风压，以及风机介质的特性进行选型，同时还要考虑当地气温、气压、风温的影响。总体而言风机选择通常遵循如下几个原则： u 选择高效风机，并使其工作点处在最高效率范围内； u 力求风机工作的稳定性； u 力求选择检修简单方便、备件较少的风机； u 特殊条件的风机，要注意特殊的要求，如防磨要求、防腐蚀要求等。 u 较佳的性价比 由于风机的形式很多，如离心风机、轴流风机、混流风机等，不同形式的风机有不同的特性，另外，风机的风量、风压还有不确定因素，因此如何选择合适的风机，是一个比较复杂的过程，有时也有经验的因素，下面将就这些方面进行一些分析比较。 4.     不同形式的风机比较 对于大型电厂的锅炉配套风机，目前主要有离心风机、轴流风机、混流风机三种形式，其主要特点为： ①离心风机 @ 主要用于压力高、流量小的工况 @ 高效区范围小 @ 靠挡板调节，损失较大 @ 结构相对简单，维护方便 ②动叶可调轴流风机 @ 主要用于压力低、流量大的工况 @ 高效区范围大 @ 靠液压缸调节，动作准确、迅速 @ 风机结构紧凑 ③混流风机 @ 主要用于压力低、流量大的工况 @ 高效区范围较小，低负荷时效率低 @ 靠导叶调节，调节机构简单 @ 风机体积较大 根据以上风机的主要特点，在选择风机的型式时，可以遵循以下原则： u 风机安装空间：如果现场没有足够大的空间，应选用动叶可调轴流风机，因为动叶可调轴流风机结构紧凑，所占空间比静调混流风机小。 u 如果电厂风机经常不在额定工况下运行，应尽量选用动叶可调轴流风机，因为动叶可调轴流风机在部分负荷时，风机效率较高，与额定负荷差不多。虽然动叶可调轴流风机初投资可能多一点，但从长远利益来看，选用动叶可调轴流风机所节省的运行费用是相当可观的。 u 动叶可调轴流风机采用液压缸控制，其调节比静调风机、离心风机平稳、准确。 u 对于cfb锅炉，由于烟气压力大，流量小，选择离心风机比较合适。由于cfb风机的压力很高，为了增加运行的稳定性，此风机应选用双支撑结构，尽量避免使用悬臂结构。 下面以某600mw机组的电厂引风机为例，来比较不同类型风机的技术经济性。 下表为该电厂引风机为动叶可调轴流风机和混流风机时的参数： 风机类型 项目        工况          动叶可调轴流风机 混流风机 tb bmcr tha tb bmcr tha 流量（m3/h） 2592000 2160000 1944000 2592000 2160000 1944000 全压升（pa） 5500 4400 3900 5500 4400 3900 风机转速（pm） 745 745 745 745 745 745 风机轴功率（kw） 4365 2914 2352 4900 3450 2850 风机效率（%） 87 89 88 79 83 79 由上表可以看出，本引风机选用动叶可调轴流风机时，tb点、bmcr和tha点效率均较高，而选用混流风机时，bmcr效率相对较高，但只有83%，tb点和tha点效率很低，只有79%，与动叶可调轴流风机的相应工况相差甚远。 如按本风机年运行8500小时，其中bmcr点运行4000小时，tha点运行2500小时，其余时间为小于tha点运行，则如果选用动叶可调轴流风机，则至少节约电能4385000度，每度电按0.35元计算，那么每年节省的电费至少为153万元，可见本风机选用动叶可调轴流风机的节能效应是相当可观的。 当然，动叶可调轴流风机的初投资相对较大，如果同时考虑风机的初投资、运行费用、维护费用，即运营费用.对于大于300mw以上的机组，风机型式选择动叶可调轴流风机是比较合适的。 5.     不同位置的风机的特殊注意事项 5.1        一次风机、送风机 由于一次风机、送风机输送的空气的温度为常温，而且空气比较干净，因此，其作用与一般的通风机一样，结构上并无特殊的要求。 5.2        引风机和fgd增压风机 引风机和增压风机的作用是把烟气从锅炉中抽出去，通过脱硫系统，然后送到烟囱排入大气，通常情况下，引风机和增压风机的工作条件较差。烟气温度较高，轴承需要良好的冷却或较好的轴承设计；烟气中含有粉尘，对风机部件产生磨损，因此引风机和增压风机的叶片需要有防磨要求。 通常，叶片防磨的主要措施有以下几种：①加耐磨叶鼻，叶鼻采用高硬度的镀铬不锈钢材料，而且叶鼻是可以更换的；②采用整体叶片喷涂涂层；③采用硬度相应较高的叶片材料，如铸铁、铸钢。 不论采用哪种方法，一定要保证叶片的寿命要求，这对风机的安全节能运行非常重要。 另外，为了防止轮毂的低温腐蚀，应考虑在进气箱内设置加热元件和配置密封风机。密封风机的设置对于保护轮毂的腐蚀是非常重要的，其作用是把空气送入风机内部空间，保证风机内部(轮毂的内部)的压力比流道中烟气的压力高，从而保证烟气不进入轮毂内部，从而不腐蚀轮毂。所以不管风机是否运行，保持密封风机的运行是很必要的，因为当风机停运时，脱硫系统由于诸如挡板门泄漏等原因，会造成有部分的烟气仍通过风机，如果密封风机不运行，这些烟气就将进入轮毂内部从而发生腐蚀。目前，由于我国的脱硫系统经常停运，有部分电厂就是因为风机停运时也把密封风机停了，结果轮毂内部腐蚀的非常利害。 6.     小结 风机的选型，一定要满足使用要求、运行安全可靠、经济性好，而且便于操作和维护方便，通过上面的分析，在选型时，应综合考虑、精心策划、准确判断，以使所选设备的型号、规格与使用目的的要求相一致。这样才能保证机组的安全、高效运行。