在各个行业,不论是民用还是工业,风机是非常关键的设备,选择合适的风机关乎着整个应用的安全性、经济性、可靠性,对企业生产起着非常重要的作用。
确定合适的风机需要考虑的因素很多,有些因素是相互矛盾和相互制约的,需要综合平衡考虑。
◆ 确定风机的参数
风机的参数是风机选型的重要依据,风机的参数主要包括风机的压力、流量、气体温度、气体密度等。
气体的密度与温度和海拔高度都有关系,并且对风机的性能影响很大,需要客观地计算评估。
◆ 确定合适的风机种类
从大的方面,风机的种类可以分为通风机、压缩机、鼓风机三大类,这主要是根据风机的压力来分的,压缩机的压力最高,通风机的压力最低,鼓风机的压力居中。
通风机中又有离心风机、轴流风机等,离心风机主要用在压力高、流量小的场合,轴流风机主要用在压力低、流量大的场合。
鼓风机和压缩机也分轴流和离心的,常用的如罗茨风机、叶氏风机、螺杆、滑片、活塞、柱塞和隔膜式。
不同风机有不同的参数应用范围和不同的特点,要根据风机的参数以及应用的具体情况来选择合适的风机型式。
◆ 弄清楚风机的应用
风机的应用主要是要搞清楚风机输送气体的成分和含尘量等。
同空气一样,一般情况下,气体都是由多种气体组成的混合物,不同的组成成分直接影响气体的密度,同时还决定着风机的设计要求,比如含有腐蚀性成分的气体,如硫化氢、甲烷等,在输送的时候就要考虑密封性要好,不能发生泄漏。
另外,对于可能有低温腐蚀的烟气,烟气的成分可以用来计算烟气的酸露点、水漏点,以便评估烟气腐蚀的程度,进而决定风机是否需要防腐设计以及采用什么样的防腐措施。
气体的含尘量的大小决定了风机防磨损的设计要求,不同的含尘量,风机防磨损的方式、结构都是不一样的,这对风机的造价会有很大的影响。
◆ 确定风机的调节方式
由于风机系统会变化和设计值与实际会有差别,因此为了满足实际的需要,风机的性能需要调节。
风机性能的调节方式主要挡板调节、动叶调节和变速调节,相对于另外两种调节方式,挡板调节的损失较大,因为为了节能,尽可能选用动叶调节和变速调节的方式。
变速调节目前主要的有变频器、皮带轮、齿轮箱、液力耦合器等方式,其中变频器和齿轮箱的效率都能在95%以上,液力耦合器的效率取决于速度的百分比,几乎成线性关系,接近额定转速的时候,效率很高,转速越低,效率线性下降,正是由于液力耦合器的效率特性,目前应用的场合在逐渐减少。
◆ 安全裕量要合理
风机行业也一样,安全与经济也是互相矛盾的,参数安全裕量太小,不安全,风机容易失速,参数安全裕量太大,不经济,风机实际工作点离开设计点太远,效率会较低,电耗高。
安全与经济要做一个平衡,既有一定的安全裕量,又要考虑风机的效率,整个确实有一定的难度,但这也能看出设计者的能力和经验,需要结合的实际不断摸索,更需要设计者的责任和担当。
◆ 综合评估风机的成本
不但要考虑风机的初始投资成本,还要考虑风机的运营成本,运营成本包括风机设备的电耗、维护费用等。
风机的电耗主要取决于风机实际运行的效率,要选择市场上有技术优势的高效的设备,维护费用主要考虑设备的维护周期、备件的价格、设备维护的难易程度等。
风机设备的可靠性也是需要评估的,高可靠性的产品会减低维护费用,提高生产线的生产率,整个效率可能会远远大于设备本身的价值。
◆ 产品要符合国家、行业标准
对于风机设备,一般都会有相应的标准要求风机的设计、制造、检验等。因此要符合当地的法规是基础的要求。
有些标准的要求是强制性的,是风机产品进入该行业的通行证,比如煤矿的产品要有煤安证的要求,隧道行业的产品要有高温消防要求。
不论是风机制造商还是设计院、最终用户,要搞清楚相应的国家标准或者行业标准的要求,这些标准中强制性的要求是必须要满足的。