離心式電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 煙 臺(tái) 南 山 學(xué) 院 電機(jī)與拖動(dòng)課程設(shè)計(jì) 題目 離心式電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： XXX 所在學(xué)院： 計(jì)算機(jī)與電氣自動(dòng)化學(xué)院 所學(xué)專業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 自動(dòng)化XXXX 學(xué) 號(hào)： XXXXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師： XXX 完成時(shí)間： 2013.12.20 設(shè)計(jì)要求（1）選擇用于拖動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)的電機(jī),電機(jī)應(yīng)能可靠啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停止。（2）聯(lián)鎖電路設(shè)計(jì)應(yīng)能可靠工作（3）滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近； （4）最高效率要高，效率曲線平坦；（5）壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬；（6）足夠的強(qiáng)度，剛度，工作安全可靠；（7）調(diào)節(jié)性能好； （8）維護(hù)方便。 摘 要離心式風(fēng)機(jī)是石材加工企業(yè)常

2、用的輔助生產(chǎn)設(shè)備，主要用于通風(fēng)與除塵裝置中，如石材切割和打磨工序中旋風(fēng)除塵器及布袋除塵器等均需要利用離心式風(fēng)機(jī)對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)地進(jìn)行除塵處理，確保生產(chǎn)環(huán)境潔凈，保護(hù)生產(chǎn)者身心健康。風(fēng)機(jī)是一種高耗能的設(shè)備，消耗的電力資源在石材加工中的比例較大，隨著當(dāng)前我國(guó)能源的日益短缺及高產(chǎn)、高效工作面的推廣應(yīng)用，節(jié)能降耗已成為石材生產(chǎn)企業(yè)普遍關(guān)注的問題，降低風(fēng)機(jī)的電耗除了提高風(fēng)機(jī)本身的效率外，合理地選用風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式是最重要的?！娟P(guān)鍵詞】 離心式風(fēng)機(jī) 降壓?jiǎn)?dòng) 電機(jī)選型目 錄第一章 緒論1第二章 離心式風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)介22.1 離心式風(fēng)機(jī)的性能22.2 離心式風(fēng)機(jī)的原理2第三章 離心式風(fēng)機(jī)電機(jī)選型設(shè)計(jì)33.1 電機(jī)選型33.

3、2風(fēng)機(jī)選型的一般步驟43.2.1計(jì)算確定場(chǎng)地的通風(fēng)量43.2.2 計(jì)算所需總推力43.2.3 確定風(fēng)機(jī)布置的總體方案53.2.4 單臺(tái)風(fēng)機(jī)參數(shù)的確定53.3 特定場(chǎng)合風(fēng)機(jī)選型使用分析63.3.1 倉庫通風(fēng)63.3.2 廚房排風(fēng)63.3.3 高檔場(chǎng)所通風(fēng)63.3.4 污水處理中風(fēng)機(jī)選型應(yīng)注意的問題7第四章 離心式風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)104.1 拖動(dòng)系統(tǒng)分析104.2 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)104.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)注意事項(xiàng)104.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能途徑104.3 離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)壓方法11第五章 離心式風(fēng)機(jī)控制電路設(shè)計(jì)135.1 電路設(shè)計(jì)及電路原件的選擇135.2 相關(guān)參數(shù)校驗(yàn)1

4、35.2.1 參數(shù)校驗(yàn)135.2.2 溫升校驗(yàn)14結(jié) 論15參考文獻(xiàn)16第一章 緒論 離心風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)量大效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)躁聲低、結(jié)構(gòu)完整便于維護(hù)拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。離心風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣的推進(jìn)等。電廠離心式風(fēng)機(jī)我國(guó)早從20世紀(jì)60年代起就開發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的電站離心式風(fēng)機(jī)，隨后又開發(fā)出了一大批適用于我國(guó)火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展各時(shí)期需要的電站離心式風(fēng)機(jī)。目前

5、包括相關(guān)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的廠家一起，我國(guó)已能生產(chǎn)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的電站離心式風(fēng)機(jī)，能夠滿足我國(guó)常規(guī)火力發(fā)電枝術(shù)發(fā)展的需要。我國(guó)電站風(fēng)機(jī)的運(yùn)行水平總體來說我國(guó)電站風(fēng)機(jī)的運(yùn)行水平是比較高的，但為滿足我國(guó)電國(guó)實(shí)際需要，還需進(jìn)一步提高。14第二章 離心式風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)介2.1 離心式風(fēng)機(jī)的性能離心式風(fēng)機(jī)實(shí)質(zhì)是一種變流量恒壓裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，離心式風(fēng)機(jī)的壓力-流量理論曲線應(yīng)是一條直線。由于內(nèi)部損失，實(shí)際特性曲線是彎曲的。離心式風(fēng)機(jī)中所產(chǎn)生的壓力受到進(jìn)氣溫度或密度變化的較大影響。對(duì)一個(gè)給定的進(jìn)氣量，最高進(jìn)氣溫度(空氣密度最低)時(shí)產(chǎn)生的壓力最低。對(duì)于一條給定的壓力與流量特性曲線，就有一條功率與流量特性曲線。當(dāng)鼓

6、風(fēng)機(jī)以恒速運(yùn)行時(shí)，對(duì)于一個(gè)給定的流量，所需的功率隨進(jìn)氣溫度的降低而升高。2.2 離心式風(fēng)機(jī)的原理離心式風(fēng)機(jī)的工作原理與透平壓縮機(jī)基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。 離心式風(fēng)機(jī)是根據(jù)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能的原理，利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將氣體加速，然后減速、改變流向，使動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能（壓力）。在單級(jí)離心式風(fēng)機(jī)中，氣體從軸向進(jìn)入葉輪，氣體流經(jīng)葉輪時(shí)改變成徑向，然后進(jìn)入擴(kuò)壓器。在擴(kuò)壓器中，氣體改變了流動(dòng)方向造成減速，這種減速作用將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能。壓力增高主要發(fā)生在葉輪中，其次發(fā)生在擴(kuò)壓過程。在多級(jí)離心式風(fēng)機(jī)中，用回流器使氣流進(jìn)入下一葉輪，產(chǎn)

7、生更高壓力。 離心式風(fēng)機(jī)可制成右旋和左旋兩種型式。從電動(dòng)機(jī)一側(cè)正視，葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，稱為右旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，稱為左旋。離心式風(fēng)機(jī)實(shí)質(zhì)是一種變流量恒壓裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，離心式風(fēng)機(jī)的壓力-流量理論曲線應(yīng)是一條直線。由于內(nèi)部損失，實(shí)際特性曲線是彎曲的。離心式風(fēng)機(jī)中所產(chǎn)生的壓力受到進(jìn)氣溫度或密度變化的較大影響。對(duì)一個(gè)給定的進(jìn)氣量，最高進(jìn)氣溫度(空氣密度最低)時(shí)產(chǎn)生的壓力最低。對(duì)于一條給定的壓力與流量特性曲線，就有一條功率與流量特性曲線。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以恒速運(yùn)行時(shí)，對(duì)于一個(gè)給定的流量，所需的功率隨進(jìn)氣溫度的降低而升高。第三章 離心式風(fēng)機(jī)電機(jī)選型設(shè)計(jì)3.1 電機(jī)選型三相交流異步電動(dòng)機(jī)的選用，主要從選用的電

8、動(dòng)機(jī)的功率、工作電壓、種類、型式及其保護(hù)電器考慮，由已知參數(shù)選取電機(jī)Y280S-4Y系列電動(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。安裝尺寸和功率等級(jí)符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，外殼防護(hù)等級(jí)為IP44，冷卻方法為IC411，連續(xù)工作制（S1）。適用于驅(qū)動(dòng)無特殊要求的機(jī)械設(shè)備，如機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、攪拌機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、食品機(jī)械等。Y系列電動(dòng)機(jī)效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。Y80315電動(dòng)機(jī)符合Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件JB/T9616-1999。Y355電動(dòng)機(jī)符合Y系列（IP44）三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件JB5274-91。Y80315電動(dòng)機(jī)采用B

9、級(jí)絕緣。Y355電動(dòng)機(jī)采用F級(jí)絕緣。額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。功率3kW及以下為Y接法；其它功率均為接法。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的海拔不超過1000m；環(huán)境空氣溫度隨季節(jié)變化，但不超過40；最低環(huán)境空氣溫度為-15；最濕月月平均最高相對(duì)濕度為90%；同時(shí)該月月平均最低溫度不高于25。電動(dòng)機(jī)有一個(gè)軸伸，按用戶需要，可制成雙軸伸，第二軸伸亦能傳遞額定功率，但只能用聯(lián)軸器傳動(dòng)。表3-1 機(jī)型機(jī)號(hào)轉(zhuǎn)速r/min風(fēng)量m3/s全壓Pa功率(kw)12145022.5-42.3804-154275表3-2 電動(dòng)機(jī)參數(shù)電機(jī)名稱：Y系列三相異步電機(jī)型號(hào)：Y280S-4額定功率kw：100轉(zhuǎn)速r/min：1

10、480電流：140.7效率：92.7功率因數(shù)：.88堵轉(zhuǎn)電流額定電流：7堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩：1.9最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩：重量：562噪音：90類別：Y系列此電機(jī)完全符合要求且利用率最高所以比較合適3.2風(fēng)機(jī)選型的一般步驟3.2.1計(jì)算確定場(chǎng)地的通風(fēng)量風(fēng)機(jī)風(fēng)量的定義為：風(fēng)速V與風(fēng)道截面積F的乘積。大型風(fēng)機(jī)由于能夠用風(fēng)速計(jì)準(zhǔn)確測(cè)出風(fēng)速。所以風(fēng)量計(jì)算也很簡(jiǎn)單.直接用公式Q=VF便可算出風(fēng)量。風(fēng)機(jī)數(shù)量的確定根據(jù)所選房間的換氣次數(shù)，計(jì)算廠房所需總風(fēng)量，進(jìn)而計(jì)算得風(fēng)機(jī)數(shù)量。計(jì)算公式：N=V×n/Q 其中：N-風(fēng)機(jī)數(shù)量（臺(tái)），V-場(chǎng)地體積（m3），n-換氣次數(shù)（次/時(shí)），Q-所選風(fēng)機(jī)型號(hào)的單臺(tái)風(fēng)量（m3

11、/h）。風(fēng)機(jī)型號(hào)的選擇應(yīng)該根據(jù)廠房實(shí)際情況。盡量選取與原窗口尺寸相匹配的風(fēng)機(jī)型號(hào)。風(fēng)機(jī)與濕簾盡量保持一定的距離（盡可能分別裝在廠房的山墻兩側(cè)）。實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)換氣效果，排風(fēng)側(cè)盡量不靠近附近建筑物，以防影響附近住戶。如從室內(nèi)帶出的空氣中含有污染環(huán)境，可以在風(fēng)口安裝噴水裝置，吸附近污染物集中回收.不污染環(huán)境。3.2.2 計(jì)算所需總推力其中，At：隧道橫截面積(m2) P:各項(xiàng)阻力之和(Pa)；一般應(yīng)計(jì)及下列4項(xiàng)：（1) 隧道進(jìn)風(fēng)口阻力與出風(fēng)口阻力； （2) 隧道表面摩擦阻力,懸吊風(fēng)機(jī)裝置、支架及路標(biāo)等引起的阻力； （3) 交通阻力； （4) 隧道進(jìn)出口之間因溫度、氣壓、風(fēng)速不同而生的壓力差所產(chǎn)生的

12、阻力。 3.2.3 確定風(fēng)機(jī)布置的總體方案根據(jù)隧道長(zhǎng)度、所需總推力以及射流風(fēng)機(jī)提供推力的范圍，初步確定在隧道總長(zhǎng)上共布置m組風(fēng)機(jī)，每組n臺(tái)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的推力為T。滿足m×n×TTt的總推力要求,同時(shí)考慮下列限制條件：（1）n臺(tái)風(fēng)機(jī)并列時(shí),其中心線橫向間距應(yīng)大于2倍風(fēng)機(jī)直徑（2）m組(臺(tái))風(fēng)機(jī)串列時(shí),縱向間距應(yīng)大于10倍隧道直徑3.2.4 單臺(tái)風(fēng)機(jī)參數(shù)的確定射流風(fēng)機(jī)的性能以其施加于氣流的推力來衡量,風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的推力在理論上等于風(fēng)機(jī)進(jìn)出口氣流的動(dòng)量差(動(dòng)量等于氣流質(zhì)量流量與流速的乘積),在風(fēng)機(jī)測(cè)試條件先,進(jìn)口氣流的動(dòng)量為零,所以可以計(jì)算出在測(cè)試條件下,風(fēng)機(jī)的理論推力：理論推力=P:

13、空氣密度(kg/m3)Q:風(fēng)量(m3/s)A:風(fēng)機(jī)出口面積(m2)試驗(yàn)臺(tái)架量測(cè)推力T1一般為理論推力的0.851.05倍.取決于流場(chǎng)分布與風(fēng)機(jī)內(nèi)部及消聲器的結(jié)構(gòu).風(fēng)機(jī)性能參數(shù)圖表中所給出的風(fēng)機(jī)推力數(shù)據(jù)均以試驗(yàn)臺(tái)架量測(cè)推力為準(zhǔn),但量測(cè)推力還不等于風(fēng)機(jī)裝在隧道內(nèi)所能產(chǎn)生的可用推力T,這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)吊裝在隧道中時(shí)會(huì)受到隧道中氣流速度產(chǎn)生的卸荷作用的影響(柯達(dá)恩效應(yīng)),可用推力減少.影響的程度可用系數(shù)K1和K2來表示和計(jì)算。T=T1×K1×K2或T1=T(K1×K2) 其中T:安裝在隧道中的射流風(fēng)機(jī)可用推力(N) T1:試驗(yàn)臺(tái)架量測(cè)推力(N) K1:隧道中平均氣流速度以及風(fēng)

14、機(jī)出口風(fēng)速對(duì)風(fēng)機(jī)推力的影響系數(shù) K2:風(fēng)機(jī)軸流離隧道壁之間距離的影響系數(shù)3.3 特定場(chǎng)合風(fēng)機(jī)選型使用分析3.3.1 倉庫通風(fēng)首先，看倉儲(chǔ)貨品是否是易燃易爆貨品，如：油漆倉庫等，必須選擇防爆系列風(fēng)機(jī)。其次，看噪聲要求高低，可以選擇屋頂風(fēng)機(jī)或環(huán)保式離心風(fēng)機(jī)，(而且有款屋頂風(fēng)機(jī)是風(fēng)力啟動(dòng)，更可以省電。最后，看倉庫空氣所需換氣量的大小，可以選擇最常規(guī)的軸流風(fēng)機(jī)SF型或排風(fēng)扇FA型。3.3.2 廚房排風(fēng)首先，對(duì)于室內(nèi)直排油煙的廚房(即排風(fēng)口在室內(nèi)墻上)，可以根據(jù)油煙大小選擇SF型軸流風(fēng)機(jī)或FA型排氣風(fēng)扇。其次，對(duì)于油煙大，且油煙需要經(jīng)由長(zhǎng)管道，并管道里有打彎處理的廚房，強(qiáng)烈建議使用離心風(fēng)機(jī)(4-72離心

15、風(fēng)機(jī)最為通用，11-62低噪聲環(huán)保型離心風(fēng)機(jī)也很實(shí)用)，這是因?yàn)殡x心風(fēng)機(jī)的壓力較軸流風(fēng)機(jī)大，且油煙不經(jīng)過電機(jī)，對(duì)電機(jī)的保養(yǎng)和換洗更容易。最后，建議油煙強(qiáng)烈的廚房選用以上兩種方案并用，效果更佳。3.3.3 高檔場(chǎng)所通風(fēng)對(duì)于酒店、茶坊、咖啡吧、棋牌室、卡拉OK廳等高檔場(chǎng)所通風(fēng)，就不適宜用常規(guī)風(fēng)機(jī)了。首先，對(duì)于小室的通風(fēng)，使通風(fēng)管道連接中央通風(fēng)管的房間，可以在兼顧外觀與噪聲基礎(chǔ)上，選擇FZY系列小型軸流風(fēng)機(jī)，它體積小，塑料或鋁制外觀，低噪聲與高風(fēng)量并存。其次，對(duì)風(fēng)量與噪聲要求更嚴(yán)格的角度說，風(fēng)機(jī)箱是最好選擇。箱體內(nèi)部有消音棉，外接中央通風(fēng)管道后可以達(dá)到減噪的顯著效果。最后，補(bǔ)充一下，對(duì)于健身房的室內(nèi)

16、吹風(fēng)，務(wù)必選則大風(fēng)量的FS型工業(yè)電風(fēng)扇，而非SF型崗位式軸流風(fēng)機(jī)。這是從外觀及安全性方面考慮。 圖3-1 FZY系列小型軸流風(fēng)機(jī)3.3.4 污水處理中風(fēng)機(jī)選型應(yīng)注意的問題（1） 鼓風(fēng)機(jī)是污水處理工程中常用的充氧設(shè)備,在污水廠風(fēng)機(jī)選型時(shí),風(fēng)機(jī)廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的性能參數(shù),我國(guó)規(guī)定的風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài): 壓力p0 =101.3 kPa ,溫度T0 = 20 ,相對(duì)濕度= 50 % ,空氣密度= 1.2 kg/ m3 。然而風(fēng)機(jī)在實(shí)際使用中并非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時(shí),風(fēng)機(jī)的性能也將發(fā)生變化,設(shè)計(jì)選型時(shí)就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù),而需

17、要根據(jù)實(shí)際使用狀態(tài)將風(fēng)機(jī)的性能要求,換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)參數(shù)來選型。圖3-2 離心式通風(fēng)機(jī)（2）風(fēng)機(jī)選型中應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)出口壓力影響因素的分析容積式鼓風(fēng)機(jī)排氣壓力的高低并不取決于風(fēng)機(jī)本身,而是氣體由鼓風(fēng)機(jī)排出后裝置的情況,即所謂“背壓”決定的 ,曝氣鼓風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。鼓風(fēng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機(jī)的額定排氣壓力。實(shí)際上,鼓風(fēng)機(jī)可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作,而且只要強(qiáng)度和排氣溫度允許,也可以超過額定排氣壓力工作。對(duì)于污水處理廠而言,排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對(duì)壓力(背壓) 為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和,如圖1 所示。若由于某種原因,如曝氣頭或管路堵塞,使管

18、路系統(tǒng)的壓力損失增加,“背壓”也會(huì)升高,于是鼓風(fēng)機(jī)的壓力也就相應(yīng)升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因,管路系統(tǒng)的壓力損失則會(huì)減少“背壓”便不斷降低,鼓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之降低。綜上所述,確定曝氣鼓風(fēng)機(jī)壓力時(shí),只需要鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達(dá)到的絕對(duì)壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。（3）風(fēng)機(jī)選型時(shí)應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)空氣流量因素在計(jì)算污水處理的需氧量時(shí),其結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm (kg/ min) ,再將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/ min) ,如果鼓風(fēng)機(jī)的使用狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),例如在高原地區(qū)使用,則空氣密度、含濕量會(huì)發(fā)生變化,鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積

19、流量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是相同的,而所供空氣的質(zhì)量流量將減少,有可能導(dǎo)致供氧量不足。因此,必須計(jì)算出能供應(yīng)相同質(zhì)量流量的容積流量,即換算流量。在高原地區(qū)使用時(shí),環(huán)境大氣壓力也會(huì)發(fā)生變化,壓力比相應(yīng)升高,那么,鼓風(fēng)機(jī)的泄漏流量則會(huì)增大,這將導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量減少,也可能造成供氧量不足。因此,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮使用條件發(fā)生變化時(shí)各種因素的影響,以保證風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的實(shí)際空氣流量能夠滿足使用要求,并需計(jì)算出換算流量和泄漏流量。（4）風(fēng)機(jī)選型應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)供氣流量的變化規(guī)律對(duì)于同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī),在冬季和夏季,其容積流量是不會(huì)發(fā)生變化的,但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會(huì)發(fā)生變化,也就是說供氧量會(huì)有所不同。鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀

20、態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的,但因?yàn)榭諝饷芏?) 、含濕量等發(fā)生了變化,導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)輸送至曝氣池的供氧量(FOR) 在冬季溫度降低時(shí)增加、夏季溫度升高時(shí)降低。例如,某一污水處理廠,選用上述計(jì)算例題中的羅茨鼓風(fēng)機(jī),根據(jù)環(huán)境溫度變化, 計(jì)算出鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際供氧量,其一年的變化規(guī)律在實(shí)際運(yùn)行過程中,由于進(jìn)水量、水質(zhì)、水溫、MLSS等參數(shù)的變化,系統(tǒng)需氧量(SOR) 也會(huì)發(fā)生變化在夏季,水溫較高,曝氣池需氧量(SOR) 增大,但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量(FOR)在減少,這是設(shè)計(jì)時(shí)考慮需氧量的最不利工況點(diǎn),此時(shí),供氧量、需氧量基本相當(dāng);在冬季,水溫降低,曝氣池需氧量(SOR) 減少,但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量(FOR) 增

21、大,此時(shí),供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低,空氣密度增加,那么風(fēng)機(jī)所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大幅度增加,從而引起供氧量增加,從運(yùn)行的實(shí)際測(cè)量情況來看,每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會(huì)高出13mg/ L 。因此,在生產(chǎn)運(yùn)行過程中,需要針對(duì)這種變化對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,使鼓風(fēng)機(jī)的充氧能力與實(shí)際運(yùn)行中的需氧量相適應(yīng)。對(duì)于羅茨鼓風(fēng)機(jī)來說,使用變頻器,通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風(fēng)量是很經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。不同季節(jié)曝氣池需氧量(SOR) 、鼓風(fēng)機(jī)供氧量( FOR) 變化規(guī)律五、結(jié)論綜上所述,同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)在不同的使用條件下,其性能的變化非常大,所以必須通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算進(jìn)行選型, 否則有可能導(dǎo)致生化系統(tǒng)

22、的供氧不足; 另外,在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化,鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)氧氣的質(zhì)量流量變化很大,冬季供氧量大大超過了需氧量,所以,應(yīng)采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。第四章 離心式風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 拖動(dòng)系統(tǒng)分析離心式風(fēng)機(jī)在工作中為連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)與另一臺(tái)分機(jī)聯(lián)鎖，即第二臺(tái)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，第一臺(tái)才能啟動(dòng)，否則第一臺(tái)不能啟動(dòng)。所以有了上面的電機(jī)選擇。4.2 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)4.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)注意事項(xiàng)（1）電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意附近是否有人或雜物，以免造成人身事故；（2）電動(dòng)機(jī)接通電源后，如果電機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)或者啟動(dòng)很慢，聲音不正常及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應(yīng)立即切斷

23、電源檢查，待查明原因排除故障后方可啟； （3）啟動(dòng)多臺(tái)電機(jī)時(shí)，應(yīng)從大到小、有秩序地逐臺(tái)啟動(dòng)，不可同時(shí)啟動(dòng)，以免過大啟動(dòng)電流造成線路壓降過大或引起開關(guān)跳閘；（4）電動(dòng)機(jī)應(yīng)避免頻繁啟動(dòng)或盡量減少啟動(dòng)次數(shù)（特殊用途的電機(jī)除外），一般空載連續(xù)啟動(dòng)不超過35次，電機(jī)長(zhǎng)期工作后，停機(jī)又啟動(dòng)不得超過23次。因?yàn)殡姍C(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作后，電機(jī)的啟動(dòng)電流很大，頻繁啟動(dòng)或啟動(dòng)次數(shù)過多會(huì)使本來就未冷卻好的繞組再次發(fā)熱，影響電動(dòng)機(jī)壽命。所謂電動(dòng)機(jī)的冷狀態(tài)是指繞組溫度與環(huán)境溫度相同，即溫升？=0的狀態(tài)；熱狀態(tài)是指繞組溫度高于環(huán)境溫度（如果停機(jī)時(shí)間很短，可認(rèn)為停機(jī)后繞組溫度與運(yùn)行溫度基本相同），即溫升？0的狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，繞

24、組的電流總是大于額定電流的，大電流在繞組中產(chǎn)生的熱量將使其溫度升高。由于熱狀態(tài)下的初始溫升高（r0），所以熱狀態(tài)下啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)引起的溫升必定高于冷狀態(tài)下啟動(dòng)引起的溫升，而且熱狀態(tài)啟動(dòng)時(shí)高溫升作用時(shí)間長(zhǎng)。溫升高低及高溫升作用時(shí)間長(zhǎng)短與繞組絕緣老化的程度有密切關(guān)系，這直接影響到電動(dòng)機(jī)的使用壽命。由于熱狀態(tài)下啟動(dòng)溫時(shí)，溫升值低，高溫升作用時(shí)間短，所以通常允許連續(xù)啟動(dòng)23次。4.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能途徑異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能途徑主要有：選用Y系列的高效率電動(dòng)機(jī)、運(yùn)行中的節(jié)能措施、提高檢修質(zhì)量、用磁性槽泥改造舊電機(jī)等。選用Y系列的高效率電動(dòng)機(jī)。Y系列電動(dòng)機(jī)平均效率高于J02系列0.41，其他各項(xiàng)指標(biāo)也都優(yōu)

25、于已淘汰的J02系列。年運(yùn)行3000h以上電動(dòng)機(jī)，應(yīng)選用YX型高效電動(dòng)機(jī)。運(yùn)行中采用的節(jié)能措施：1、合理選用電動(dòng)機(jī)容量，避免“大馬拉小車”現(xiàn)象，提高負(fù)荷率。負(fù)荷率達(dá)到70以上時(shí)，運(yùn)行效率將達(dá)到最高效率；2、三角形接法的電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)改為星形接法以降低繞組相電壓，減少鐵損，提高功率因數(shù)，減少定子電流，有較好的節(jié)能效果。使用SJ系列自動(dòng)控制接點(diǎn)儀能實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)切換；3、選用節(jié)能效果好的調(diào)整方式。如繞線式電動(dòng)機(jī)用晶閘管串級(jí)調(diào)整代替轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)整；鼠籠式電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載使用變格調(diào)整代替閥門調(diào)節(jié)等，都有較好的節(jié)能效果；4、經(jīng)?？蛰d運(yùn)行的小型電動(dòng)機(jī)加裝自動(dòng)停車裝置，以減少空載損耗。這樣不僅節(jié)電，還

26、能提高供電線路的功率因數(shù)。提高檢修質(zhì)量，結(jié)合檢修進(jìn)行技術(shù)改造：1、使用耐熱、較薄的絕緣材料，增加導(dǎo)線截面或提高導(dǎo)線導(dǎo)電率，以降低銅損；2、采用串接繞組、正弦形繞組、散布形繞組以減少附加鐵損；3、增加繞組線匝或擴(kuò)大導(dǎo)線截面，采用磁性槽楔，以降低鐵損；4、采用節(jié)能型風(fēng)扇、性能好的潤(rùn)滑脂，更換損壞的軸承，以降低通風(fēng)損耗和摩擦損耗。用磁性槽泥改造舊電機(jī)。磁性槽泥具有一定的導(dǎo)磁性，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T時(shí)，相對(duì)導(dǎo)磁率為24.5等，它是一種可塑性材料，可固化在槽口處，緊固性好，用于中、小型電動(dòng)機(jī)，提高效率1.25，溫升平均下降13K。4.3 離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)壓方法離心式風(fēng)機(jī)是一臺(tái)構(gòu)造復(fù)雜的設(shè)備，主要有進(jìn)風(fēng)口

27、，風(fēng)閥，葉輪，電機(jī)、出風(fēng)口組成。在不同的狀態(tài)下，離心式風(fēng)機(jī)的效果也不相同。因此，不同的部分運(yùn)行狀況不同時(shí)，離心式風(fēng)機(jī)的效果會(huì)受到影響。將離心式風(fēng)機(jī)調(diào)試至最佳狀態(tài)，可以從多個(gè)方面入手。（1）離心式風(fēng)機(jī)允許全壓起動(dòng)或降壓電動(dòng)，但應(yīng)注意，全壓起動(dòng)時(shí)的電流約為5-7倍的額定電流，降壓起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，當(dāng)電網(wǎng)容量不足時(shí)，應(yīng)采用降壓起動(dòng)。（2）離心式風(fēng)機(jī)在試車時(shí)，應(yīng)認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明書，檢查接線方法是否同接線圖相符；應(yīng)認(rèn)真檢查供給風(fēng)機(jī)電源的工作電壓是不是符合要求，電源是否缺相或同相位，所配電器元件的容量是否符合要求。（3）試車時(shí)人數(shù)不少于兩人，一人控制電源，一人觀察風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象立即停機(jī)

28、檢查；首先檢查旋轉(zhuǎn)方向是否正確；離心式風(fēng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，應(yīng)立即檢查各相運(yùn)轉(zhuǎn)電流是否平衡、電流是否超過額定電流；若有不正?，F(xiàn)象，應(yīng)停機(jī)檢查。運(yùn)轉(zhuǎn)五分鐘后，停機(jī)檢查風(fēng)機(jī)是否有異?，F(xiàn)象，確認(rèn)無異?，F(xiàn)象再開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）雙速離心式風(fēng)機(jī)試車時(shí)，應(yīng)先起動(dòng)低速，檢查旋轉(zhuǎn)方向是否正確；起動(dòng)高速時(shí)必須待風(fēng)機(jī)靜止后再啟動(dòng)，以防高速反向旋轉(zhuǎn)，引起開關(guān)跳閘及電機(jī)受損。（5）離心式風(fēng)機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)測(cè)量風(fēng)機(jī)輸入電流是否正常，離心式風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電流不能超過其額定電流。若運(yùn)行電流超過其額定電流，應(yīng)檢查供給的電壓是否正常。（6）離心式風(fēng)機(jī)所需電機(jī)功率是指在一定工況下，對(duì)離心式風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)箱，進(jìn)風(fēng)口全開時(shí)所需功率較大。若進(jìn)風(fēng)口全

29、開進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，則電機(jī)有損壞的危險(xiǎn)。風(fēng)機(jī)試車時(shí)最好將風(fēng)機(jī)進(jìn)口或出口管道上的閥門關(guān)閉，運(yùn)轉(zhuǎn)后將閥門漸漸開啟，達(dá)到所需工況為止，并注意風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電流是否超過額定電流。嚴(yán)格按照上述調(diào)試方式對(duì)離心式風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)試，可讓離心式風(fēng)機(jī)的效率達(dá)到98%以上。第五章 離心式風(fēng)機(jī)控制電路設(shè)計(jì)5.1 電路設(shè)計(jì)及電路原件的選擇電路原件包括CU-38 380V 熱繼電器開關(guān)CJTI1-20 380V交流接觸器RT18-32X 380V熔斷器DH48S-S 380V延時(shí)繼電器 圖5-1 離心式風(fēng)機(jī)控制電路圖5.2 相關(guān)參數(shù)校驗(yàn)5.2.1 參數(shù)校驗(yàn)機(jī)號(hào)為12，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1450r/min，風(fēng)量22.542.3m3/s，全壓8041542pa，機(jī)號(hào)為12表示風(fēng)機(jī)葉需的電機(jī)功率為75K輪直徑為1200mm。風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩TS=J*a/g Kgm式中： J=總的慣性力矩；Kgm；a=角加速度；rad/s2；g=重力加速度（1）風(fēng)機(jī)的慣性力矩 （2）帶輪的慣性力矩 角速度，=2nM/60 rad/s；角加速度，=/t rad/s2；= 151.8 ra