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风机选型导则doc

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  目次 ? 前言 1范围 2规范性引用文件 3定义 4设计与制造 5风机的选择 6风机的安装 7风机的运行 8风机的噪声 9风机的试验与验收 10风机的系统设计 附录A(规范性附录)选择风机需要的资料 附录B(资料性附录)评定风机报价书需要的资料 ? 前言 ? 本标准是根据原国家经贸委2000年度电力行业标准制、修订计划项目(电力[2000]70号文)的安排,对DL 468—1992《电站锅炉风机选型和使用导则》进行修订而编制的。本标准是推荐性标准。 本标准与DL 468—1992相比,其编写与主要技术内容变化如下: ——依照DL/T 600—2001的规定对编写进行了相应的改动。 ——定义和术语依据GB/T 1236—2000进行了修改和扩充。 ——增加了提高风机安全可靠性的内容。如热一次风机允许的最高进口温度由300℃提高到400℃且应符合JB/T 8822—1998《高温离心通风机技术条件》的规定;叶轮静强度设计应采用准确度较高的有限元分析方法,且应考虑动强度问题;对采用变速调节的风机,必须进行轴系扭振计算,避免发生轴系扭转振动;风机设计人员应对风机进出口管道布置提出推荐性意见和不允许的布置方式等。 ——增加了避免风机可能在不安全工况下运行的条款。如在风机选型时首先应了解所在系统的阻力曲线及其可能的极端工况点参数,避免所有可能的工况落入风机的不安全(不稳定)区域;对轴流式风机提出失速安全系数概念,并用于风机选型中;增加对风机运行参数和状况的监视仪表和自动报警保护装置。 ——增加了风机正式投运前必须进行的试验项目。如风机与实际系统的匹配性试验;轴流式风机失速保护装置动作准确性试验;在各种可能遇到的并联条件下的并联操作试验等。 本标准自实施之日起代替DL 468—1992。 本标准附录A为规范性附录。 本标准附录B为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业电站锅炉标准化技术委员会归口并解释。 本标准起草单位:国电热工研究院。 本标准主要起草人:刘家钰、董康田。 本标准首次发布时间:1992年5月16日。 ? 电站锅炉风机选型和使用导则 ? 1范围 ? 本标准规定了电站锅炉通风机的设计、制造、选型、安装、运行、验收及风机进出口管道布置设计的基本要求。 本标准适用于电站锅炉的送风机、引风机、一次风机、排粉风机(煤粉风机)、烟气再循环风机、烟气脱硫装置的增压风机和磨煤机用的密封风机。其他供锅炉用的小型风机,如点火风机、冷却风机等可参照使用。 本标准不适用于循环流化床锅炉专用风机。 ? 2规范性引用文件 ? 下列文件中的条款,通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版本均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 1236工业通风机用标准化风道进行性能试验(IDT ISO 5801:1997) GB/T 10178通风机现场试验 GB/T 2888风机和罗茨鼓风机噪声测量方法 GB/T 3235通风机基本型式尺寸参数及性能曲线工业通风机尺寸(IDT ISO 13351:1996) GB/T 3947声学名词术语 DL/T 469电站锅炉风机现场性能试验 DL/T 5145—2002火力发电厂制粉系统设计计算技术规定 DL 5000—2000火力发电厂设计技术规程 DL/T 5121火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定 DL/T 5247—1995电力建设施工及验收技术规范 锅炉机组篇 JB/T 4358 电站锅炉离心式送风机和引风机 JB/T 4362电站轴流式通风机 JB/T 6891风机用消声器技术条件 JB/T 8689通风机振动检测及其限制 JB/T 8690工业通风机 噪声限制 JB/T 8822高温离心通风机技术条件 ? 3定义 ? DL/T 469所确立的定义和下列定义适用于本标准。 3.1 电站锅炉风机(或简称电站风机)fans for power boiler 特指为火力发电厂锅炉配套的通风机(本标准以下简称为风机)。主要有送风机、引风机、一次风机、排粉风机(煤粉风机)、烟气再循环风机、烟气脱硫装置的增压风机和磨煤机用的密封风机等。 3.2 送风机forced draft fan(FDF) 供给锅炉燃料燃烧所需空气的风机。布置在锅炉空气预热器之前。将从大气中吸入的空气送入空气预热器,加热到设计温度后,一部分作为锅炉的二次风,直接经燃烧器送入锅炉炉膛;另一部分进入煤粉制备系统作为干燥剂,然后,或作为一次风输送煤粉经燃烧器送入炉膛(乏气送粉系统),或作为三次风经燃烧器送入炉膛(热风送粉系统)。大型锅炉采用中速磨煤机或双进双出钢球磨煤机正压直吹系统时,若制粉系统配有专门从大气吸入空气的一次风机,则送风机只供给锅炉的二次风,亦称二次风机。 3.3 引风机induced draft fan(IDF) 将锅炉燃烧产物(烟气)从锅炉尾部吸出,并经烟囱排入大气的风机。安装在锅炉除尘器之后,亦称吸风机。 3.4 一次风机primary fan 供给锅炉燃料燃烧所需一次空气的风机。按其在系统中的安装位置,有冷一次风机和热一次风机之分。 3.5 冷一次风机cold primary fan 安装在锅炉空气预热器之前,将从大气或从送风机出口冷风道抽吸的空气经空气预热输送至制粉系统的一次风机。 3.6 热一次风机hot primary fan 安装在锅炉空气预热器之后,输送经过锅炉空气预热器加热后的热空气至直吹式制粉系统或仅输送煤粉入锅炉的一次风机。 3.7 排粉风机exhauster 煤粉制备系统中用以输送干燥剂和煤粉的风机。主要用于中间储仓式制粉系统中,安装在细粉分离器之后。亦称煤粉风机。 3.8 烟气再循环风机fluegas recirculating fan 把一部分烟气从省煤器后空气预热器前抽出,并输送入锅炉冷灰斗或炉膛上部,用以调节锅炉蒸汽温度的风机。 3.9 烟气脱硫增压风机(简称脱硫风机或增压风机)flue gas desulfurization booster fan(FGDP fan or BUF) 在引风机后设置的用以克服烟气脱硫装置阻力的风机。脱硫风机有两种布置方式,一是布置于脱硫装置之前(亦称高温风机);二是布置于脱硫装置之后(亦称低温风机)。 3.10 密封风机seal air fan 供给中速磨煤机、双进双出钢球磨煤机和给煤机等装置密封用空气的风机。密封风机可直接从大气吸入空气,亦可从送风机出口管道内吸取空气。 3.11 风机进口平面和进口面积A1fan inlet plane and inlet area 取空气输送装置上游末端的界面为风机进口平面。通常,取机壳(带进气箱的风机取进气箱)进口平面的总面积作为风机进口面积。 3.12 风机出口平面和出口面积A2fan outlet plane and outlet area 取空气输送装置下游段始端的界面为风机进口平面。通常,取机壳出口平面的总面积作为风机出口面积。 3.13 喘振与失速界限surge limit and stall limit 离心风机的喘振界限线是在不同转速下或不同入口调节门开度下,靠近压力曲线峰值的点的连线。该点对应于风机稳定运行的最小流量点。 轴流风机的失速界限线是在不同叶片角度下,压力曲线上接近峰值的点的连线。该点对应于气流流过叶片没有分离时风机可以稳定运行的最小流量点。 通风机不应在喘振区域、失速区域运行。 3.14 锯齿形中盘ratchet main disc 双吸入离心式风机的中盘可以在未装叶片的地方切去,以防止中盘在该部位磨损,并减轻叶轮重量,有利于风机的启动。按这种方法制造的中盘称为锯齿形中盘。 3.15 风机系统fan system 为从一处或多处向另一处或多处输送空气或气体而由风机及一系列风筒、管路、弯管和支管所组成的系统。 典型风机系统的组件有:风机、吸风口、格栅、扩散器、过滤器、加热和冷却装置、空气污染控制装置、流量测量元件、燃烧器、烟道、风道及各种风门、混合器、消声器、管网和有关配件。 3.16 系统特性曲线system characteristic curve 系统特性曲线是某个系统的阻力对容积流量特性的图解。 3.17 系统效应system effects 系统布置对风机性能的影响称为系统效应。 通风机的性能受其进、出口连结管道的影响。如果出口连接不当,进口气流不均匀,以及通风机进口处存在涡流,则将改变通风机的空气动力特性,降低通风机的性能。 3.18 系统效应损失system effects loss 由系统效应引起的风机压力的降低。 3.19 比A声级(LSA)specific A sound level 比A声级是单位流量、单位风机压力时的A声级。 ? ??? (1) 式中: LSA——比A声级,dB(A); LA——A声级,dB(A); qV——容积流量,m3/min; pF——风机压力,Pa。 ? 4设计与制造 ? 4.1总体要求 4.1.1风机的设计必须符合GB/T 3235及GB/T 17774的要求。 4.1.2风机结构设计时,必须考虑叶轮的动强度问题和气流对叶轮的激振因素。因此,应进行叶轮(或叶片)的静频率计算。该频率必须避开叶轮的转速频率及其10倍以下倍频和其他危险频率,如叶片通过频率,即转速与叶片(包括转子叶片和叶轮前后调节或导向叶片)数的乘积、高幅值的气流脉动频率等。 4.1.3叶轮的静强度设计应采用准确度较高的有限元分析方法。 4.1.4对于采用变速调节的风机,必须进行轴系扭振计算,防止发生轴系扭转振动。 4.1.5风机应设有必要的自动报警和保护装置(如轴承温度、断油、振动和轴流式风机的喘振等)。 4.1.6采用水冲洗叶轮和机壳以及在运行中采用蒸汽吹灰的风机,在机壳底部应设有排水口,且底部应敷设防腐垫层,如瓷砖等。 4.1.7风机设计人员对所设计风机的进出口管道布置应提出推荐性意见和不允许的布置方式。 4.2离心式送风机和引风机 设计制造必须符合JB/T 4358的规定。 4.3轴流式送风机、引风机和一次风机 设计制造必须符合JB/T 4362的规定。 4.4离心式冷一次风机 设计和制造必须符合JB/T 4358中对送风机的规定。 4.5离心式热一次风机 设计进口空气温度为250℃,允许最高进口空气温度不超过400℃,空气的含尘浓度不超过100mg/m3。其设计和制造应符合JB/T 8822的规定。 4.6排粉风机(煤粉风机) 4.6.1排粉风机(煤粉风机)输送的介质是含煤粉的空气。其含煤粉量对于钢球磨煤机中间储仓式制粉系统的乏气不大于80g/m3,对于负压直吹式制粉系统为300g/m3~800g/m3。其设计进口气体温度为70℃,允许最高进口气体温度为150℃。 4.6.2除适用条件和叶轮使用时间外,排粉风机的设计和制造必须符合JB/T 4358中对引风机的规定。 4.6.3排粉风机的蜗壳和叶轮必须根据煤粉的磨损特性(磨损指数的高低见DL/T 5145)采取相应的防磨损措施,在煤粉浓度符合要求的情况下,其叶轮的使用寿命为: 对于中间储仓式制粉系统不少于8000h; 对于负压直吹式制粉系统不少于4000h。 4.7烟气再循环风机 4.7.1烟气再循环风机输送的介质为含灰量不大于20g/m3、温度不高于400℃的热烟气。 4.7.2除适用条件和叶轮使用时间外,烟气再循环风机的设计和制造应符合JB/T 8822的规定。 4.7.3烟气再循环风机的蜗壳和叶轮必须采取适当的防磨损措施。 4.7.4烟气再循环风机的轴承需设专门的隔热和冷却装置。 4.7.5烟气再循环风机需设置盘车装置。 4.7.6烟气再循环风机的叶轮,在烟气含灰量符合要求的情况下,其使用寿命不得少于4000h。 4.8烟气脱硫增压风机 4.8.1装在脱硫装置前面的增压风机的设计制造必须符合JB/T 4362(采用轴流式风机时)或JB/T 4358(采用离心式风机时)中对引风机的规定。 4.8.2装在脱硫装置之后的增压风机,输送的是湿态烟气,即饱和状态烟气。由于烟气中含有HCl和SO2,且其冷凝液呈酸性,有较强的腐蚀性,因此该风机的设计制造除满足4.8.1的规定外,其与烟气或其冷凝液接触的所有零部件均应采用高耐腐蚀性的材料制造。如转动部件的材料采用耐腐蚀的合金钢,静止部件表面衬软橡胶。 4.8.3输送湿烟气的增压风机易产生积垢,应采取阻止结垢的措施。如在转子叶片前和易积垢的机壳处装设喷水装置。 4.9密封风机 应采取消声措施。对从大气直接吸气的密封风机,应配备进口过滤器和进、出口消声器。 ? 5风机的选择 ? 5.1风机的型式、台数、风量和风压的选择 5.1.1对容量为50MW~600MW的汽轮发电机组,其锅炉风机的选择(包括风机型式、台数及风量和风压裕量)应符合DL5000—2000中8.2煤粉制备和8.3烟风系统的有关规定。600MW以上的机组可参照执行。 25MW级及以下机组,其锅炉风机的型式宜选用离心式风机,其风量、风压裕量可参照大容量机组选取。其风机台数为:对与25MW级机组配套的锅炉应装设一台送风机和两台引风机,但燃油燃气负压锅炉应装设一台送风机和一台引风机;对与12MW级及以下机组配套的锅炉应装设一台送风机和一台引风机;排粉机台数应与磨煤机台数相同。 5.1.2脱硫增压风机宜选用轴流式(包括动叶调节和静叶调节)风机,视现场布置条件和技术经济分析也可选用离心式风机。其台数与脱硫装置台数相等。风量、风压裕量可参照引风机选取。 5.1.3对于给定的参数,当可以选择几种不同型式的风机时,应根据锅炉机组的年负荷曲线、风机耗电、调节效率、设备造价、维护费用及其他因素进行综合技术经济比较来选择。 5.2风机转速的选择 送风机和一次风机应选用较高的转速,一般离心式送风机宜选择750r/min~1000r/min,轴流式送风机宜选择1000r/min~1500r/min;一次风机宜选择1500r/min;排粉风机宜选择1500r/min;燃煤锅炉引风机和烟气脱硫增压风机的转速不宜大于1000r/min,通常离心式风机选用500r/min~750r/min,轴流式风机可选用1000 r/min。 5.3风机型号尺寸的选择 5.3.1选择风机型号尺寸时,按附录A的要求取得足够的资料,尤其要了解风机所在系统的阻力曲线及其变化范围。所选择的风机除必须满足所有工况点的要求外,还要避开风机的不稳定(或气流高脉动)区域。 5.3.2离心式风机型号大小的选择应使设计工况点,即TB(Test block)点尽可能接近调节装置最大开度时的风量–压力曲线,并且位于风机最高效率的右侧,其效率值通常不应低于风机最高效率的90%。 5.3.3轴流式风机型号尺寸的选择应使发电机组在经济负荷下(一般为发电机组额定出力)运行时,风机处于最高效率区运行。为此,风机设计工况点(TB点)应落在比相应最高效率工况调节器(包括动叶或静叶调节装置)开度再开大15°左右的曲线上,且应保证其失速裕量(见7.1.2)k>1.3。 5.4离心式风机调节方式的选择 5.4.1离心式送风机、引风机和一次风机一般选用入口导向器进行调节。而排粉风机也宜选用入口导向器调节,但应对其采取相应的密封和防磨措施。 5.4.2对200MW及以上机组的送、引风机宜采用入口导向器加双速电机调节,且风机在低速挡运行时,应能满足发电机组额定负荷对送、引风参数的要求,并处于高效区运行。 5.4.3对调峰机组的送风机、引风机、一次风机可采用液力耦合器、液粘调速(奥美伽)离合器和变频器等变速调节装置进行变转速调节,但选用何种变速调节装置及其调节范围,必须经过详细的技术经济比较来确定。 注:如选用变频调速装置时,风机仍配置入口导向器,变频器的容量宜根据风机TB点流量的90%(甚至更低些)工况所对应的轴功率(而不是电机额定功率)来选取。这样不仅可采用容量较小的变频器,节约投资,而且风机的调节效率最高。因为变频器本身也有损失,在风机额定流量的90%以上采用入口导向器调节的调节效率还高于变频调速调节。 5.5所提供的基本资料 为评价各厂家对所选风机的报价,通常需厂家提供的最少资料参见附录B。 ? 6风机的安装 ? 6.1风机安装前应审查基础是否有足够的强度、稳定性和耐久性。基础的振动应在允许范围内,基础的自振频率不得大于风机和电机转速的0.3倍。 6.2风机的安装应按照制造厂提供的安装图纸及使用说明书中的要求进行。 6.3除风机安装后的振动限制外,风机的安装应符合DL/T 5247—1995中7.1、7.2和7.4的有关规定。 6.4新风机安装后的振动应符合本标准9.7.1的规定。 6.5风机进口和出口管道上的静压测点、温度测点和流量测点的布置,以及轴流式风机的失速探针的安装应严格按照设计图纸及说明书进行。 ? 7风机的运行 ? 7.1单台风机的运行 7.1.1离心式风机 单台离心式风机一般应在最高效率点附近的稳定区域运行,如图1中的A点。这样沿着同一系统阻力曲线,当流量减小时,都能保证风机运行稳定,如B、C、D点。 不允许风机在可能导致气流脉动、机壳及进出口管道振动,甚至引起喘振的A1点左侧运行。 7.1.2轴流式风机 对于轴流式风机,每一给定的调节叶片(动叶或静叶)角度,均有一对应于产生失速的最小流量。风机全特性曲线存在一较大的失速(喘振)区,如图2所示。如果风机选择在A点运行,则沿着不变的系统阻力曲线,流量的任何变化,风机都能稳定运行。 ? 图1典型离心式风机性能曲线典型动叶调节轴流式风机性能曲线 ? 轴流式风机应有足够的失速裕度,失速裕度可用失速安全系统k来表示,k由设计工况点和该开度下(动叶调节为动叶角度,静叶调节为调节导叶角度)的失速工况点(或最大压力点)的风量、风压按式(2)求出。在选型设计时,宜选取k>1.3。公式如下: ? (2) 式中: ?p、q——设计工况点的风压和风量; pk、qk——失速工况点的风压和风量。 7.2风机的并联运行 7.2.1离心式风机的并联运行 图3示出了两台后弯离心式风机并联时单台风机的典型并联运行曲线。两台风机并联运行时系统工作点是C点,但每台风机是在各自性能曲线的A点上运行。如果一台风机停止运行,则另一台风机的运行点将沿着特性曲线移到B点,与管路系统阻力相匹配。对于前弯风机,这时需注意监视风机的电流,以防电机超载。 停用的风机(下称第二台)再次启动时,风机的隔离门和入口调节门均应关闭,以减少启动阻力矩和启动时间。如果由于上述风门的泄漏而造成风机在启动前反转时,启动应特别谨慎(大型离心式风机特别是引风机宜配备制动或盘车装置),以防止启动时间过长而损坏电动机。通常,风机的启动时间应限制在25s以内。 当第二台风机启动并达到全速时,它将在自己的特性曲线上的F点运行,两台并联运行的风机压力应相等,实际上第二台风机是从G点开始并入系统,FG垂直距离为挡板损失。逐渐打开第二台风机的调节门,它的运行点将沿着曲线GA移动。与此同时,第一台风机的运行点将沿着它的性能曲线BA移动,直到第二台风机挡板全开,两台风机同时在A点运行时,实现两台风机的并联运行。此后,如果系统流量需要改变,则两台风机应同时进行调节。 ? 图3两台离心式风机并联时图4两台轴流式风机并联时 单台风机的典型并联运行曲线 单台风机的典型并联运行曲线轴流式风机的并联运行 图4示出了两台动叶调节轴流式风机并联时单台风机的典型并联运行特性曲线。两台风机并联运行的系统工作点是C点,但每台风机是在各自性能曲线的A点运行。如果一台风机停止运行,则另一台风机运行点将沿着特性曲线移到B点,与管路系统阻力相匹配。单台风机的最大出力取决于动叶的最大角度和电动机的容量。当要启动停用的风机时,其隔离门应关闭,叶片角度(动叶调节为动叶角度,静叶调节为调节导叶角度)应调至最小。当风机达到全速,隔离门打开时,风机将在D点运行。然后将第二台风机的叶片角度调大,同时将第一台风机的叶片角度调小,此时它们的运行点将分别沿着DE和BE移动,直到E点时两台风机实现并联运行。此后,可以同步调节两台风机至所需要的工况。此时,它们的运行点将分别沿着自己的系统阻力曲线EA移动。 在任何情况下,当第一台风机运行时的压力高于第二台风机失速界线中S点)压力时,决不允许启动第二台风机进行并联。如需并联,则应降低第一台风机的出力,使其运行点的压力低于S点压力后再启动第二台风机进行并联。否则不仅不能实现两台风机并联运行增加总出力的目的,还可能造成两风机发生“抢风”的不稳定运行状况,甚至发生喘振,损坏风机。 7.3风机受到高气流脉动的避免措施 为避免高的气流脉动对风机造成的危害,轴流式风机应避免所有可能的运行工况落入失速区(不稳定工况区)内运行;离心式风机应避免调节门开度在30%以下长期运行。 7.4运行参数的控制 风机的运行参数如风量、风压、电流、轴承振动、轴承温度以及风机进口和(或)出口的介质温度等,应在控制室内有仪表显示。以便运行人员了解风机的实际工况点,避免在不希望的工况下运行。对大型风机的轴承振动和温度还应设有报警信号,所有监视仪表都应定期进行校准。 7.5风机的定期维护检查 定期对风机进行维护检查,及时排除运行中出现的故障和异常。主要检查项目有:轴承、磨损和腐蚀程度、焊缝和铆接质量、动叶调节轴流式风机的动叶螺栓连接、油系统、积灰情况和调节机构(包括行程范围、灵活性、各调节叶片动作的一致性,以及实际开度与指示仪表的一致性等)。 7.6编制风机运行操作规程 风机正式投运前,各电厂应根据制造厂提供的资料和管网系统的具体条件,特别是安装完毕后的一系列调整试验结果,编制出具体可行的风机运行操作规程,作为运行人员操作、检查、维护的依据。 ? 8风机的噪声 ? 8.1风机的噪声规定 风机的噪声应符合JB/T 8690的规定。通风机噪声在最佳效率工况点的比A声级LSA限制应符合表1的规定。 8.2风机的噪声测试 风机噪声的测试方法按GB/T 2888进行。 ? 表1通风机噪声在最佳效率工况点的比A声级LSA限制 通风机型式 比A声级LSAdB 测量位置 前向叶片离心通风机 ≤24 按GB/T 2888规定 后向板型叶片离心式通风机 ≤27 机翼型叶片离心式通风机 ≤22 径向叶片离心式通风机 ≤22 轴流式通风机 ≤35 注:达不到表1要求或对噪声有特殊要求时,应在买卖双方的合同中加以规定 ? 8.3降低噪声的方法 8.3.1对直接从大气吸气的风机,可在风机进口前安装进口消声器(消声器应符合JB/T 6891的规定),并在机壳外表敷设吸声材料或(和)采用隔声罩或隔声室进行隔声处理。 8.3.2对非直接从大气吸气的风机,可在机壳外表面敷设吸声材料或(和)采用隔声罩或隔声室进行隔声处理。 8.3.3其他降低噪声的方法,如采取涂刷阻尼材料、装减振器等隔离振动的方法。 ? 9风机的试验与验收 ? 9.1性能试验和噪声测试 风机本身的空气动力性能试验,按GB/T 1236进行。对于大型风机,如合同规定需在制造厂内或现场进行空气动力性能和噪声测试时,应按GB/T 10178或DL 469和GB/T 2888进行。 9.2投运前风机与系统的匹配试验 风机安装试运转正常后,应进行风机性能试验和实际系统阻力试验。以确定风机在实际系统中的性能和实际各运行工况点在该性能曲线中的位置,判断风机选择是否恰当、运行中是否会出现危险工况,以及如何避开这些可能的危险工况。 9.3投运前失速保护装置的校正 对装有失速保护装置的轴流式风机,在正式投运前,应对其动作的准确性进行试验校正。风机投运以后还应定期进行试验和校正,保证其动作准确。 9.4投运前的并联试验 在正式投运前,应对并联运行的风机进行并联试验(包括正式运行中可能遇到的各种并联条件),以确定正确的并联操作,避免“抢风”现象的发生。 9.5风机性能参数的允差 9.5.1在规定的流量下,所对应的风机压力偏差为±5%。 9.5.2在给定转速下,工况点实际效率与给定效率之间的允差为:在接近最高效率点处为3%,在大于风机最高效率的90%范围内为5%,其余范围不作考核。 9.6安装后的机械运转试验 每台风机安装好后需进行机械运转试验。在机械运转试验过程中,应测量各轴承的振动和温度,轴承温升稳定后的连续运转时间不得少于8h。滚动轴承的温升不得超过40℃,正常工作温度不得高于70℃,最高温度不得超过90℃。滑动轴承工作温度应不高于75℃,且不允许漏油。 9.7风机振动速度有效值的测量 应符合JB/T 8689的规定(见9.7.2),其限制应符合9.7.1的规定。 9.7.1振动速度有效值限制。 风机振动速度有效值vrms,在9.7.2所规定的各个测量方向和测点上测量,其值不应超出如下规定: 刚性支承:vrms≤4.0????????????????? mm/s 挠性支承:vrms≤6.3????????????????? mm/s 注:此规定比JB/T 8689、JB/T 4358及JB/T 4362的规定高一级,在与我国风机制造厂签署供货协议时,应特别提出此要求。 振动速度有效值,也称振动速度均方根值。对于周期振动(如风机在某一转速下的振动),它是指在一个周期内,振动速度瞬时值平方后平均值的平方根。其数学表达式为 (3) 式中: vrms——振动速度有效值,mm/s; v(t)——随时间t变化的振动速度函数,mm/s; t——时间自变量,s; T——振动周期,s。 对于单频率下的正弦波振动,v(t)=vcosωt,则按上式求出的振动速度均方根值为 v = X? (4) 式中: v——振动速度单峰值,mm/s; X——振动位移单峰值,mm; ω——角频率,rad/s。 注1:刚性支承是指风机安装好后,“风机–支承系统”的基本固有频率高于通风机工作主频率。如一般风机直接与坚硬基础紧固连接。 注2:挠性支承是指风机安装好后,“风机–支承系统”的基本固有频率低于通风机工作主频率。如在特殊条件下,风机通过隔振体与基础连接。 9.7.2轴承振动测量位置。 9.7.2.1对于双支承有两个轴承体的风机,对每个轴承按图5所示的三个方向测量其振动值。 9.7.2.2当两个轴承都装在同一个轴承箱内时,应按图6所示要求,在轴承箱体轴承部位测量其振动值。 9.7.2.3当被测的轴承箱在通风机壳体内部时,按9.7.2.1或9.7.2.2的要求,预先装置振动传感器,然后引出风机外与指示器连接测量其振动值。传感器的安装方向与测量方向的偏差不得超过±5°。 9.7.2.4当被测的轴承箱在通风机壳体内部,又无法预设振动传感器时,可在支承轴承处的风机外壳相应部位测量垂直和水平两个方向的振动值,见图7。 图5双支承风机两个轴承的振动测量位置示意 ? 注:图中“→”及“×”为测点方向和位置。图7轴承箱在风机壳体内的 图6两个轴承装在同一轴承箱内的轴承振动测量位置示意振动测量位置示意 ? 9.7.3若现有的测振仪表不具备有效值检波功能,经制造厂同意后可测量振动速度(峰值)或振动位移(峰–峰值),它们的限制如表2所示。 表2振动速度(峰值)或振动位移(峰–峰值)的限制 支承类型 振动速度(峰值)v mm/s 振动位移(峰–峰值)X μm 近似对应的振动速度有效值 mm/s 刚性支承 ≤5.6 ≤1.08×105/n ≤4.0 挠性支承 ≤8.9 ≤1.7×105/n ≤6.3 注:n为通风机工作转速,r/min ? 10风机的系统设计 ? 10.1风机进、出口管道设计 除本标准下述各条规定外,风机进、出口管道设计应符合DL/T 5121中的有关规定。 10.2补偿器的装设 风机进、出口需装设补偿器,以吸收管道系统的热膨胀及隔离振动。 10.3隔绝风门的装设 风机出口和进口需装设用于检修的可进行远方操作的隔绝风门(直接从大气吸气的风机进口除外)。隔绝风门的漏风率应小于2%。风门开关时间不大于45s或按制造厂规定。 10.4风机并联的系统设计 在需要两台或两台以上风机并联运行时,通风机系统的设计应能使任意一台风机易于并入系统中。为使风机便于并联,并减少因故障停用一台风机时对锅炉负荷的影响,在并联风机之间宜设联络风(烟)道。 10.5进口管道的截面积和斜度 风机进口管道的横截面积既不得大于风机进口面积的112.5%,也不得小于风机进口面积的92.5%。连接管的斜度规定为:收敛15°,扩散7°。见图A.1。 10.6出口管道的截面积和斜度 风机出口管道的横截面积既不得大于风机出口面积的107.5%,也不得小于风机出口面积的87.5%。同时要求收敛连接管的斜度不超过15°,扩散连接管的斜度不超过7°。见图A.1。 10.7直管段的长度规定 为使风机出口速度均匀,风机出口包括过渡段的直管段长度应不小于2.5倍~6倍管路当量直径,视管道内气流速度而定(见10.10.1及图10),否则应考虑系统效应的影响。 10.8系统效应损失 由系统效应引起的风机压力的降低,称为系统效应损失。 在选择风机时,应将系统效应损失加在总的系统压力损失上,否则风机将达不到设计流量(见图8)。 10.9系统效应曲线条系统效应曲线(名称为A,B,C,…,X)。根据风机进口或出口空气流速和与管路布置对应的系统效应曲线),即可查出相应布置的系统效应损失。 如果一个系统包括多个产生系统效应的布置,那么,每个布置的系统效应损失应分别确定,然后相加得出总的系统效应损失。 图9中的系统效应曲线给出的,查出的系统效应损失称为标准系统效应损失。实际的系统效应损失可按下式修正: 实际系统效应损失=标准系统效应损失× 10.10典型进出口布置的系统效应曲线出口管道的系统效应曲线所示距离风机出口不同距离处的速度分布曲线。 离心风机出口和管路间通常有一段扩散管,使出口气流膨胀,以回收静压。其转换效率取决于扩散管段的长度及风机的通风面积与出口面积之比。 离心风机的通风面积是风机出口面积减去蜗舌的投影面积,见图10。 风机样本上的数据通常不包括通风面积与出口面积之比,应从通风机制造厂索取。 ? 图8系统效应的影响 图9系统效应曲线风机出口管道上气流均匀速度分布的形成 ? 100%有效管路长度(从风机出口截面至速度分布达到均匀的截面之间的直管段长度)的计算如下: 气流速度小于或等于12.5m/s,有效管路长度为2.5倍管道直径(或当量直径); 气流速度每增加5m/s,增加一个管道直径。如气流速度为25m/s时,需要5个管道直径(或当量直径)。 表3列出了出口管道的系统效应曲线出口管道的系统效应曲线% 80% 90% 100% 通风面积/出口面积 系统效应曲线 P R~S U W — 0.5 P R~S U W — 0.6 R~S S~T U~V W~X — 0.7 S U W~X — — 0.8 T~U V~W X — — 0.9 V~W W~X — — — 1.0 — — — — — ? 10.10.2出口弯管的系统效应曲线 如果弯管必须位于风机出口附近,那么这段弯管的曲率半径与管道当量直径之比应大于1.5,而且其布置应利于输送尽可能均匀的气流,如图11所示。 图11风机出口管路的弯管 ? 表4给出了用来估算单吸离心风机出口处弯管效应的系统效应曲线。 对于双吸风机,按表4查出系统效应曲线确定系统效应损失(Δp),最后按图11确定的弯管位置,再用下面所列公式计算出双吸风机的系统效应损失。 弯管位置为A和C时,系统效应损失=Δp×1.00 变管位置为B时,系统效应损失=Δp×1.25 弯管位置为D时,系统效应损失=Δp×0.85 ? 表4单吸离心风机出口处弯管效应的系统效应曲线 通风面积/出口面积 出口弯管位置 有效出口管路 无出口管路 12% 25% 50% 100% 系统效应曲线 A N O P~Q S 无系 统效 应损失 B M M~N O R C L~M M N Q D L~M M N Q ? 表4(续) 通风面积/出口面积 出口弯管位置 有效出口管路 无出口管路 12% 25% 50% 100% 系统效应曲线 A P Q R T 无 ? 系 ? 统 ? 效 ? 应 ? 损 ? 失 B N~O O~P P~Q S C M~N N~O O~P R~S D M~N N~O O~P R~S 0.6 A Q Q~R R~S U B P Q R T C N~O O~P P~Q S D O P Q~R S~T 0.7 A S~T T U W B R~S S T V C ? R S U~V D Q~R R~S S~T U~V 0.8 A S S~T T~U V~W B R R~S S~T U~V C Q Q~R R~S U D Q~R R S U~V 0.9 A S~T T U W B R~S S T V C R R~S S~T U~V D R~S S T V 1.0 A R~S S T V B S~T T U W C R~S S T V D R~S S T V ? 10.10.3进口弯管的系统效应曲线 风机进口的弯管将造成气流不均匀,从而影响风机的性能。下面列出各种弯管的系统效应曲线。根据这些曲线查出它们的系统效应损失。 10.10.3.1无导流叶片的90°圆形弯管见图12,其系统效应曲线°圆形弯管的系统效应曲线D 弯曲半径R/D 系统效应曲线 R S~T U~V 2.0 R~S T U~V 3.0 S~T U V~W ? 10.10.3.2应避免使用如图13所示的长方形进口风筒。 ? 图12无导流叶片的90°圆形弯管图13长方形进口风筒造成的风机进口不均匀气流 ? 10.10.3.3不带导叶的各种斜接弯管(见图14)的系统效应曲线不带导叶的各种斜接弯管 ? a)二段斜接90°圆形弯管见图14a),其系统效应曲线°圆形弯管系统效应曲线D 系统效应曲线 N P R~S ? b)三段斜接90°圆形弯管见图14b),其系统效应曲线°圆形弯管系统效应曲线D R/D 系统效应曲线 Q R~S T~U 1.0 R S~T U~V 2.0 R~S T U~V 3.0 S T~U V ? c)四段或更多段斜接90°圆形弯管见图14c),其系统效应曲线°圆形弯管系统效应曲线D R/D 系统效应曲线 P~Q R~S T 0.75 Q~R S U 1.0 R S~T U~V 2.0 R~S T U~V 3.0 S~T U V~W ? 10.10.3.4带进口接管的各种方形弯管(见图15)的系统效应曲线带进口接管的各种方形弯管 ? a)方形弯管(无导叶)见图15a),其系统效应曲线方形弯管(无导叶)的系统效应曲线D R/H 系统效应曲线 R S~T U~V 2.0 S T~U V ? b)方形弯管(3个长导叶)见图15b),其系统效应曲线个长导叶)的系统效应曲线D R/H 系统效应曲线.0 V V~W W~X ? c)方形弯管(短导叶)见图15c),其系统效应曲线方形弯管(短导叶)的系统效应曲线D R/H 系统效应曲线.0 V V~W W~X ? 10.10.4进气室、风室或紧靠墙壁的风机安装 进气室和风室或紧靠墙壁的风机安装定位应使气流毫无障碍地流入进口,进气室壁和风机口之间的距离应不小于0.5倍叶轮直径。为达到最佳性能,一般风机的进口与墙壁之间的距离不宜小于1倍叶轮直径。图16示出了位于进气室中的风机,表12列出了受限制进口的系统效应曲线受限制进口的系统效应曲线 风机进口距墙壁的距离L 系统效应曲线D S 图16风机进口距各墙壁距离 0.2D R ? 10.10.5分流板的装设 系统设计应避免形成风机进口不均匀气流或涡流的不对称进气室或进气箱的进口,及不对称的墙壁,当受条件限制时,可安装一个分流板,以消除进口涡流,如图17所示。 图17风机进口不对称气流产生的涡流及其改善方法 10.10.6涡流的消除 应避免使用如图18所示的会引起风机入口涡流的管接头。可采用导叶和分流板来改变进口工况并消除涡流,如图19所示。 ? 图18引起进口涡流的进口管接头图19进口涡流的消除 ? 10.10.7有障碍的进口 当风机进口平面的气流受到阻碍时,会引起风机性能的降低。常常遇到的进口障碍有结构件、立柱、蝶形阀、风门和管线等。 风机进口被障碍的程度可用进口面积不受障碍的百分比来表示。风机进口面积用风机进口集流器的进口面积表示(见图20),将障碍的剖面图投影在进口剖面上,即可计算出进口面积不受限制的百分比。 有障碍的进口系统效应曲线。系统效应损失根据修正后的气流进口速度在系统效应曲线进口障碍的系统效应曲线 不受障碍的进口面积百分比 % 系统效应曲线 S 图20进口障碍的系统效应曲线 P ? 附录A (规范性附录) 选择风机需要的资料 ? A.1一般资料 ? A.1.1锅炉台数 A.1.2每台锅炉的风机数量 A.1.3燃烧的燃料特性 A.1.4现场标高 A.1.5用途 A.1.6风机的位置(室内或室外) A.1.7风机型号 A.1.8风机的布置 A.1.9风机调节方式(可调入口导叶、进气箱入口调节门、动叶调节、变速调节) A.1.10由风机制造厂提供的附件(扩压器、消声器、驱动装置等) A.1.11原动机 A.1.12风机进口粉尘含量与颗粒尺寸 A.1.13锅炉负荷类型——基本负荷、峰值负荷 A.1.14锅炉的负荷率 A.1.15地震/地震区域 ? A.2性能要求 ? A.2.1出力(设计最大出力、最大连续出力、低负荷) A.2.2气体密度(kg/m3) A.2.3大气压(在工作现场) A.2.4气体成分 A.2.5比热比(等熵指数) A.2.6进口容积流量(m3/s) A.2.7进口管道与风机(或连接件)连接处静压(Pa)(见图A.1) A.2.8进口管道面积(m2)(见图A.1) A.2.9出口管道与风机(或连接件)连接处静压(Pa)(见图A.1) A.2.10出口管道面积(m2)(见图A.1) A.2.11进出口管连接件的长度估算(见图A.1) A.2.12进口温度(在所有运行点上) A.2.13优先选用的风机转速(r/min) A.2.14扩散器的提供(有/无) ? A.3结构和特殊要求 ? A.3.1旋转组件 A.3.1.1叶轮的型式(轴流式、离心式) A.3.1.2叶片的型式(翼型、前弯型、后弯型、后向平板、径向) A.3.1.3防磨、防腐措施 A.3.1.4叶轮与轴的最小第一阶临界转速 A.3.1.5最小设计共振转速 A.3.1.6设计与运行的峰值温度 A.3.1.7设计温度变化的预期值 A.3.1.8极端最低温度 ? 图A.1风机各部位置的定义 ? A.3.2轴承 A.3.2.1优先选用的轴承型式(滚动轴承、滑动轴承) A.3.2.2特殊的推力要求 A.3.2.3优先选用的轴承冷却 a)自然冷却。 b)空气冷却。 c)水冷却。 d)带有水冷或风冷的循环冷却。 A.3.2.4最高、最低循环温度 A.3.2.5可用的最高与最低冷却水温度 A.3.2.6冷却水的分析(沉积物、固体、盐分) A.3.2.7轴承轴封 A.3.2.8温度感应装置(金属温度或油温度) A.3.2.9振动监控装置 A.3.3支座与底盘 A.3.3.1单独的轴承支座 A.3.3.2安装在基础上的底盘 A.3.4机壳与进气箱 A.3.4.1特殊材料与最低限度仪表 A.3.4.2法兰用螺栓或用密封焊接与管网连接 A.3.4.3在机壳与进气箱上的排水孔 A.3.4.4特殊的轴封 A.3.4.5磨损腐蚀的防护 A.3.4.6进气箱的方位,旋转与排气方向 A.3.5联轴器 A.3.5.1联轴器的型号 A.3.5.2特殊联轴器的护罩 A.3.6噪声的消减与供货者 A.3.6.1进口消声器 A.3.6.2出口消声器 A.3.6.3机壳的消声 A.3.7清洗叶轮装置 A.3.7.1清洗介质 a)空气。 b)蒸汽。 c)水。 A.3.7.2可采用清洗介质的压力与温度 A.3.8特殊涂料的要求 ? A.4声功率级的要求 ? 附录B (资料性附录) 评定风机报价书需要的资料 ? B.1说明 ? 通常,一台风机报价书包括额定参数、相应的性能曲线),以及和结构主要方面有关的详细资料。本附录包含了正常计算一台风机与其他风机比较所需最少资料的表格。 ? 图B.1建议提供的性能曲线 ? 在风机的性能曲线图中,至少还应包含以下资料: ——规格; ——叶轮直径; ——型号; ——转速; ——进口密度; ——风机进口面积(平面1); ——风机出口面积(平面2); ——调节方法; ——对应性能参数的调节位置(即a,b,c,d); ——典型的布置方式; ——说明哪些附属设备的损失已包括在性能参数之中及它们的量值大小(调节门、消声器等)。 ? B.2概述 ? 买方:? 报价书标记: ? 用户:? 日期: ? 目的地:?????? 用途: ? 锅炉数量:?? 每台锅炉的风机数量: ? 型式(型号/系列): 布置:? 控制: ? B.3使用现场每台风机的性能(见表B.1) ? 表B.1使用现场风机的性能 名称 单位 设计点 最大连续出力 75% 50% 风机转速 r/min ? ? ? ? 质量流量 kg/h ? ? ? ? 标高、海拔 m ? ? ? ? 大气压力 Pa ? ? ? ? 进口温度 ℃ ? ? ? ? 进口静压 Pa ? ? ? ? 进口密度 kg/m3 ? ? ? ? 进口容积流量 m3/h ? ? ? ? 出口静压 Pa ? ? ? ? 风机压力 Pa ? ? ? ? 风机静压 Pa ? ? ? ? 风机轴功率 kW ? ? ? ? 风机轴效率 % ? ? ? ? ? B.4噪声数据(表B.2) 表B.2噪声数据 名称 单位 倍频程带 频率 Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 声功率级Lw dB ? ? ? ? ? ? ? ? ? 估算的声压级??????????? dB(A)?????????? 距离风机(m) 进口消声器包括/不包括在上述估算中; 出口消声器包括/不包括在上述估算中; 机壳的隔声包括/不包括在上述估算中。 ? B.5离心式风机的结构参数 ? B.5.1叶轮 直径 (mm) 叶片型式? 机翼型、后弯型等 中盘/后盘的材质????? 厚度(mm) 前盘材质 厚度(mm) 叶片材质 厚度(mm) 耐磨防护的材质?????? 厚度(mm) 轮毂材质 ? 轴的型式(等径的、锥形的、空心的等)、材质 轮毂处轴 直径(mm) 轴承处轴 直径(mm) 叶轮与轴 质量(kg) 叶轮与轴 转动惯量(kg·m2) 叶轮与轴 第一阶临界转速(r/min) B.5.2轴承 直径 (mm) 型式 滚动轴承、滑动轴承 润滑 油环、循环油 冷却 空冷、水冷 循环油系统 包括/未包括 B.5.3轴承支座 材质 底座材质 B.5.4机壳与进气箱 蚋壳材质 厚度(mm) 机壳侧板材质 厚度(mm) 进气箱材质 厚度(mm) 蜗壳衬垫材质 厚度(mm) 机壳侧板衬垫材质 厚度(mm) B.5.5流量控制与调节门 进口导叶调节力矩(最大值) (N·m) 进气箱调节门力矩(最大值) (N·m) 出口调节门力矩(最大值)??? (N·m) B.5.6挠性联轴器 制造厂 型号 规格 B.5.7特殊项目 ? B.6轴流式风机的结构参数 ? B.6.1叶轮 直径 (mm) 叶片 (固定的/可调的) 叶片型式 (翼型/平板型) 叶片材质 ? 叶片数????? (片) 轮毂材质 直径(mm) 耐磨防护 ? 叶片材质 厚度(mm) 轴材质????? 厚度(mm) 叶轮与轴的质量?????? (kg) 叶轮与轴的转动惯量??????? (kg·m2) 叶轮与轴的第一阶临界转速??? (r/min) B.6.2轴承 直径 (mm) 型式 (滚动轴承/滑动轴承) 润滑 (油环/循环油) 冷却 (空冷/水冷) 循环油系统 (包括/未包括) B.6.3机壳与进气箱 进气箱材质 厚度(mm) 叶轮壳体的材质 厚度(mm) 扩压器的材质 厚度(mm) B.6.4流量控制与调节门 动叶调节的启动力矩(最大值)???? (N·m) 进口导叶调节的启动力矩(最大值) (N·m) ? B.6.5挠性联轴器 制造厂 型号 规格 B.6.6特殊项目 ? B.7尺寸资料 ? 为对风机做比较,并不需要详细尺寸的图纸。下面示出了适于离心式和轴流式风机用于报价的典型尺寸(见图B.2)和(见图B.3)。 ? 风机尺寸 标准叶 轮直径 A B C E F G H J L M N S ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图B.2离心风机典型的安装布置尺寸 风机尺寸 A B C D2 E F J L R K ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图B.3轴流风机典型的安装布置尺寸 ? B.8典型的风机及附属设备布置 ? 为澄清并明确风机制造厂和系统设计者或用户之间负有的责任,在图B.4中示出了典型的风机布置。这些布置图标明了风机的进口(平面1)和风机的出口(平面2)。风机的额定参数是基于这两个平面之间的压力值,所以也就明确了风机制造厂的责任。如果风机制造厂不供给图中所示的附属设备,其损失应加到系统和所选择的风机上。 ? 图B.4风机辅助设备的典型布置(一) ? 图B.4风机辅助设备的典型布置(二) ? ━━━━━━━━━━━━

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