1. 3. 3  離心式壓縮機
離心式壓縮機將會越來越多地采用三元流動葉輪, 使效率平均提高 2% ~ 5%。如美國研制出的管線壓縮機的 3 種大流量三元葉輪, 輪效率可達 94% ~ 95% ; 日本的單軸多級離心壓縮機的效率水平也進一步提高, 其首級的大流量半開式三元葉輪的絕熱效率達 94%。其調(diào)節(jié)方式將會更多地采用汽輪機或燃汽輪機驅(qū)動, 以改變轉(zhuǎn)速來達到節(jié)能的目的。
2 石家莊風機節(jié)能的途徑與潛力
石家莊風機節(jié)能的途徑與潛力總體上可分為兩大類。一類是從產(chǎn)品設(shè)計角度來提高石家莊風機在設(shè)計點和變工況區(qū)的效率, 盡量使石家莊風機本身就是節(jié)能產(chǎn)品; 另一類是從產(chǎn)品現(xiàn)場實際運行的情況來盡可能地提高其實際運行效率( 有的稱其為裝置效率) 。其總目標都是減少功耗。
從產(chǎn)品設(shè)計角度來挖掘石家莊風機節(jié)能潛力, 其主要承擔者是石家莊風機制造廠、 與石家莊風機專業(yè)有關(guān)的大專院校及科研院所。設(shè)計人員在設(shè)計石家莊風機新產(chǎn)品時最注重的性能指標就是效率( 亦即節(jié)能) 。從設(shè)計方面考慮, 提高石家莊風機效率的方法多種, 但最主要的措施有如下幾點: ( 1) 采用三元流動葉輪, 可使在同等流量、 壓力條件下的石家莊風機效率提高 5% ~ 10%; ( 2) 新型石家莊風機設(shè)計好之后, 為了驗證其設(shè)計效果, 需要制造出石家莊風機模型進行試驗, 若達不到預期效率目標, 還要做設(shè)計修正、 再試驗, 直至滿意為止; ( 3) 計算機技術(shù)及之后, 出現(xiàn)了模擬試驗研究的計算流體動力學方法 CFD( Computation Fluid Dynamics) , 只需重新計算一次即可評估改進設(shè)計是否有效。雖然也需要一次性能試驗, 則是為了進一步驗證所設(shè)計的產(chǎn)品的性能。設(shè)計人員為了提高石家莊風機產(chǎn)品效率, 哪怕為了提高 1% ~ 2%, 也要絞盡腦汁, 想盡各種辦法。但這畢竟是余地很小, 真正節(jié)能的巨大潛力還在廣大石家莊風機用戶。為此, 筆者側(cè)重在戶使用過程中的節(jié)能潛力分析和對策方面。石家莊風機用戶按石家莊風機的運行特征是恒速機組或變速機組分別歸納的節(jié)能措施如下。
( 1) 恒速機組
高效石家莊風機替換低效石家莊風機; 小葉輪換大葉輪;截短葉輪外徑; 減少級數(shù), 拆摘葉片減少其數(shù)目; 前( 中、 后) 導葉控制, 靜葉可調(diào); 改變動葉安裝, 動葉可調(diào); 臺數(shù)組合控制, 串- 并聯(lián); ON- OFF 開關(guān)控制; 進口或出口節(jié)流; 變?nèi)~片寬度; 變擴壓器安裝角; 聯(lián)合調(diào)節(jié)及微機控制等。
( 2) 變速機組
變頻調(diào)速、 調(diào)壓調(diào)速、 電磁調(diào)速、 變極對數(shù)調(diào)速、 串級調(diào)速( 或轉(zhuǎn)子串電阻) 、 無換向器電動機調(diào)速、 蒸汽輪機或燃汽輪機等原動機的變速、液力耦合器、 液力調(diào)速離合器、 機電一體化裝置( 如微機 控制等) 、 多級液力變 速傳動 裝置( MSVD) 及其它( 如三角帶傳動等) 。
2. 1 管道安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計與節(jié)能
石家莊風機及其系統(tǒng)的節(jié)能取決于石家莊風機必須是高效率的節(jié)能型石家莊風機; 石家莊風機的運行工況必須在所預選的高效率工作區(qū)內(nèi)。因而, 必須精確確定系統(tǒng)的阻力- 流量關(guān)系, 為石家莊風機給出正確的壓力和流量值。
2. 1. 1  急變流場對管道截面上速度和壓力分布的影響
在氣流轉(zhuǎn)彎前后, 特別是在它的后面內(nèi)側(cè),出現(xiàn)較大的渦區(qū)。流線彎曲受離心力的作用,破壞了緩變流條件, 靜壓沿截面不再為常數(shù), 流速沿截面的分布就不均勻。在轉(zhuǎn)彎處裝設(shè)導葉能迫使氣流沿內(nèi)壁流動, 從而防止了附面層脫體與渦流的產(chǎn)生。這樣, 既可使流速沿截面的分布均勻, 又可減少阻力。