羅茨風(fēng)機改永磁風(fēng)機：磁懸浮風(fēng)機羅茨風(fēng)機空氣懸浮風(fēng)機對比

　　原標題：磁懸浮風(fēng)機羅茨風(fēng)機空氣懸浮風(fēng)機對比

　　傳統的羅茨風(fēng)機采用的是滑動(dòng)齒輪軸承，所以需要定期的加潤滑油保養，經(jīng)常加潤滑油會(huì )導致設備周邊的油污較重，工作環(huán)境不整潔。磁懸浮風(fēng)機和空氣懸浮風(fēng)機是不需要加潤滑油的?？諝鈶腋」娘L(fēng)機啟停有摩擦，啟停過(guò)程易磨損。弗洛德磁懸浮鼓風(fēng)機軸承是先懸浮再旋轉的，啟停無(wú)摩擦，可反復啟停。

　　如下圖是風(fēng)機調速系統的對比圖，可明顯看出磁懸浮鼓風(fēng)機和空氣懸浮風(fēng)機的調速系統是優(yōu)于羅茨鼓風(fēng)機的，磁懸浮鼓風(fēng)機的驅動(dòng)效率是最高的，工作范圍也廣，壓力調節范圍大。弗洛德磁懸浮鼓風(fēng)機已經(jīng)有成功案例1000多例，風(fēng)機壽命可長(cháng)達20年，5年質(zhì)保，雖然一次性的投入成本有點(diǎn)昂貴，但是后續卻能減少很多的電費，節約能源。弗洛德磁懸浮鼓風(fēng)機是整機一體式結構，可自動(dòng)調速來(lái)達到精準曝氣。

　　磁懸浮風(fēng)機和空氣懸浮風(fēng)機都是采用永磁電機，目前永磁同步電機比異步電機更高效，更節能。永磁電機轉子中無(wú)感應電流勵班，電機的功率因數高，提高了電網(wǎng)的品質(zhì)因數，使電網(wǎng)中不再需要安裝補償器。同時(shí)，因永磁電機的效率比較高，也節約了電能。磁懸浮鼓風(fēng)機設備在運行過(guò)程中可大大減少電能，每個(gè)月可以省很多的電費，節約了資源，響應了低碳生活。

　　弗洛德環(huán)保是一家專(zhuān)注提供水處理節能環(huán)保裝備及系統解決方案的企業(yè)，核心團隊擁有15年以上水處理行業(yè)服務(wù)經(jīng)驗，致力于幫助企業(yè)節能減排，實(shí)現可持續發(fā)展，迄今已服務(wù)于多家世界500強企業(yè)。我們的節能減排裝備廣泛應用于市政污水、紡織印染、石油化工、制藥食品、皮革造紙、脫硫脫硝、危廢處置、垃圾焚燒、鋼鐵冶煉等行業(yè)。

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羅茨風(fēng)機改永磁風(fēng)機：羅茨風(fēng)機改造

　　首先，客戶(hù)改變了過(guò)去以調節出口閥門(mén)大小方式來(lái)調節風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強度減輕，調節的及時(shí)性好，單機能耗明顯下降。經(jīng)羅茨鼓風(fēng)機節能改造,不但可達到節能目的,同時(shí)也可提高裝置的自動(dòng)控制水平其次，客戶(hù)加裝了羅茨風(fēng)機專(zhuān)用變頻器，變頻器對風(fēng)機實(shí)行節能改造后具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

　　1、提高功率因素，減少無(wú)功功率損耗 ;

　　2、采用變頻器控制具有自動(dòng)節能控制功能，能根據負載情況自動(dòng)調整電壓和頻率，使電機運行在較高效率狀態(tài)下;

　　3、變頻器具有先進(jìn)的磁通矢量控制，低頻輸出額定轉矩，能對羅茨風(fēng)機實(shí)行強有力的控制 ;

　　4、節約能源，降低運行成本;

　　5、實(shí)現軟啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)無(wú)大電流沖擊;

　　6、延長(cháng)螺茨風(fēng)機的使用壽命。

羅茨風(fēng)機改永磁風(fēng)機：羅茨風(fēng)機節能改造用空氣懸浮風(fēng)機

　　羅茨風(fēng)機節能改造用空氣懸浮風(fēng)機

　　產(chǎn)品技術(shù)性能描述

　　空氣懸浮離心鼓風(fēng)機，不需要齒輪箱增速器及聯(lián)軸器，由高速永磁同步電機直接驅動(dòng)，而電機采用變頻器來(lái)調速。鼓風(fēng)機葉輪直接與電機結合，而軸被懸浮于主動(dòng)式空氣軸承控制器上。因為沒(méi)有物理接觸和無(wú)需潤滑油系統，所以空氣懸浮離心鼓風(fēng)機具有高效，節能，低噪音，運行可靠和長(cháng)期無(wú)需維修保養的特點(diǎn)。

　　懸浮離心鼓風(fēng)機采用一體化緊湊型設計。葉輪，高速電機，變頻器，空氣軸承及其控制系統配有

　　CPU 微處理器的控制面板集于一體，提高了安裝，操作的便利性。為客戶(hù)大大節省能源和日常維護費用，提供清潔的作業(yè)環(huán)境。所以具有技術(shù)先進(jìn)，

　　性能可靠，結構簡(jiǎn)單，體積小，節約能源，維護方便等特點(diǎn)。

　　傳統鼓風(fēng)機空氣壓縮機是以齒輪加速方式使用的，它需要齒輪，軸承和潤滑系統，

　　且機械摩擦產(chǎn)生有極大的能量耗損，機房地面污染,噪音等問(wèn)題。韓國

　　NAMWON TURBO ONE 懸浮離心鼓風(fēng)機解決了這些問(wèn)題，它有 3

　　大核心技術(shù)：高效空氣懸浮軸承，永磁高速同步電機及變頻系統，鋁合金 AL7075（航空鋁材）精密制造的高精度葉輪。

　?。?）節能高效

　　韓國 NAMWON TURBO

　　ONE空氣懸浮離心鼓風(fēng)機使用了空氣軸承，直聯(lián)技術(shù)，高效葉輪，永磁無(wú)刷同步電機，無(wú)額外的摩擦。風(fēng)機根據輸出的（風(fēng)量可調范圍

　　45-100%）自動(dòng)調整電機功率的消耗，保持設備運行的高效率。

　?。?）無(wú)振動(dòng)，低噪音

　　采用空氣軸承及直聯(lián)技術(shù)，無(wú)振動(dòng)產(chǎn)生，風(fēng)機不需要另外設置隔音裝置；設備重量輕，不需設置特別基礎，安裝布置簡(jiǎn)單靈活。

　?。?）無(wú)潤滑油

　　風(fēng)機采用了空氣軸承技術(shù)，系統不需要潤滑油系統，向電子，醫藥，食品等特殊行業(yè)提供干凈的空氣?？諝廨S承使用溫度達到

　　600 度，油性軸承系統的所有弊端已成功解決。

　　(4）無(wú)需保養

　　沒(méi)有傳統風(fēng)機所必需齒輪箱及油性軸承，我們所采用的一系列高新技術(shù)葉輪與電機不使用聯(lián)軸器，直接連接，智能控制系統。設備是無(wú)需保養，降低了用戶(hù)的維護成本，

　　提高供氣系統運行的穩定性。

　?。?）運轉控制便利

　　可在個(gè)人電腦上對風(fēng)機轉數，壓力，溫度，流量等進(jìn)行自檢并定壓運轉，負荷/無(wú)負荷運轉，超負荷控制，通過(guò)防喘振控制等實(shí)現無(wú)人操作。風(fēng)機通過(guò)調整葉輪的轉數調節流量。根據吸入空氣的溫度和壓力變化，調整轉數可以輕易的調節流量?？梢宰詣?dòng)和手動(dòng)調整流量。

　?。?）設備安裝空間小

　　空氣懸浮鼓風(fēng)機設備重量輕，設備尺寸小，安裝簡(jiǎn)便，可以大量地節省用戶(hù)的建筑及輔助電氣控制系統投資。

　　相關(guān)產(chǎn)品：羅茨風(fēng)機節能改造用空氣懸浮風(fēng)機

羅茨風(fēng)機改永磁風(fēng)機：羅茨鼓風(fēng)機永磁調速改造

　　針對羅茨鼓風(fēng)機類(lèi)離心負載調速節能，永磁調速是一個(gè)不錯的選擇。它具有高可靠性、高效節能、低故障率、可在惡劣環(huán)境下運行、無(wú)剛性連接、減少羅茨鼓風(fēng)機系統維護、減少羅茨鼓風(fēng)機系統振動(dòng)和延長(cháng)設備適用壽命等特點(diǎn)。特別是永磁調速在運行中不產(chǎn)生高次諧波的優(yōu)良調速特性而使該技術(shù)成為羅茨鼓風(fēng)機類(lèi)設備節能技術(shù)改造的首選。

　　1、永磁調速的結構組成及工作原理

　　1.1永磁調速器

　　永磁調速器是通過(guò)氣隙來(lái)傳遞扭矩的設備，所以電機與負載之間沒(méi)有機械性連接，電動(dòng)機旋轉時(shí)帶動(dòng)導磁盤(pán)在永磁盤(pán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)，這樣就在導磁盤(pán)中產(chǎn)生了渦電流，進(jìn)而產(chǎn)生感應磁場(chǎng)形成強力磁轉矩，拉動(dòng)永磁盤(pán)產(chǎn)生相對運動(dòng)，從而實(shí)現電機與負載之間的柔性傳動(dòng)。

　　其基本結構如下：

　　1）永磁轉子：內嵌永磁體（強力稀土磁鐵）的鋁盤(pán)，連接于負載軸；2）導磁轉子：導磁盤(pán)，與電動(dòng)機軸連接；3）氣隙調節機構：調節永磁盤(pán)與導磁盤(pán)之間氣隙大小的設備。

　　永磁調速的工作原理基于楞次定律：當磁體N極靠近導體板時(shí)，在導體板上會(huì )產(chǎn)生一個(gè)與N極磁場(chǎng)來(lái)抵抗磁體N極接近的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)由逆時(shí)針旋轉的感應電流所產(chǎn)生，這就是著(zhù)名的楞次定律。同理當磁體N極平行與導體板移動(dòng)時(shí)，導體板上會(huì )產(chǎn)生抵抗磁體N極前進(jìn)的磁場(chǎng)，即產(chǎn)生兩個(gè)相反方向的磁場(chǎng)，在前進(jìn)的磁體N極前方產(chǎn)生N極磁場(chǎng)阻礙磁體前進(jìn)，在前進(jìn)的磁體N極后方產(chǎn)生S極磁場(chǎng)吸引磁鐵棒向后，并且磁體和導體板距離越近時(shí)，導體板上阻礙磁體相對運動(dòng)的力量越大。

　　1）對于磁體和導體板，靜止不動(dòng)時(shí)不起作用；2）當有相對運動(dòng)時(shí)，導體板中會(huì )產(chǎn)生渦電流，從而產(chǎn)生感應磁場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生扭矩；3）和兩者之間的相對距離和相對運動(dòng)有密切關(guān)系，越遠離時(shí)，磁力線(xiàn)密度越松散，感應效應越弱，扭矩越??；相對運動(dòng)越慢，轉差越小，產(chǎn)生扭矩越??；反之亦然；4）永磁調速器通過(guò)氣隙調節機構使永磁轉子與導磁轉子之間的氣隙改變，即改變磁場(chǎng)的耦合度，進(jìn)而改變磁轉矩和負載轉速。氣隙越小，磁轉矩越大，負載轉速越高，反之亦然。

　　1.2永磁調速系統

　　永磁調速系統一般由負載、電機和永磁調速器三部分組成，永磁調速器的永磁體和負載連接，永磁調速器的導磁體和電機連接，這兩個(gè)設備之間的氣隙通過(guò)一個(gè)執行器來(lái)進(jìn)行調整。執行器主要由伺服電機組成。通過(guò)執行機構推動(dòng)氣隙調節器來(lái)調節兩個(gè)轉子之間氣隙，實(shí)現負載輸出速度和扭矩的控制。

　　永磁調速器可處理設備信號，并與PLC系統相連接。壓力等控制信號被PLC系統響應，然后給執行器信號。進(jìn)而調節兩個(gè)轉子之間的氣隙，從而負載速度得到調節。

　　1）傳感器可檢測負載流量、溫度等受控制量；2）通過(guò)PLC將受控量進(jìn)行PID調制，成為4～20mA模擬量信號以驅動(dòng)執行機構，進(jìn)而推動(dòng)氣隙調節器響應信號；3）通過(guò)人機界面客戶(hù)可設定和監視負載輸出量；4）該系統為全自動(dòng)控制，當PLC故障時(shí)，可手動(dòng)調節氣隙；5）通過(guò)PLC可實(shí)現遠程“四遙”；

　　2、永磁調速系統的節能原理

　　2.1特性曲線(xiàn)節能分析

　　在羅茨風(fēng)機系統中，整個(gè)羅茨鼓風(fēng)機系統的效率=調節風(fēng)壓設備的效率*電機效率*輸送管道的效率*羅茨鼓風(fēng)機效率。當其他效率不變時(shí)，系統效率決定于調節風(fēng)壓設備的效率。風(fēng)力擋板調節是通過(guò)調節擋板開(kāi)度大小來(lái)實(shí)現輸出風(fēng)壓的調節，羅茨鼓風(fēng)機的轉速自始至終沒(méi)有發(fā)生變化。在風(fēng)門(mén)擋板沒(méi)有全開(kāi)或調節器為彎通型時(shí)，氣體經(jīng)過(guò)風(fēng)門(mén)擋板時(shí)能量損失非常大，同時(shí)風(fēng)門(mén)擋板兩端產(chǎn)生壓差也很大，尤其是羅茨鼓風(fēng)機出口的風(fēng)壓變大，致使羅茨鼓風(fēng)機偏離了最佳運轉效率點(diǎn)，綜上所述，擋板開(kāi)度變小時(shí)，電機輸入功率變化不大，這樣造成了很大的能量浪費。

　　羅茨鼓風(fēng)機在實(shí)際運行中，工作點(diǎn)是管網(wǎng)H-Q曲線(xiàn)與羅茨鼓風(fēng)機H-Q曲線(xiàn)的交匯點(diǎn)。羅茨鼓風(fēng)機在A(yíng)點(diǎn)正常工作，當風(fēng)量由Q1調至Q2，采用擋板調節風(fēng)量時(shí)，管網(wǎng)特性曲線(xiàn)發(fā)生改變（由R1改變?yōu)镽2），其工作點(diǎn)也發(fā)生改變（由A調至B），進(jìn)而其功率也發(fā)生微小的變化（由OQ1AH1所圍成的面積改變?yōu)镺Q2BH2`所圍成的面積），從上圖可看出羅茨鼓風(fēng)機功率變化微小，而其效率降低很大；當采用永磁調速調節時(shí)，可按需要調整羅茨鼓風(fēng)機轉速，改變羅茨鼓風(fēng)機系統的特性曲線(xiàn)，圖中n1到n2，其工作點(diǎn)由A調至C，使其風(fēng)量滿(mǎn)足工藝要求，其功率變?yōu)镺Q2CH2所圍成的面積，而其效率沒(méi)有大的改變，依然在高效區工作。節能量ΔP=（H2`-H2）*Q2。

　　采用永磁調速器技術(shù)，可以代替原來(lái)的風(fēng)門(mén)擋板，通過(guò)調節兩個(gè)轉子之間的氣隙進(jìn)而調節羅茨鼓風(fēng)機的轉速。實(shí)現流量或壓力的連續控制，達到上述節電效果。

　　2.2節能調節公式

　　實(shí)際計算中，經(jīng)常依據流體機械的相似定律（Affinity Law）做近似計算。對于離心羅茨鼓風(fēng)機負載有：流量變化與轉速變化成正比（Q1/Q2=n1/n2）；壓力變化與轉速變化的平方成正比（H1/H2=（n1/n2）2）；負載功率變化與轉速變化的立方成正比（P1/P2=（n1/n2）3）。 上述公式因轉速變化范圍不同而有相當的誤差。然而，由于設備的實(shí)際運行數據很難準確獲取，節能計算一般來(lái)說(shuō)均為大致計算。所以，計算中使用這些公式造成的誤差可以容忍。

　　又因負載功率P=Kp*T*n（功率=扭矩*轉速），則P1/P2=（T1/T2）*（n1/n2），與P1/P2=（n1/n2）3聯(lián)立得：T1/T2=（n1/n2）2（負載轉矩變化與轉速變化的平方成正比）。

　　對于永磁調速系統，工作過(guò)程中電機輸出到永磁調速器的轉矩和永磁調速器輸出到負載的轉矩相等。負載轉速改變，但電機轉速保持不變，電機轉速減去負載轉速即為永磁調速器上的滑差。理論上，永磁調速屬滑差調速。

　　電機輸出功率Pe=K*T*ne（功率=扭矩*轉速）；因電機轉速保持不變，容易推導出Pe1/Pe2=T1/T2=（n1/n2）2；即Pe1/Pe2=（n1/n2）2（電機輸出功率變化與轉速變化的平方成正比）。

　　從上圖可得出結果，當輸出風(fēng)量減少時(shí)，按照相似定律，負載所需功率減少顯著(zhù)，從而電機輸出功率下降明顯，對能源節約量很大。當輸出風(fēng)量?jì)H僅減少20%時(shí)，需要的能源已經(jīng)降低了38%。

　　3、永磁調速節能實(shí)際應用

　　下面是某冶金企業(yè)采用永磁調速技術(shù)對一臺羅茨鼓風(fēng)機進(jìn)行節能改造的案例。

　　3.1羅茨鼓風(fēng)機技術(shù)參數

　　3.2節能效益計算

　　1）目前實(shí)際功耗：電機功率=1.732*6（kV）*30（A）*0.84=261kW

　　2）加裝永磁調速器后功耗估算：50-30%風(fēng)門(mén)開(kāi)度下，從經(jīng)驗曲線(xiàn)查?。簩?shí)際流量與羅茨鼓風(fēng)機額定流量平均比為60%。

　　由相似定律可知，轉速與流量為正比關(guān)系，將擋板全開(kāi)后，羅茨鼓風(fēng)機轉速下降至60%即可輸出所需要的風(fēng)量，為維持必要的富余量以75%估算，則羅茨鼓風(fēng)機輸入功率與轉速平方成正比，加計永磁調速器效率（97%）修正，所以理論功耗將降為：280*（75%）2/0.97=162kW（280kW為羅茨鼓風(fēng)機滿(mǎn)負荷制動(dòng)功率）。

　　3）加裝永磁調速器與未裝前相比的節電情況

　　3.3改造結果對比

　　4、結論

　　根據該項目的實(shí)施情況，永磁調速技術(shù)節電效果良好。該技術(shù)可以根據羅茨鼓風(fēng)機風(fēng)量的變化實(shí)行平滑變速調節，該項技術(shù)具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

　　1）電機和負載沒(méi)有直接的物理連接，不會(huì )傳遞振動(dòng)，對于沖擊型負載和有可能堵轉的過(guò)程具有通過(guò)滑差實(shí)現緩沖和自動(dòng)保護功能，大大減少故障的發(fā)生。

　　2）電機完全是空載啟動(dòng)，啟動(dòng)電流得到大幅降低。

　　3）諧波污染消除，不傷害電機，不影響電網(wǎng)。

　　4）容忍較大的對中誤差（5mm），安裝調試過(guò)程得到簡(jiǎn)化。

　　5）該項技術(shù)在現場(chǎng)應用中需要一定的技術(shù)條件。改造羅茨鼓風(fēng)機需要有連軸器，同時(shí)電機和羅茨風(fēng)機之間要有適當的安裝空間。

羅茨鼓風(fēng)機使用說(shuō)明 除塵羅茨鼓風(fēng)機 金豐羅茨鼓風(fēng)機

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