每年为客户节约14.4亿度电能,节约标准煤47.52万吨,减少二氧化碳排放116.9万吨,带来直接经济利益7.2亿元以上

基于三元流技术的风机节能改造优化方案


三元流动理论。即把叶轮内部的三元立体空间无限地分割,通过对叶轮流道内各工作点的分析,建立起完整、真实的流体数学模型,依据三元流动理论设计出来的叶片形状为不规则曲面形状,叶片的结构可适应流体的真实流态,能够控制叶轮内部流体的速度分布,减少流体在叶轮内部的阻力,因此,应用三元流动理论设计的风机运行效率得以显著提高,同等参数下具有明显的节能效果。

改造是在用户设备土建基础、电机/汽轮机及连接组件、控制系统都不改变的前提条件下进行,更大程度帮用户降低改造成本。

改造所用的材质与原风机材质一致,或高于原风机材质。

节能:目前产能饱和,但能耗较高,在产能不变的情况下降低能耗。
扩容:目前风机风量或压力不足,在能耗基本保持不变的情况下,通过改造提升风机风量或压力。
整机:适合新建项目,或原风机的整体升级改造。

三元流风机的优势


叶轮

依据三元流动理论设计,叶片形状为不规则曲面形状,叶轮叶片的结构可适应流体的真实流态,有效控制叶轮内部流体质量的速度分布,降低了风机噪声,提高了风机效率

集流器

有分流装置,进口气流均匀分布,转子运行平稳,较大幅度地提高了风机效率

转子导流套

主轴加装了导流套和密封套,使气流与叶轮流道圆滑过渡,相对原来的结构提高了气流流动效率

蜗壳及进气室 (整机)

引用高端压缩机设计理念,将进气方式改为等截面分流式进气,有效保证气流流场均匀化,从而提高了风机效率

改造历程

2012-2024年我公司生产改造三元流节能风机在线运行近千台,行业业绩最多,多次得到用户的认可和好评。


至 今

已完成近千台三元流风机改造,全年节约标准煤47.52万吨,为用户带来的直接经济利益每年7.2亿元以上

2013年

专利申报审核通过,获得实用新型专利证书

2012年

开始在市场上进行应用三元流技术对离心风机改造的推广工作

2011年

研发工作获得重大突破,并向知识产权局申报该项专利

2009年

投入应用三元流技术对离心风机节能改造的研发工作

技术方案


01

定制高效率的风机气动模型与设计方案

嘉惠动力拥有大量成熟、高效的气动设计模型,可满足用户各种参数和工况的使用要求。针对特殊的使用参数和用户需求,嘉惠动力可根据具体要求或者现场实际情况量身定制高效的气动模型,并借助CFD流场分析软件对设计的模型进行仿真和优化,找到高效点与实际运行工况的匹配等。

02

采用矢量变频技术,及时调整风机和系统的匹配性

与常规调节门控制比较,变频调速具有明显的节能效果,由于风机基本为平方转矩负载,轴功率与转速成立方关系,当风机转速下降时,消耗的功率也大大下降,此时工艺系统需要的风量仅仅按照一次方下降。同时又因为设计院在设计过程中流量和风压都是按照理论最大限取值,因此通过变频调速来进行节能改造,往往有20-30%的节电效果。目前变频技术越来越成熟可靠,实现软启动、减轻电网冲击。调节精度也很高。

03

使用永磁电机,更低的电机自身损耗

● 电机本身的功率效率及功率因数高,其转子没有铜损和铁损,也没有集电环和电刷的摩擦损耗,运行效率高。
● 电机发热小、冷却系统结构简单,允许的过载电流大,可靠性显著提升。
● 由于采用了永磁材料磁极,可得到较高的气隙磁通密度,因此在容量相同时,电机的体积小、重量轻,转动惯量小,可获得较高的加速度,动态性能较好。
● 转速可以定制,无需变速齿轮箱、皮带轮等,直驱效率更高。

 

04

传动系统优化、精细加工与安装调试

● 对原来的低效传动系统,如液力耦合器、传统齿轮箱、皮带等变速调节装置进行替换改造。采用定制转速和变频技术,大大降低传动过程中的机械能浪费。
● 通过精确的加工工艺和先进的加工设备,来保证设备设计性能和产品的品质,对传动系统在公司内部的标准装配台上进行研磨和试装。这一系列高标准、严苛的产品制造和装配过程,保证嘉惠风机运行的持续高效、平稳。

05

风机管网的优化

风机与管网连接进行工作,管网系统和风机各有自身的特性曲线,当系统管网阻力曲线与风机特性曲线的交点落在风机设计工况点附近时,风机与管网的匹配度最高,此时系统运行效率最优,风机的运行稳定性也最好。
嘉惠公司会根据每个企业不同需求及工况由专业的工程师在安装时根据实际情况优化管道角度、管道尺寸,真正做到以客户为中心,量身定制,保证高效和匹配度。

06

高效型耐高温、耐磨风机技术

为适应生产工艺对风机耐磨、耐高温特殊需求,嘉惠动力通过设计与实验验证自主开发了多个专用气动模型和借助特殊材料。用于输送含尘量高、温度高的介质。
高效变曲率弧形叶片可在其工作面增加耐磨衬板或者陶瓷耐磨材料,使其在高温、高含尘介质环境下在线运行周期更长。

各节能技术综合利用的优势


在原始风机机壳满足新叶轮安装前提下风机叶轮或者转子改造,风机整机性能提升在5-12%

基础利旧或者新建进行整机优化,同等工况参数风机性能提升在10-18%

增加矢量变频技术,同时进行整机的性能优化,同等工况参数下风机性能提升15-28%

永磁电机+矢量变频+风机整机优化,同等工况参数下风机性能提升18-35%

改造流程


搜集数据

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现场交流

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工况设定

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技术交流

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合同技术协议

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改签复测

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06

设计生产

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07

安装验收

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