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荏原制作所生产风机概况

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一、隧道用通风机

1.射流风机

  该公司对1公里左右的隧道所采用的射流风机的直径有 630mm 、1030mm 、1530mm 的形式。最近,对 56m2~ 58m2 的面积,为降低成本,研制出 1250mm 的直径的射流风机。此外,为满足低噪声的需要,还研制出比传统形式降低 10 分贝(A)的低噪声射流风机。

  1990年该公司研制出电机输出功率小一个等级的高效机种。另外,2000 年以后在喷流速度为30m/s 的标准型机种的基础上,研制并采用了35m/s 的高风速型机种。

  今后,作为要求射流风机的规格,需要实现旨在防止隧道火灾事故的射流风机的耐热性良好的结构。该公司目前正从事有关耐热的研究,以期达到能在 250 ℃条件下运转的要求。


2.大型轴流通风机

  隧道通风用轴流通风机多为大容量、低风压的形式,设置台数根据空间、通风控制条件的需要,以选用 2 ~ 3 台为宜。

  通风机采用定节距的叶片,通风控制采用电机变极速度控制及台数控制。其控制形式有程序、反馈、前馈、人工智能等形式,然而,根据改进最低运转风量及通风效率的需要,在传统的机械、空气式的基础上,研制出以液压操作的可调节距的叶片形式。


二、鼓风机

1.焦炉煤气鼓风机

  这种鼓风机采用适于焦炉煤气耐蚀性的带进口导叶的钛制开式叶轮。它为径向叶轮,隧着数控加工和流体解析技术的发展,这种叶轮变更为复杂叶型的后向形式。由此改善了效率和喘振范围,进而改进了并列运转的良好性能。

  这种叶轮不仅适用于新型焦炉煤气鼓风机,而且也可照样用于传统的闭式叶轮的机壳上,并取得高可靠性的效果。其叶轮的实用效果深受各类炼铁厂的好评。


2.造纸机脱水用真空鼓风机

  70 年代,结合设备投资的状况,在造纸业大多投产多级透平真空鼓风机。隧着造纸机的大型高速化,对适于大容量的多级透平机种进行了适于设备容量的大型鼓风机的制作与改进。包括能降低所需功率、有效回收排气热在内,它在设于 1 台鼓风机每级上进气口中,满足了分为 3 、 4 个阶段的造纸机侧所要求的真空度,因而,它具有台数少、设置面积小的优点。首先,为实现高效化,采用了按新标淮研制出的空气动力性能,选择了符合各类用户的最佳形状的各级叶轮组合。并能使性能预测实现自动化。

  另外,在有多个进气口的复杂形状机壳中,一般使用的是传统的铸件。而对适于大型化的机种则变更为采用焊接结构的设计形式。最多系列的叶轮直径 1250mm 的大型真空鼓风机正向国内外用户供货。


3.高压气体循环鼓风机

  用于气体循环的高压气体鼓风机为轴向进气单吸入单级悬臂结构,且多为高速旋转的形式。位于轴承侧的轴封大多采用干气密封,以取代传统的机械密封及浮动碳环密封。该公司还研制出适于高速旋转非脆性材料的干气密封用配对环,并实现了产品系列化,以期提高其可靠性。

  另外,适于大容量、低升压用混流叶轮是按三元逆解法(空气动力性能研制方法)来确定其叶轮形状,它用于实机上已验证了其有效性,并扩大了其叶轮的系列。


4.发电设备用高温鼓风机

  这是一种能抽出含于地热蒸气中非冷凝气体的鼓风机。它要求选用能耐地热中的硫化氢等腐蚀性成分材料。适合这种条件的鼓风机要求能耐 700 ℃的高温及适于含高压碳酸盐粉尘的环境,以及能防止阴极循环气体外泄的结构,以便不使气体受润滑油污染。

  为达此目的,该鼓风机将叶轮直接装于以磁力轴承支承的变换器控制高速电机的轴端上,其电气件运用能耐接触高温气体的环境的种类。作为冷却技术采用了耐蚀、耐高温材料,并在实机上付诸实施。


5.污水处理用曝气鼓风机

  这种鼓风机有单吸入铸铁制多级型( TB 型)和采用进口导叶的降低部分负荷时轴功率的节能型等改进型产品。带进口导叶单吸入铸铁制多级鼓风机为高效机种,在 30 ~ 100 %的较宽风量调节范围内可适宜地变更进气量。

 

  另外,在轴承供油上陆续采用在各台鼓风机轴端上装上供油泵的分别供油装置的供油方式。由此,根据鼓风机运转台数供给润滑油,以期实现节能运转、降低贮油量,以及利于换油等的维护可操作性和机组的可保养性。从而取得分散集中供油装置产生故障时对整套鼓风机的影响。

  在此之后,为适应中小规模的污水处理场的容量,研制出钢板制双重机壳的多级鼓风机( TK 型)。

  再有,齿轮增速型单级鼓风机( TE 型)也作为曝气鼓风机来使用。该机因通过高速旋转迅速升压,以使喘振点处于大流量侧,从而使运转区变窄( 50 ~ 100 %)。为改进这一点,该公司通过同时采用扩压器叶片和进口导叶来扩大运转范围,它的特点是在处理场建设初期流量小时,扩压器叶片固定在小开度上,用进口导叶来控制风量。在污水量增大阶段,通过打开并固定扩压器叶片的开度,以此按 1 台来适应宽范围的流量。这虽是阶段性的,但可进一步扩大风量的调节范围。

 

  总之,该公司基于目前大量的制作实例,正不断地致力于性能、功能及可靠性的提高,并不断地进行各类鼓风机新产品的设计与开发。

三、透平压缩机

  该公司所生产的透平压缩机以其优良的质量广泛地应用于石油精炼、化工、造纸、冶炼等多个领域中。该公司自 1968 年与美国埃利奥特公司开始技术协作以来,生产了数台离心压缩机,并不断地进行各项技术的研制与开发:

1.高性能叶轮系列的研制

  该公司的研究所设有压缩机叶轮级(叶轮+静止流道)性能试验设备,可进行系统的空气动力性能研究。该所通过叶轮内部气流实测值与气流解析结果的比较;二元叶轮与三元叶轮的性能比较;有叶扩压器的研究;回流道内部气流实测值与气流解析结果的比较;通过减小密封间隙来改进性能的研究;单级及多级特性的比较等,确立了叶轮与静止流道的最佳设计方针和高精度性能预测法。基于这些基础研究成果,建立了空气动力设计的综合 CAE 系统,进而研制出宽范围的高效叶轮系列。

  另外,为适应更高的效率的要求,该公司还实施了三元逆解法的名应用研究。这种三元逆解法是输入对应于理想气流状态的气流特性值,通过数值解析,从理论上求出实现理想气流状态的叶片形状。运用这一设计方法和三元粘性解析,还开发了控制二元气流的高效、高比转数混流叶轮及多级离心叶轮系列,并陆续应用于实机上。


2.干气密封

  该公司是在 1989 年首次在平台用天然气压缩机上采用这种干气密封。其后,又在世界最高压力氢气循环压缩机上装上这种密封。近年来,该公司所有按新标准制作的压缩机上几乎都装上了这种干气密封。

  然而,由于这种干气密封是在作为旋转钚的配对环上使用了烧结材料,在压缩机运转中,一旦配对环损坏将会带来致命的危害。为解决这一问题,该公司在配对环上使用了韧性材料,研制出可大幅度提高可靠性和安全性的 NF9 干气密封。

 

  这种 NF9 干气密封运用了最新表面技术的动态离子束混合法( DM 法),使之形成氮化钛( TiN )薄膜,在改善韧性材料滑动特性的同时,应用高超的变形控制技术最大限度地减小韧性材料制配对环的变形量,这样既确保了良好的密封性能,又不致于产生脆性破坏。这种经过设定实机的严格运转的低速连续运转试验;混入粉末试验;混入油试验;急速停止试验,认定了其耐久性和可靠性。自 1997 年将这种 NF9 干气密封用于各种气体压缩机以来从未出现过事故。


3.新型压缩机系列

  随着压缩机用途的多样化,为进一步提高性能、降低价格、缩短工期,该公司又研制出新的 EDGE 型压缩机系列。该系列压缩机具备如下特点:

1 )通过采用高比转数叶轮,可使压缩机小型化,同时可在高效的高比转数区选型;

2 )加大了主轴直径,改善转子动态特性,以期实现高转速化;

3 )优化了叶轮外侧形状,从而达到叶轮的轻量、高周速化。叶轮的轻量化还有助于转子动态特性的改进;

4 )增加了壳体与叶轮外径的种类,针对各种用途可选择最佳的壳体尺寸与叶轮外径;

5 )通过壳体形状的最佳化,可提高壳体的额定压力,以满足更加高压化的需求;

6 )焊接、铸造及对合加工部分经模型数据的三元 CAD 试验,最大限度地实现了高精度的机加工,极大地提高了精度、缩短了工时及交货期。


新型EDGE离心压缩机

  今后,该公司仍将致力于更高地提高性能与可靠性;缩短交货期;降低现场维护费用的研究,并基于现有的现场运转及各种研制的实例,以开发出可靠性更高的新型压缩机系列。

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  评论人:不锈钢网   打分:0 分  发表时间:2015-7-3 17:03:51
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  评论人:西门塔尔牛   打分:0 分  发表时间:2015-4-15 3:56:02
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