風(fēng)機是節能潛力巨大的通用設備，調速是其節能的重要途徑，章丘鼓風(fēng)機調速技術(shù)的選擇事關(guān)投資效益，從性能價(jià)格比的角度出發(fā)，優(yōu)選機械調速裝置是較為明智的選擇。

  一、風(fēng)機調速的意義

  章丘鼓風(fēng)機是使用面廣、耗電量大的設備，風(fēng)機在運行中普遍地存在的問(wèn)題：(1)設備陳舊，結構落后，造成單機運行效率低;(2)風(fēng)機或其配套電機選型設計裕量過(guò)大，形成系統實(shí)際運行效率低。如某鋼鐵公司風(fēng)機實(shí)際運行效率僅為6%;(3)對于生產(chǎn)工藝參數不斷變化時(shí)，多采用落后的管道閘閥節流進(jìn)行工況調節，白白地造成能源浪費;(4)輸送管道設置不盡合理，管道阻力大，以及運行管理粗放(如風(fēng)機放空)造成運行中無(wú)效的功率損失等?？梢?jiàn)，圍繞風(fēng)機存在著(zhù)大量的節能潛力，而對于工藝參數變化大的大中型(50～500kW)風(fēng)機，其調速節能技術(shù)應用具有廣闊前景。

  章丘鼓風(fēng)機最大特點(diǎn)是負載轉矩與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比，因此如果在電機與風(fēng)機之間加裝調速裝置，將電機輸出的固定轉速調節為根據流量需求的風(fēng)機轉速，即當生產(chǎn)工藝參數需要變化時(shí)，采用改變風(fēng)機轉速來(lái)調節風(fēng)機的流量，就可節約大量的電能。

  采用調速技術(shù)后，風(fēng)機運行節能效果的預測，如以閥門(mén)調節作為比較的基準，當流量在0.5～ 1.0的范圍內調節變化時(shí)，不同調節方式時(shí)功率消耗與流量的關(guān)系

  可參照下式預測平均節約功率 ：

  △ P = Pa - Pb ≈0.4 P0

  式中 P0 ——額定功率

  即在理想情況下，通過(guò)調速使風(fēng)機的流量由 50%連續不斷調節至100%時(shí)，調速調節比閥門(mén)調節可節省功率約為額定功率的40%。

  二、風(fēng)機調速技術(shù)類(lèi)別選擇及方案分析

  1.風(fēng)機調速技術(shù)類(lèi)別與比較

  目前，風(fēng)機調速有兩種方式：一種是機械調速，最常用的是在電機和風(fēng)機間加裝調速型液力耦合器或液體粘性調速離合器;另一種是電氣調速裝置，其方法有串級調速、變頻調速、變極調速等。選擇機械調速用于風(fēng)機調速運行，具有傳動(dòng)效率高、過(guò)載保護性好、控制反應快、成本低、體積小、易維護等優(yōu)點(diǎn)且不受電機轉速、電壓等級等參數限制。而我國200kW以上的交流電機基本上全是高電壓電機，如此高等級電壓的調速，對各類(lèi)電氣調速方式均難以達到。故我國目前高電壓中、大功率(200kW以上)的各類(lèi)交流電機調速裝置均為液力耦合器或液粘調速離合器。以下針對液力耦合器和液粘調速離合器在風(fēng)機調速領(lǐng)域中的應用特性進(jìn)行研究。

  2. 液力調速傳動(dòng)與液粘調速傳動(dòng)特性的比較

  以上針對風(fēng)機調速選擇進(jìn)行了分析，各有利弊，從性能價(jià)格比的角度出發(fā)，更傾向于機械調速裝置的應用。調速型液力耦合器和液粘調速離合器其原理不同，應用上有很多相同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)。

  從原理上講，液力耦合器傳動(dòng)基于歐拉方程，以液體動(dòng)量矩的變化來(lái)傳遞動(dòng)力;液粘調速離合器傳動(dòng)基于牛頓內摩擦定律 , 以液體的粘性(或油膜剪切力)來(lái)傳遞動(dòng)力。由于基本概念和工作原理的本質(zhì)不同，其調速裝置的主機結構設計顯然不同。但工作介質(zhì)都是液體油，工作過(guò)程都有熱量產(chǎn)生，其操作控制系統都需要電控、液體循環(huán)和冷卻。

  調速型液力耦合器和液粘調速離合器在應用特點(diǎn)上異同比較如下[2-3] ：

  (1)都能使電機空載啟動(dòng)，縮短啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊時(shí)間;

  (2)都可以實(shí)現無(wú)級調速，調節方便可靠，且易于實(shí)現遠程控制和自動(dòng)控制;

  (3)液粘調速離合器可實(shí)現同步、調速和脫離3種工況運行，且主動(dòng)軸轉動(dòng)方向不影響傳動(dòng)性能。在同步轉動(dòng)時(shí)無(wú)功率損失，傳動(dòng)效率(理論值)為100%; .

  (4)都可以緩和沖擊，衰減扭振，具有過(guò)載保護功能，延長(cháng)設備使用壽命;

  (5)液力耦合器相對維修復雜，結構偏大，但調速技術(shù)較成熟可靠，能長(cháng)期無(wú)檢修運行;液粘調速離合器結構緊湊合理，在調速狀態(tài)下效率高于耦合器4%～5%, 節電率高于8%，但在轉速比0.9 以后至 1.0 區域內易出現轉速波動(dòng)，故應重視采用合理措施降低不穩定區間或合理操作避開(kāi)不穩定區工作;

  (6)都適用與不同等級的高低電壓、中大容量電機配用，使電機始終以額定轉速運轉，電機效率高，功率因數高，無(wú)諧波影響。

  目前，國產(chǎn)調速型耦合器輸入轉速3000r/min ，最大功率可達6500kW ;液粘調速離合輸入轉速 3000r/min ，功率可達3200kW 。