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厂房通风压缩机T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱创建SY3200变
摘要：介绍了T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱，是在一种创新思维指导下，利用电子计算机进行辅助设计，将集团的T型叶轮点元素三元叶片展开归纳到型谱中，使三元叶片展开工作变得更简单、更精确、更快捷，提高了设计水平、缩短了产品的制造周期。
关键词：离心压缩机；型谱；三元叶轮
0引言
随着三元流动理论的不断扩展与应用，三元叶片越来越多地出现在高效率的压缩机甚至鼓风机叶轮中，而本文所提的T型叶轮点元素三元叶片是我集团自主创新开发的、由准三元流动叶轮发展到全三元流动叶轮后所应用的叶片，这种叶片效率更高、应用更广。三元叶片是不可展叶片，即便使用计算机可以得到无比精确的结果，但由于只能用近似的计算公式，其结果也必定存在误差。而本文所提的叶片属于全三元流动叶片，在其所有截面型线中都是由曲线点构成，没有直线素，若展开这样的叶片，毫无疑问，误差将会更大。在展开该类叶片实践中还发现：当用不同的边界基准展开时，得到的图形形状也有所不同，致使展开叶片的准确度无法控制。
叶片是压缩机的重要部件，叶片的成型质量直接影响到产品的性能与效率，而叶片的展开精度是保证叶片成型质量的第一步，为了提高叶片的展开精度，创建了T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱。
1T型叶轮点元素三元叶片展开原理
如图1，点元素三元叶片的边界点及叶片截面型线各点都分布在三维空间，确切地说，该叶片各处的型面都是由特殊的曲面构成，无法精确展开。首先利用叶片边界点将叶片型面分割成多个三角形，用各个三角形面积的总合替代叶片型线面积，于是可以借用原直素线三元叶片展开程序将该叶片近似展开。
通过多年工作实践、总结，发现点元素三元叶轮无论直径怎样变化，其宽径比（叶轮出口宽度与叶轮直径之比）始终确定在0.065~0.095之间的7种系数上。这里首先选择叶轮直径1000mm的各种系数的点元素三元叶片叶型中分面空间边界点所有数据，巧妙分割编组，统一确定同一的叶片展开基准，合理运用原有计算机直素线三元叶片展开程序辅助设计，完成全部7种系数叶片的展开，即完成全部七大系列T型叶轮点元素三元叶片展开,见图2。
2T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱创建
由于上述各系列叶片展开是严格按照同一的叶片展开基准进行的，因此，各系列叶片的展开图形能够统一整合到一起，创建成T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱，见图3。
在基本展开型谱图中，各系列叶片的公共边是比较重合的，各系列叶片按宽径比系数的变化在整个型面上的分割情况也是清晰可见的，因此可以确信，创建的T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱是成功的。
此叶片基本展开型谱是在计算机中用不同的颜色分层设置的，设计者可以任意选择某些系列图形进行对比及应用。
3叶片基本展开型谱的功能
T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱包容了集团该类产品的所有叶片展开形状，因此具有特别丰富的功能。
3.1简化了叶片展开工作
如图4，叶片型谱轮廓大小与叶轮直径的变化是一致的，该叶片基本展开型谱是按叶轮直径1000mm的叶片创建的，要想得到叶轮直径500mm的真实大小的叶片展开图，只需将该图谱缩小0.5倍；同理，要想得到叶轮直径1500mm的叶片展开图，只需将该图谱放大1.5倍即可，甚至可以用普通复印机调整复印比例后直接复印出相关的真实大小的叶片展开图，使叶片展开工作变得更加简便与快捷，避免了以前为展开叶片而必须做的大量数据整理、输入、计算、绘制等工作。
3.2方便了多用模具的设计与实施
集团每套三元叶片压型模制造成本都在万元以上，开发一模多用工作能创造很大的经济效益，这项工作的关键是很难确定相关叶片的成型定位点，创建了叶片基本展开型谱后，各系列叶片的相互关系一目了然，只需把叶片基本展开型谱做成柔性样板，铺到模具的基本型面上，即可确定各系列叶片的成型定位点，解决了关键问题，促进了开展一模多用的设计与实施。
3.3促进了叶片的预修型工作
叶片的预修型就是凭借可靠的技术经验，在叶片展开时或在叶片压型之前，预先已对叶片或叶片展开样板进行了修型处理，这一措施对提高制造工艺水平、缩短产品制造周期具有重大意义。由上所述该类叶片展开存在一定误差，每次试压成型后都要进行修型，直到合格为止。没有统一基准展开叶片的修型，只能是针对本身而言，无指导意义。而用叶片基本展开型谱展开的叶片，因为展开基准是统一的，所以，这样的修型可以用来对型谱进行相应的修型处理，这就等于对型谱所包容的全部叶片进行了修型。当叶片成型基面固定后，叶片成型时各处受力方向也是不变的，因此，型谱的修型完全可以用来指导叶片的预修型工作。
4结论与建议
T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱的成功创建，是该项设计技术的一次重大技术创新，使得我集团三元叶轮的制造技术水平再跨新台阶。本项技术工作在提高设计水平、缩短产品制造周期等方面创造了显著的社会效益与经济效益。
摘要：本文介绍了日业变频器内置PID，简易PLC，对锅炉风机的改造，节能效果明显.
关键词：热电厂变频器锅炉
一、概述：
目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机水泵配套的电机约占全国电机装机量的60%，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数风机、水泵在使用过程中都存在大马拉小车的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体和液体的流量、压力、温度等；目前，许多单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体或液体的流量、压力、温度等。这实际上是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体、液体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应十分严重。
变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。
变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单，调速范围宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机调速的最新潮流。
二、变频节能原理：
1. 风机运行曲线
采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较， 具有明显的节电效果。由图可以说明其节电原理： 图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H―Q）特性，曲线（2） 为管网风阻特性（风门全开）。曲线（4） 为变频运行特性（风门全开）
假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），工程由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。
2.风机在不同频率下的节能率
风机是传送气体的机械设备，水泵是传送液体的机械设备，二者都是将电动机的轴功率转变为流体的机械能的一种机械，二者的工作原理基本相同。
从流体力学原理得知，风机风量及水泵水流量与电机转速功率相关：风机水泵的风量（流量）与风机水泵（电机）的转速成正比，风机的风压、水泵的扬程与风机水泵（电机）的转速的平方成正比，风机水泵的轴功率等于风量与风压、流量与扬程的乘积，故风机水泵的轴功率与风机水泵（电机）的转速的二次方成正比（即风机水泵的轴功率与供电频率的二次方成正比）： 根据上述原理可知改变风机水泵的转速就可改变风机水泵的功率。
例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50
将供电频率由50 Hz降为40Hz，则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50
三、锅炉风机的变频节能改造：
锅炉的变频节能改造通常是指对锅炉风机、水泵等附机的变频节能改造。
锅炉风机、水泵在设计时是按最大工况来考虑的，在实际使用中有很多时间风机都需要根据实际工况进行调节，传统的做法是用开关风门、阀门的方式进行调节，这种调节方式增大了供风、供水工程的节流损失，在启动时还会有启动冲击电流，且对工程本身的调节也是阶段性的，调节速度缓慢，减少损失的能力很有限，也使整个工程工作在波动状态；而通过在锅炉风机、水泵上加装变频调速器（装置）则可一劳永逸的解决好这些问题，可使工程工作状态平缓稳定，并可通过变频节能收回投资。锅炉的变频改造方案一例如下：
目前锅炉风机的装机概况：2×75KW，1×55KW。 所有风机水泵均采用一对一（即一台变频器配一台电机）的配置方式，保留原工频工程且与变频工程互为备用，一般情况下的调节方式均为开环调节。
四、投资与节能：
变频节能工程（装置）在各类调速工程中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%，在
锋速达是水帘生产厂家|环保空调生产厂家|屋顶风机厂家|，锋速达承接规划：猪场降温|车间降温|厂房降温|猪场通风|车间通风|厂房通风|屋顶排风机|屋顶排热|厂房通风降温|车间通风降温|通风换气排热降温工程|屋顶风机安装|负压风机安装|水帘安装|环保空调安装|通风设备安装|通风降温设备|通风系统安装案例|通风降温系统|屋顶通风机|屋顶排风系统
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叶片是压缩机的重要部件，叶片的成型质量直接影响到产品的性能与效率，而叶片的展开精度是保证叶片成型质量的第一步，为了提高叶片的展开精度，创建了T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱。
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如图1，点元素三元叶片的边界点及叶片截面型线各点都分布在三维空间，确切地说，该叶片各处的型面都是由特殊的曲面构成，无法精确展开。首先利用叶片边界点将叶片型面分割成多个三角形，用各个三角形面积的总合替代叶片型线面积，于是可以借用原直素线三元叶片展开程序将该叶片近似展开。
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由于上述各系列叶片展开是严格按照同一的叶片展开基准进行的，因此，各系列叶片的展开图形能够统一整合到一起，创建成T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱，见图3。
在基本展开型谱图中，各系列叶片的公共边是比较重合的，各系列叶片按宽径比系数的变化在整个型面上的分割情况也是清晰可见的，因此可以确信，创建的T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱是成功的。
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3.1简化了叶片展开工作
如图4，叶片型谱轮廓大小与叶轮直径的变化是一致的，该叶片基本展开型谱是按叶轮直径1000mm的叶片创建的，要想得到叶轮直径500mm的真实大小的叶片展开图，只需将该图谱缩小0.5倍；同理，要想得到叶轮直径1500mm的叶片展开图，只需将该图谱放大1.5倍即可，甚至可以用普通复印机调整复印比例后直接复印出相关的真实大小的叶片展开图，使叶片展开工作变得更加简便与快捷，避免了以前为展开叶片而必须做的大量数据整理、输入、计算、绘制等工作。
3.2方便了多用模具的设计与实施
集团每套三元叶片压型模制造成本都在万元以上，开发一模多用工作能创造很大的经济效益，这项工作的关键是很难确定相关叶片的成型定位点，创建了叶片基本展开型谱后，各系列叶片的相互关系一目了然，只需把叶片基本展开型谱做成柔性样板，铺到模具的基本型面上，即可确定各系列叶片的成型定位点，解决了关键问题，促进了开展一模多用的设计与实施。
3.3促进了叶片的预修型工作
叶片的预修型就是凭借可靠的技术经验，在叶片展开时或在叶片压型之前，预先已对叶片或叶片展开样板进行了修型处理，这一措施对提高制造工艺水平、缩短产品制造周期具有重大意义。由上所述该类叶片展开存在一定误差，每次试压成型后都要进行修型，直到合格为止。没有统一基准展开叶片的修型，只能是针对本身而言，无指导意义。而用叶片基本展开型谱展开的叶片，因为展开基准是统一的，所以，这样的修型可以用来对型谱进行相应的修型处理，这就等于对型谱所包容的全部叶片进行了修型。当叶片成型基面固定后，叶片成型时各处受力方向也是不变的，因此，型谱的修型完全可以用来指导叶片的预修型工作。
4结论与建议
T型叶轮点元素三元叶片基本展开型谱的成功创建，是该项设计技术的一次重大技术创新，使得我集团三元叶轮的制造技术水平再跨新台阶。本项技术工作在提高设计水平、缩短产品制造周期等方面创造了显著的社会效益与经济效益。
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二、变频节能原理：
1. 风机运行曲线
采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较， 具有明显的节电效果。由图可以说明其节电原理： 图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H―Q）特性，曲线（2） 为管网风阻特性（风门全开）。曲线（4） 为变频运行特性（风门全开）
假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），工程由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。
2.风机在不同频率下的节能率
风机是传送气体的机械设备，水泵是传送液体的机械设备，二者都是将电动机的轴功率转变为流体的机械能的一种机械，二者的工作原理基本相同。
从流体力学原理得知，风机风量及水泵水流量与电机转速功率相关：风机水泵的风量（流量）与风机水泵（电机）的转速成正比，风机的风压、水泵的扬程与风机水泵（电机）的转速的平方成正比，风机水泵的轴功率等于风量与风压、流量与扬程的乘积，故风机水泵的轴功率与风机水泵（电机）的转速的二次方成正比（即风机水泵的轴功率与供电频率的二次方成正比）： 根据上述原理可知改变风机水泵的转速就可改变风机水泵的功率。
例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50
将供电频率由50 Hz降为40Hz，则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50
三、锅炉风机的变频节能改造：
锅炉的变频节能改造通常是指对锅炉风机、水泵等附机的变频节能改造。
锅炉风机、水泵在设计时是按最大工况来考虑的，在实际使用中有很多时间风机都需要根据实际工况进行调节，传统的做法是用开关风门、阀门的方式进行调节，这种调节方式增大了供风、供水工程的节流损失，在启动时还会有启动冲击电流，且对工程本身的调节也是阶段性的，调节速度缓慢，减少损失的能力很有限，也使整个工程工作在波动状态；而通过在锅炉风机、水泵上加装变频调速器（装置）则可一劳永逸的解决好这些问题，可使工程工作状态平缓稳定，并可通过变频节能收回投资。锅炉的变频改造方案一例如下：
目前锅炉风机的装机概况：2×75KW，1×55KW。 所有风机水泵均采用一对一（即一台变频器配一台电机）的配置方式，保留原工频工程且与变频工程互为备用，一般情况下的调节方式均为开环调节。
四、投资与节能：
变频节能工程（装置）在各类调速工程中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%，在
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