一、什么是空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)?
空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)是空氣在鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)下,會(huì)在轉(zhuǎn)子與箔片軸承表面之間產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng),形成一個(gè)高壓氣膜而將轉(zhuǎn)子托浮起來的一種鼓風(fēng)機(jī)!
空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)起源于韓國,是從飛機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)上分離出來的產(chǎn)品,其研發(fā)人員多為設(shè)于韓國的“三星(國家)空氣動(dòng)力技術(shù)研究所”(原來擔(dān)負(fù)著軍工航空航天技術(shù)研發(fā)的單位)。在東西方冷戰(zhàn)時(shí)期,韓國作為位于亞洲屬于美國為首的西方陣營里的一員,在技術(shù)及貿(mào)易上給予了韓國極大的支持,并將一些軍事方面的項(xiàng)目放在韓國國內(nèi)研發(fā),以扶持韓國的軍工科研技術(shù)水平,其中的研發(fā)單位就包括這個(gè)負(fù)責(zé)航空航天方面的空氣動(dòng)力技術(shù)研究的三星研究所。后來由于前蘇聯(lián)解體,東西方冷戰(zhàn)結(jié)束,韓國的一些軍工科研項(xiàng)目也隨著下馬,一些掌握著專利技術(shù)的科學(xué)家離開研究所后設(shè)立自己的生產(chǎn)企業(yè),將原來的軍工技術(shù)民用化開發(fā)出先進(jìn)的產(chǎn)品并商用??諝鈶腋‰x心鼓風(fēng)機(jī)就是這樣一個(gè)產(chǎn)品。
二、空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)原理及組成
1、空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)的組成與原理
空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)主要包括葉輪、空氣懸浮軸承、變頻器、高速永磁電機(jī)及其結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。電機(jī)主軸與風(fēng)機(jī)葉輪同軸,高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由空氣懸浮軸承直接支撐。其主要核心技術(shù)是空氣懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)??諝鈶壹茌S承以空氣為工作介質(zhì),以彈性平坦箔片為支撐面,以彈性波浪箔片為支撐構(gòu)件。
最初,葉輪轉(zhuǎn)子與軸承接觸,但當(dāng)轉(zhuǎn)子進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),由于空氣的粘性和楔塊的作用,平面間會(huì)產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng)。在箔片和轉(zhuǎn)子表面,使扁平箔和波紋箔發(fā)生彈性變形,將扁平箔推開,然后使轉(zhuǎn)子處于懸浮狀態(tài)。 不均勻的圓周氣壓使箔片軸承具有承受載荷的能力?;蛘吒?jiǎn)單地說,在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)期間,在轉(zhuǎn)子和箔片之間形成高壓氣膜,從而提升轉(zhuǎn)子。
由上可知,盡管在空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行之后,葉輪轉(zhuǎn)子沒有摩擦,但這并不意味著設(shè)備在整個(gè)過程中完全沒有摩擦。在箔軸承的啟動(dòng)和停止階段,當(dāng)速度低于臨界速度時(shí),動(dòng)壓效應(yīng)不足以固定轉(zhuǎn)子。此時(shí),軸承的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子之間仍將存在接觸摩擦。這段時(shí)間很短,但是仍然有平的箔紙。薄膜的磨損問題會(huì)縮短使用壽命,因此,在使用空氣懸架鼓風(fēng)機(jī)時(shí),必須盡量減少頻繁的啟停操作。同時(shí),為了提高動(dòng)壓軸承的使用壽命,還必須在軸承表面涂上高質(zhì)量的潤(rùn)滑涂層。
2、空氣懸浮離心風(fēng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)
1)節(jié)能高效
采用懸浮軸承,無接觸損失和機(jī)械損失,實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速無極變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),使得風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率可高達(dá)95%左右。
2)噪音低,體積小,安裝方便
所有部件(高速電動(dòng)機(jī)、變頻器、懸浮式軸承)集成安裝在普通底座上,無需特殊固定基礎(chǔ),設(shè)備體積小、重量輕、安裝操作方便,運(yùn)行時(shí)低噪聲和無振動(dòng),噪聲等級(jí)<80dB。
3)系統(tǒng)集成性高
鼓風(fēng)機(jī)本身已集成了就地控制和變頻系統(tǒng)于一體,不需要單獨(dú)設(shè)立變頻柜及操作柜。通過風(fēng)機(jī)自身的控制面板就可以實(shí)現(xiàn)各種功能的設(shè)定和對(duì)流體溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、出風(fēng)壓力、風(fēng)量、消耗功率等進(jìn)行參數(shù)的查詢,高效過濾器、冷卻系統(tǒng)、全自動(dòng)防喘震系統(tǒng)、停電和故障保護(hù)系統(tǒng)等都集中安裝于風(fēng)機(jī)機(jī)柜內(nèi)部,為操作工人帶來方便及減少操作事故的發(fā)生。
4)使用簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)便、費(fèi)用低,壽命長(zhǎng)
鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)與葉輪直聯(lián),無齒輪增速裝置,無任何機(jī)械接觸,無需潤(rùn)滑油系統(tǒng),沒有磨損及能量損耗,維護(hù)費(fèi)用低,動(dòng)力傳遞效率達(dá)到95%以上。葉輪選用高強(qiáng)度航空鋁材、Ti 材質(zhì),具有優(yōu)秀的耐磨、抗變形能力,使用壽命達(dá)30年以上。采用變頻器調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量,比節(jié)流閥節(jié)能,且風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍廣泛,一般為50%~100%。
5)冷卻效率高
冷卻系統(tǒng)采用風(fēng)冷和水冷結(jié)合的方式,能夠有效保護(hù)電機(jī),可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的隨時(shí)啟停。
6)遠(yuǎn)程控制
采用了PLC+物聯(lián)網(wǎng)。不但可由中心控制室控制,若風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障,還可以實(shí)施遠(yuǎn)程維修調(diào)試。
3、空氣懸浮風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
首先空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)采用高速永磁電機(jī)空氣懸浮軸承,鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速可達(dá)40000轉(zhuǎn)以上,故機(jī)械效率高,相比較傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)節(jié)能率可以達(dá)百分之35-45。
其次空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)采用三元流葉輪,渦殼采用航空鋁合金材料,采用空氣軸承直聯(lián),無機(jī)械摩擦,噪音只有75分貝至80分貝(1米處)不需要設(shè)隔音罩。
空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,節(jié)省空間,便于移動(dòng)和安裝,可采用遠(yuǎn)程操作,監(jiān)測(cè),無需到風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng),便可以自行監(jiān)測(cè)馬達(dá)轉(zhuǎn)速,風(fēng)壓,風(fēng)量,電力,溫度,過濾器灰塵等等。
缺點(diǎn):
首先,空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)價(jià)格貴、維護(hù)費(fèi)用低,維修成本較羅茨風(fēng)機(jī)要高;
其次是由于它的結(jié)構(gòu)所造成,傳統(tǒng)羅茨風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)軸真空使用,而空氣懸浮風(fēng)機(jī)則不能;
傳統(tǒng)羅茨風(fēng)機(jī)可以頻繁啟停,而空氣懸浮風(fēng)機(jī)頻繁啟停會(huì)對(duì)空氣軸承有摩擦,廠家技術(shù)不一,軸承設(shè)計(jì)啟停次數(shù)20000次左右以上,基本可各工況使用。