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涡轮鼓风机 产品介绍 1 对鼓风机的性能要求以及实现的方法 所要求的性能参数 风量以及风压方法 改变容积 容积式鼓风机利用离心力 离心式鼓风机 2 容积式鼓风机的构造及工作原理 Suction Delivery Casing TimingGear Rotor 3 Ex P DBlower 离心鼓风机的性能要求及工作原理 风量 与叶轮的周速成正比 即与叶轮的转速成正比 风压 与叶轮的周速的平方成正比 即与叶轮转速的平方成正比 高速旋转叶轮若转速受限制 只能设计为多级离心式鼓风机若转速不受限制 可设计为单级离心鼓风机 4 多级离心式鼓风机的结构及工作原理 5 传统的齿轮增速单级高速涡轮鼓风机的构造及工作原理 水箱 冷却塔 水泵 轴承 加注油泵 叶轮 进风导叶片 增速齿轮 联轴器 轴承 电机 ThrustCollar 循环油箱 循环油泵 电机冷却风扇 电机轴承 6 进风 出风 21st世纪的涡轮鼓风机 传统的涡轮鼓风机存在以下各种技术缺陷 1 能耗高 以下各种状况导致空气动力学性能下降 非满负荷状态下运行 机械损耗 可观的辅助系统能耗2 可观的消耗品支出 润滑油 脂等 可观的日常维护工作量 调节 维护 更换消耗品 并且需要储备大量的备品备件 安装复杂 需要特殊的土建基础 预埋件 以及庞大的站房面积 严重污染环境 废弃油 油雾 噪音以及震动 若要设计出真正的21st世纪环境友好型涡轮鼓风机则必须克服乃至彻底消除上述缺陷 是否真的存在这种涡轮鼓风机 7 涡轮鼓风机所必需的3大部件 叶轮 形成风量和风压 涡壳 收集空气 电机 驱动叶轮 8 理想的涡轮鼓风机的结构以及实现方式 电机轴承 电机冷却风扇 涡壳 电机 9 磁悬浮以及空气悬浮轴承的结构及工作原理 磁悬浮轴承利用方位传感器检测转子的瞬时方位 将传感器反馈信号与基准信号相比较 然后线圈据此调整电磁场 以基准方位为目标 不断地调整和控制转子的瞬时方位 采用同样原理调整 控制推力轴承 为此 需要配置磁悬浮轴承控制器 一旦该控制器出现故障 任何操作将无从谈起 空气轴承当转子高速旋转时 周围的空气由于其自身的粘滞度而被卷入轴与轴圈之间的楔形区 由此产生强大的浮扬力 足以支持径向荷载 使转轴可以在悬浮状态下高速运行 同样原理 当转子运行时 推力轴承可以保持其在无接触状态下高速运行 无需为实现上述工作原理而设置控制器 10 Shaft Sleeve Wedge shapedChannel Air Pressure Positionsensor Magneticbearing Rotor Airgap MagneticbearingController Softironlamination Referencesignal Signal Processingsystem Sensorfeed backsignal Poweramplifier 传统轴承与空气悬浮轴承之间的比较 传统轴承 空气轴承 传统轴承由于M 2三项参数所决定的离心力 造成轴承振动 M Rotor Oilfilm 惯心 惯性中心 质心 旋转中心 惯心 惯性中心 M 质心 当转子不平衡时 将围绕 惯心 运行 无振动 Airgap 达到自动平衡 转子 11 F 离心力 Neuros涡轮鼓风机的主机 标准化的单级涡轮鼓风机设计高速电机 无齿轮箱 无润滑油空气轴承具有航空发动机技术背景的高效涡轮式叶轮独特的空气冷却技术 AirfoilBearing VoluteCasing Impeller MotorRotor AirOutlet CoolingFin CoolingFan AirInlet 12 一体化套装设计 Blow offSilencer Inverter LocalControlPanel SinusFilter BlowerCore AirOutlet Blow offValve DischargeDuct AirInlet 13 户内型 标准户外型 选项 BumpTypeAirBearing 可靠的高科技 ThrustBearing JournalBearing ThrustBearing MotorShaft JournalBearing PMSM RobustRotorDesign HighlyEfficientImpeller UniqueAirCoolingSystem NoiseSuppressionDesign Impeller 14 Neuros鼓风机的空气轴承 ThrustBearing HighSpeedMotorShaft Impeller Bearingsleeve Bumpfoil Topfoil Journal 15 空气悬浮轴承的应用领域 SmallTurboMachinery TurboCompressor MediumtoLarge PrincipleofAirfoilBearing HydrodynamicPressureGenerationwithout Region Region Region NeurosDevelopment TurboBlower TurboCompressor MicroTurbine Cryocooler 100 80 60 40 20 0 20 000 40 000 60 000 80 000 100 000 120 000 16 TurboBlower SmallGasTurbine withoutexternalhighpressuresource P 空气悬浮轴承的耐久性测试及寿命预期 Vibration ShaftDisp Therewasnoabnormalsignalsduringtheentiretest asshownintheleftfigure IfaproblemoccurredduringtheOn OffTest vibrationsignalwouldbeseen Thetestwasstoppedastherewerenofaultsafter20 000On Offcycles whichcorrespondto50yearsofusageifoperatingonceaday Thepicturesintheleftshowthesurfaceoftheshaftandjournalbearingaftertheendurancetest ShaftSurface BearingSurface RPMProfile 17 强劲的永磁同步电机及变频器 高效永磁同步电机及可靠的变频器配置 PMSM PermanentMagnetSynchronousMotor永磁同步电机 18 KEBInverter Germany 随变频而变化的电机效率 19 永磁同步电机 普通异步电机 MotorEfficiency Load 高效的空气动力学设计 叶轮具有航空及工业燃气透平引擎设计背景的计算机模拟设计 采用无扩散导叶设计 参数调节范围更为宽泛 CFD StructuralAnalysisResults NX75 NX100Impeller NX150Impeller 20 独特的整机冷却设计 不会向机房散发热量 环境友好型的冷却设计 21 NX50 NX150 NX50 NX150机型的冷却设计 22 空气冷却 利用主进风穿越电机冷却翅片组对电机实行有效降温无需另设冷却风扇热量随吸入的主进风经管路输出鼓风机房 不会增高机房温度 即 机房无需另设降温设备 独到的冷却设计确保了鼓风机在高温条件下 高于40 仍然可以稳定可靠地运行专利号No 10 0572849适用于以下机型 NX50 NX75 NX100 NX150 利用主进风冷却流向图 冷却翅片组 NX200 NX300机型的冷却设计 WaterJacket 闭路循环水冷系统 22 电机外设螺旋冷却水夹套适用于空气冷却效果不佳的工作场合采用独特的内置式或外置式闭路循环水冷系统 无需任何外接供水设施或管路系统保持电机及变频器始终处于最佳工作状态有效延长设备的使用寿命适用于以下机型 NX200 NX300 螺旋水夹套 定子内置于螺旋水夹套 Neuros鼓风机总装图 NX200 NX300 23 隔音设计 Soundproofpanel StructureSystem SoundproofCover DirectionofNoiseEmission SoundproofCover SoundproofCover 24 噪声等级测定 TestEquipment B KPUKSE 1 3OctaveAnalysisB KFree field1 2 MicrophoneType4191MeasurementPos 1maheadofinletintheconcretewalllaboratory nosoundabsorptionfacility MeasurementResult 76 1dB A maximumNoiseFrequencyof800Hz EvaluationResult NoiseComparison dB A 20 0uPa Autospectrum Mc InputWorking Input Input CPBAnalyzer CursorValuesY 66 1dB A 20 0OuPaX 800 0HzTotal76 1dB A 20 0uPa Residentialquarterinnighttime Bus AirplaneTakingoff Rocketlaunching ResidentialareaIndaytime TrafficnoiseIntown Train Over 25 A 变频器及PLC控制屏 26 ModbusRS422 RS485orLAN ProgrammableLogicController Touch screen RemotemonitoringandoperationthroughInternetorothercommunicationsdevices option MasterControlPanelalsocanbesupplied option 当背压变化时保持设定的风量不变 灵活多变的操作控制方法 恒定风压控制模式 27 当风量变化时保持风压不变 恒定流量控制模式 关于Neuros鼓风机功率消耗的说明 Neuros鼓风机的功率消耗是指整机运行所需的全部功率消耗 包括电机输入 变频器供电以及电气控制 而传统类鼓风机往往强调的是轴功率消耗 其实考量传统类鼓风机 也应该计算其轴功率与电机损耗的总和 此外 还应该计入其他辅助系统的功耗 例如 润滑油循环系统 冷却系统以及导叶驱动装置等 28 Neuros鼓风机的操作控制 自动控制系统确保了高效和经济性 通过变频控制电机转速 达到自动调节控制风量和风压的目的 与传统风机所不同的是 我们的风机没有导叶片 所以无导叶片损失也没有叶轮入口 预旋 撞击损失 29 关于夏季运行及出风压力 夏季 由于气温升高造成空气密度下降 鼓风机的出风压力较之冬季会有所下降 传统离心鼓风机由于采用的是定速设计 其喘振安全裕度将完全丧失 或其出风压力将低于设计规格 所以 用户若选用传统离心风机 为了补偿夏季的性能下降 将不得不选用较大的机型 而Neuros鼓风机的控制模式具备了转速自动补偿模式 所以在夏季依然可以保持所需的出风压力 30 振动环境测试 LateralDirectionExcitationTestScene Touseturboblowerforcoolingthegeneratorofhigh speedtrainofUSALPSCo vibrationtestwasperformedbyapplyingthevibrationconditionof0 6g 0 100Hz whichisthevibrationlevelwhenloadedonthehigh speedtrain SeismicdesigntopgradeinJAPAN 0 6g 0 50Hz Blowerperformanceofpressure0 6kgf airflow50 min 8 5PSI 1765 8CFM wasmaintainedconstantlybefore during aftervibrationtest Confirmnormaloperationbyforcedvibrationoracceleration AxialDirectionExcitationTestScene 31 Neuros鼓风机可靠性测试 SupplyinghightemperatureairbyelectricalheaterToverifynormalsystemoperationandsafetyatmax 45 113 inletairtemperatureTestedatRated Max load Max airflowconditionsBlowerperformanceofpressure0 6kgf airflow50 min 8 5PSI 1765 8CFM wasmaintainedconstantlybefore afterhightemperatureenvironmenttest Inverterseparationtypecanbeusuallyrecommendedover40 suctionairenvironmentforitslonglifespannotaffectedbyit DistancebetweenBlowerUnitandInvertercanbemax 200m 高温环境测试 结构安全性测试 Verifiedstructuralsafetyofimpellerat1 2timesmaximumoperationspeedTestitemthatshouldbeperformedincaseofhigh speedimpeller thewholetest Checklists Damage deformation recovery SpinTesterinNEUROS Co Max 200 000rpm 32 易维护 InletFilter SoundproofPanel 即使在运行时也可实现安全更换只需单人操作 便捷地更换过滤棉 33 谐波泄漏电流 谐波泄漏电流 各机型额定输入电流 440 50 60 z 34 THD37 6 若客户希望将THD降到远低于如上所示的37 6 我们建议客户在Neulos鼓风机之前的主电缆上另设KEB谐波过滤器 可望将THD降低至8 EN61003 4 12 Neuros特点总结 1 高效由于无需增速齿轮 并采用了具有自主知识产权的空气轴承技术 大大降低了机械损失 显著提高了能效 优异的操作特性智能化的PLC操作控制系统 使鼓风机具备了恒定风量和恒定风压控制等多种控制功能模式 完全实现了自动控制 也出色地保证了该鼓风机的出力稳定 低噪音 低振动由于采用了低震动的空气轴承技术 因此鼓风机无需特殊的土建基础 又由于无需增速齿轮 所以也不产生高频机械噪声 仅产生气流噪声而已 对此 我们也在机型设计上采取了相应的降噪和隔声措施 35 无油 脂或冷却补给水对保护我们的地球家园进一步做出贡献 易安装只要现场电缆敷设等工作就绪到位 每台鼓风机的最终安装就位将非常便捷 一台叉车即可 鼓风机房无须另设通风设施基于独特的整体冷却设计 因此该鼓风机不会在机房内散发热量 所以鼓风机房无需另设通风设施 易维护系统具有自我诊断功能 并且 由于设备运行时几乎没有物理接触磨损 所以基本上可以做到免维护 36 Neuros特点总结 2 传统的涡轮鼓风机存在以下各种技术缺陷 1 能耗高 以下各种状况导致空气动力学性能下降 非满负荷状态下运行 机械损耗 可观的辅助系统能耗2 可观的消耗品支出 润滑油 脂等 可观的日常维护工作量 调节 维护 更换消耗品 并且需要储备大量的备品备件 安装复杂 需要特殊的土建基础 预埋件 以及庞大的站房面积 严重污染环境 废弃油 油雾 噪音以及震动 若要设计出真正的21st世纪环境友好型涡轮鼓风机则必须克服乃至彻底消除上述缺陷 是否真的存在这种涡轮鼓风机 已解决 已解决 已解决 已解决 已解决 是的 这就是 Neuros 鼓风机 37 21st世纪的涡轮鼓风机 多种非标机箱设计 选项 InverterSeparationType OutdoorInstallationType FlangeType StandardLouverType 38 Blow offIntakeTypeforNitrogen 工程实例 1 DaejeonWWTP Korea DaejeonWWTP Korea 3 Inverterseparationtype Outdoorinstallationtyp