何 雁，牛志杰， 趙東銘， 劉 波

（1.中國(guó)汽車(chē)工業(yè)工程有限公司，天津 300113；2.煙臺(tái)通用東岳汽車(chē)有限公司，山東煙臺(tái) 264006）

淺談風(fēng)機(jī)喘振的預(yù)防

何 雁1，牛志杰1， 趙東銘2， 劉 波2

（1.中國(guó)汽車(chē)工業(yè)工程有限公司，天津 300113；2.煙臺(tái)通用東岳汽車(chē)有限公司，山東煙臺(tái) 264006）

結(jié)合通風(fēng)除塵改造工程實(shí)例，對(duì)風(fēng)機(jī)喘振問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了解決風(fēng)機(jī)喘振問(wèn)題的辦法。其解決風(fēng)機(jī)喘振的經(jīng)驗(yàn)和做法，可供通風(fēng)除塵系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)和通風(fēng)除塵系統(tǒng)改造項(xiàng)目參考。

通風(fēng)除塵；風(fēng)機(jī)喘振；設(shè)計(jì)改造

1　問(wèn)題提出

通用東岳汽車(chē)鑄鐵廠(chǎng)清理生產(chǎn)線(xiàn)的除塵系統(tǒng)采用濾筒式除塵器除塵，濾筒式除塵器前未設(shè)置預(yù)除塵器，因鑄件打磨粉塵的磨嘬能力強(qiáng)，濾筒除塵器的濾筒很快被磨穿。為此，通用東岳汽車(chē)鑄鐵廠(chǎng)委托某環(huán)保工程公司對(duì)該除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，在除塵系統(tǒng)的濾筒除塵器前增加低阻旋風(fēng)除塵器，對(duì)打磨粉塵廢氣進(jìn)行預(yù)處理，去除打磨粉塵廢氣中磨嘬能力強(qiáng)的粗粒子，延長(zhǎng)濾筒式除塵器濾筒的使用周期。

除塵系統(tǒng)改造后，整個(gè)除塵系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)，使除塵系統(tǒng)不能正常運(yùn)行：①系統(tǒng)除塵風(fēng)機(jī)后增加的排氣筒集風(fēng)箱出現(xiàn)間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象；②系統(tǒng)除塵風(fēng)機(jī)出現(xiàn)間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象；③濾筒除塵器前的低阻旋風(fēng)除塵器和車(chē)間內(nèi)除塵風(fēng)管出現(xiàn)間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象。

因除塵系統(tǒng)改造后不能正常運(yùn)行，為不影響生產(chǎn)，在增加的低阻旋風(fēng)除塵器前添加三通管，三通管分流大部分粉塵廢氣直接進(jìn)入濾筒式除塵器，僅有少量粉塵廢氣經(jīng)三通管分流至低阻旋風(fēng)除塵器預(yù)除塵后進(jìn)入濾筒式除塵。除塵器濾筒被打磨粉塵粗粒子很快磨穿的問(wèn)題依然存在，除塵系統(tǒng)改造未達(dá)到預(yù)期設(shè)想的效果。

受通用東岳汽車(chē)鑄鐵廠(chǎng)邀請(qǐng)，我們實(shí)地調(diào)查了該除塵系統(tǒng)改造前和改造后的運(yùn)行情況，并與相關(guān)人員共同分析和探討了該除塵系統(tǒng)的振動(dòng)問(wèn)題及其解決辦法?，F(xiàn)總結(jié)如下，供同行參考借鑒。

2　問(wèn)題分析

2.1 原除塵系統(tǒng)簡(jiǎn)介

原除塵系統(tǒng)粉塵廢氣凈化處理工藝流程如下：

各產(chǎn)塵設(shè)備→吸塵罩→風(fēng)管→濾筒式除塵器→手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥→風(fēng)機(jī)→風(fēng)管→消聲器→排氣筒（φ2 300 mm，頂標(biāo)高約8 m）。

除塵系統(tǒng)選用通風(fēng)機(jī)：G4-73-11，№20D，L=193 660～210 080 m3/h，P=3 060～2 853 Pa，n=730 r/min，N=250 kW。

現(xiàn)場(chǎng)歷年環(huán)保監(jiān)測(cè)的該除塵系統(tǒng)排風(fēng)量為160 000～170 000 m3/h（因清理生產(chǎn)線(xiàn)工藝設(shè)備改進(jìn)，取消了部分清理工位，除塵系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行風(fēng)量小于設(shè)計(jì)風(fēng)量）；經(jīng)核算，原除塵系統(tǒng)設(shè)備及管網(wǎng)的阻力約為3 000 Pa，原除塵系統(tǒng)選用通風(fēng)機(jī)的壓頭略微偏小，但基本滿(mǎn)足使用要求。

2.2除塵系統(tǒng)改造后簡(jiǎn)介

除塵系統(tǒng)改造后粉塵廢氣凈化處理工藝流程如下：

各產(chǎn)塵設(shè)備→吸塵罩→風(fēng)管→組合式低阻旋風(fēng)除塵器→濾筒式除塵器→手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥→風(fēng)機(jī)→風(fēng)管→消聲器→風(fēng)管→排氣筒集風(fēng)箱→組合式排氣筒（3×φ1 400 mm，頂標(biāo)高21.6 m）。

除塵系統(tǒng)改造后，仍使用原系統(tǒng)除塵通風(fēng)機(jī)：G4-73-11，№20D。n=730 r/min，N=250 kW。為直連安裝方式。

除塵系統(tǒng)改造后，增加了組合式低阻旋風(fēng)除塵器、排氣筒集風(fēng)箱、組合式排氣筒（排氣筒加高至21.6 m）等，經(jīng)核算，改造后除塵系統(tǒng)設(shè)備及管網(wǎng)的阻力約為4 000 Pa，顯而易見(jiàn)，除塵系統(tǒng)仍使用原風(fēng)機(jī)是不合適的。

除塵系統(tǒng)改造完成后，包括風(fēng)機(jī)在內(nèi)的整個(gè)除塵系統(tǒng)出現(xiàn)間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象，除塵系統(tǒng)無(wú)法正常開(kāi)啟運(yùn)行。為維持正常生產(chǎn)要求，緊接著又對(duì)除塵系統(tǒng)管路系統(tǒng)進(jìn)行臨時(shí)性二次改造，在組合式低阻旋風(fēng)除塵器前增加臨時(shí)三通管，分流粉塵廢氣直接進(jìn)入濾筒式除塵器后（僅有少量粉塵廢氣進(jìn)入組合式低阻旋風(fēng)除塵器），除塵系統(tǒng)才能正常開(kāi)啟運(yùn)行，二次改造后的粉塵廢氣凈化處理工藝流程如下：

可見(jiàn)，除塵系統(tǒng)二次改造后，大部分粉塵廢氣仍直接進(jìn)入濾筒式除塵器，只有少量粉塵廢氣經(jīng)三通管分流至低阻旋風(fēng)除塵器預(yù)后進(jìn)入濾筒式除塵，除塵器濾筒被很快磨穿的問(wèn)題依然存在。

2.3除塵系統(tǒng)間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)原因分析

經(jīng)分析，可能有以下因素和原因造成該除塵系統(tǒng)排氣筒集風(fēng)箱、通風(fēng)機(jī)、除塵系統(tǒng)管路等出現(xiàn)間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)：

①原除塵系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)的壓頭偏小，相對(duì)于原除塵系統(tǒng)風(fēng)管和濾筒除塵器的阻力來(lái)說(shuō)勉強(qiáng)能夠滿(mǎn)足。改造后增加的組合式低阻旋風(fēng)除塵器等阻力估計(jì)為800 Pa以上，增加組合式低阻旋風(fēng)除塵器等后使系統(tǒng)阻力增大，通風(fēng)機(jī)偏離了風(fēng)機(jī)曲線(xiàn)的穩(wěn)定區(qū)而進(jìn)入喘振區(qū)。

②除塵系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)在一定的風(fēng)量下所產(chǎn)生的不均勻氣流振動(dòng)引起風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道的振動(dòng)，特別是管道的薄弱管段處易振動(dòng)，管道內(nèi)不均勻氣流振動(dòng)的頻率，可能與管道振動(dòng)的頻率相同而引發(fā)共振，從而使排氣筒集風(fēng)箱和通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)現(xiàn)象。

以上第一條應(yīng)該是引起除塵系統(tǒng)發(fā)生間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)的主要原因。

下面結(jié)合鑄鐵廠(chǎng)清理生產(chǎn)線(xiàn)除塵系統(tǒng)改造工程實(shí)例，重點(diǎn)分析通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振現(xiàn)象的原因。

圖1 通風(fēng)機(jī)和管網(wǎng)L-P的聯(lián)合曲線(xiàn)示意圖

圖1為通風(fēng)機(jī)和管網(wǎng)L-P的聯(lián)合曲線(xiàn)示意圖。其中，(L-P)1曲線(xiàn)為除塵系統(tǒng)原有通風(fēng)機(jī)的流量(L)-全壓(P)曲線(xiàn)，(L-P)1曲線(xiàn)上Ak點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是原有通風(fēng)機(jī)的駝峰流量LAk。我們知道：當(dāng)通風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量＞駝峰流量LAk時(shí)，通風(fēng)機(jī)工作是穩(wěn)定的；當(dāng)通風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量＜駝峰流量LAk時(shí)，通風(fēng)機(jī)工作是不穩(wěn)定的，并將會(huì)發(fā)生喘振（其原因這里就不贅述了）。

原有通風(fēng)機(jī)的駝峰流量LAk，也就是原有通風(fēng)機(jī)的喘振臨界流量。駝峰流量的右側(cè)區(qū)域?yàn)榉€(wěn)定工作區(qū)域，駝峰流量的左側(cè)區(qū)域?yàn)椴环€(wěn)定工作區(qū)域。當(dāng)管網(wǎng)增加阻力時(shí)（關(guān)小調(diào)風(fēng)閥、關(guān)閉調(diào)風(fēng)閥、系統(tǒng)串聯(lián)增加設(shè)備等），管網(wǎng)的P-L曲線(xiàn)就會(huì)陡立向左偏移，從而會(huì)使通風(fēng)機(jī)駝峰右側(cè)的工作點(diǎn)向駝峰點(diǎn)Ak靠近，工作點(diǎn)越靠近駝峰點(diǎn)Ak，通風(fēng)機(jī)就越會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作的可能性。

圖1中O-A曲線(xiàn)為原除塵系統(tǒng)管網(wǎng)的流量-壓力曲線(xiàn)，它與原有風(fēng)機(jī)(L-P)1曲線(xiàn)相交于點(diǎn)A1，A1點(diǎn)為原除塵系統(tǒng)的工作狀態(tài)點(diǎn)，A1點(diǎn)位于駝峰點(diǎn)Ak右側(cè)，故原除塵系統(tǒng)工作是穩(wěn)定的。通俗點(diǎn)解釋?zhuān)褪钱?dāng)通風(fēng)在 A1點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后隨著通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，其出口壓力隨著流量的增加而減小。同時(shí)管網(wǎng)內(nèi)的壓力隨著流量的增加而增大，直到通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部壓力與管網(wǎng)的內(nèi)部壓力相等，即達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，從而使通風(fēng)機(jī)達(dá)到一種穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

圖1中O-B曲線(xiàn)為除塵系統(tǒng)改造后管網(wǎng)的流量-壓力曲線(xiàn)，它與原有風(fēng)機(jī)(L-P)1曲線(xiàn)相交于點(diǎn)A2，A2點(diǎn)為除塵系統(tǒng)改造后的工作狀態(tài)點(diǎn)，A2點(diǎn)位于駝峰點(diǎn)Ak左側(cè)，故除塵系統(tǒng)改造后工作是不穩(wěn)定的，原有通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振，帶來(lái)整個(gè)除塵系統(tǒng)各設(shè)備及管網(wǎng)的間歇振動(dòng)或持續(xù)振動(dòng)。通俗點(diǎn)解釋?zhuān)褪钱?dāng)通風(fēng)機(jī)在 A2點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后隨著通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，其出口壓力隨著流量的增加而增大。同時(shí)管網(wǎng)內(nèi)的壓力隨著流量的增加也同步增大，這樣，通風(fēng)機(jī)的內(nèi)部壓力與管網(wǎng)的內(nèi)部壓力不會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。因而，通風(fēng)機(jī)是一種非穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，風(fēng)機(jī)將會(huì)發(fā)生“喘振”現(xiàn)象。

根據(jù)上述分析，顯而易見(jiàn)，具有駝峰型流量-壓力曲線(xiàn)通風(fēng)機(jī)不恰當(dāng)?shù)倪x型（選用駝峰曲線(xiàn)很明顯的風(fēng)機(jī)），除塵系統(tǒng)管網(wǎng)不恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)（系統(tǒng)管網(wǎng)阻力設(shè)計(jì)偏大），除塵系統(tǒng)管網(wǎng)不恰當(dāng)?shù)母脑欤ㄔ黾酉到y(tǒng)阻力的管網(wǎng)改造）等，只要使通風(fēng)機(jī)的工作流量小于其駝峰流量，就會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振，并引發(fā)整個(gè)除塵系統(tǒng)管網(wǎng)的振動(dòng)。

3　問(wèn)題解決

3.1通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的危害

當(dāng)通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振時(shí)，其噪聲和振動(dòng)異常增大，風(fēng)機(jī)出口壓力急劇波動(dòng)，電機(jī)電流上下波動(dòng)，風(fēng)機(jī)的流量周期性的反復(fù)，并在很大范圍內(nèi)變化，表現(xiàn)為零流量甚至出現(xiàn)負(fù)流量（氣體倒流）。風(fēng)機(jī)流量的這種正負(fù)劇烈的波動(dòng)，就像哮喘病人發(fā)作時(shí)的呼吸困難一樣。由于氣流波動(dòng)很大而發(fā)生氣流的猛烈撞擊，使風(fēng)機(jī)本身產(chǎn)生劇烈振動(dòng).同時(shí)風(fēng)機(jī)工作的噪聲加劇。大容量的高壓頭風(fēng)機(jī)產(chǎn)生喘振時(shí)的危害更大，由于振動(dòng)強(qiáng)烈，軸承液體潤(rùn)滑條件會(huì)遭到破壞，軸瓦會(huì)燒壞，甚至傳動(dòng)軸會(huì)扭斷，轉(zhuǎn)子與定子會(huì)產(chǎn)生磨擦、碰撞，密封元件也將會(huì)嚴(yán)重破壞，最終導(dǎo)致通風(fēng)設(shè)備損壞。

通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振與其輸送的氣體流量、壓力、管網(wǎng)容量和管網(wǎng)阻力特性等有關(guān)，管網(wǎng)容積越大，喘振的頻率越低，振幅越大。通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振后，通過(guò)氣流的傳遞作用，還會(huì)使除塵系統(tǒng)管網(wǎng)周期性劇烈振動(dòng)，并伴有周期性的“呼嚓、呼嚓”喘氣吼叫聲，將會(huì)對(duì)通風(fēng)除塵系統(tǒng)管網(wǎng)有一定的損害。

通風(fēng)機(jī)喘振，輕則風(fēng)機(jī)管網(wǎng)振動(dòng)，重則毀壞通風(fēng)設(shè)備?？傊L(fēng)機(jī)一旦發(fā)生喘振，通風(fēng)除塵系統(tǒng)就無(wú)法正常運(yùn)行。

3.2通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的預(yù)防措施

①通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用設(shè)備時(shí)，盡量選用（L-P）特性曲線(xiàn)沒(méi)有駝峰的通風(fēng)機(jī)；如果通風(fēng)機(jī)的（L-P）特性曲線(xiàn)有駝峰，則應(yīng)使通風(fēng)機(jī)—直保持在穩(wěn)定區(qū)(即L-P曲線(xiàn)下降段)工作，即保證通風(fēng)機(jī)的排除流量恒定大于其喘振臨界流量（駝峰流量Lk）。（與管網(wǎng)的設(shè)計(jì)有關(guān)，見(jiàn)下條。）

②通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)管網(wǎng)時(shí)，要防止通風(fēng)機(jī)入口管網(wǎng)的“卡脖子”和通風(fēng)機(jī)出口管網(wǎng)的“憋悶”現(xiàn)象，避免管網(wǎng)設(shè)計(jì)阻力過(guò)大，使通風(fēng)機(jī)排風(fēng)量小于或接近其喘振臨界流量（駝峰流量Lk）。即要仔細(xì)核算通風(fēng)除塵系統(tǒng)的總阻力。通風(fēng)除塵系統(tǒng)管網(wǎng)考慮系統(tǒng)運(yùn)行后增加的總阻力，應(yīng)于通風(fēng)機(jī)提供的壓頭相匹配。

③對(duì)通風(fēng)機(jī)為恒定轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)，如果其運(yùn)行過(guò)程中需要周期性變小流量，且流量小于或接近其喘振臨界流量（駝峰流量Lk）時(shí)，可以設(shè)置再循環(huán)管路（防喘回流措施：風(fēng)機(jī)出口與風(fēng)機(jī)入口間設(shè)連接風(fēng)管，并在風(fēng)管上設(shè)切換調(diào)節(jié)閥，風(fēng)機(jī)的出風(fēng)回流至風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)）、或自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)閥（風(fēng)機(jī)直接從環(huán)境進(jìn)風(fēng)）、或自動(dòng)排風(fēng)閥（防喘放空措施：降低管網(wǎng)壓力），從而保證通風(fēng)機(jī)的排除流量恒定大于其喘振臨界流量（駝峰流量Lk）。

④調(diào)整通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可以改善或消除喘振情況，獲得穩(wěn)定的運(yùn)行工況，但前提是管路性能曲線(xiàn)不能通過(guò)風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)的坐標(biāo)原點(diǎn)。否則風(fēng)機(jī)在各個(gè)轉(zhuǎn)速下的工作點(diǎn)都是相似工作點(diǎn)，在風(fēng)機(jī)喘振的情況下，改變轉(zhuǎn)速也無(wú)法獲得穩(wěn)定運(yùn)行工況。

3.3東岳汽車(chē)鑄鐵廠(chǎng)清理生產(chǎn)線(xiàn)除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)喘振解決辦法

由以上通風(fēng)機(jī)喘振的原因分析，并考慮防止通風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振的預(yù)防措施，鑄鐵廠(chǎng)清理生產(chǎn)線(xiàn)除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)喘振解決的最好辦法是更換新的通風(fēng)機(jī)，即根據(jù)改造后的除塵系統(tǒng)實(shí)際總風(fēng)量和除塵系統(tǒng)管網(wǎng)總阻力，重新選擇通風(fēng)機(jī)，滿(mǎn)足改造后的除塵系統(tǒng)的使用要求。

下面結(jié)合圖1，說(shuō)明除塵系統(tǒng)增加組合式低阻旋風(fēng)除塵器等后，更換原有通風(fēng)機(jī)，避免風(fēng)機(jī)喘振的原理。

圖1中的(L-P)2曲線(xiàn)為除塵系統(tǒng)更換通風(fēng)機(jī)的流量(L)-全壓(P)曲線(xiàn)，(L-P)2曲線(xiàn)上Bk點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是更換通風(fēng)機(jī)的駝峰流量LBk（喘振臨界流量）。

圖1中O-B曲線(xiàn)為除塵系統(tǒng)改造后管網(wǎng)的流量-壓力曲線(xiàn)，它與更換通風(fēng)機(jī)的流量-全壓曲線(xiàn)(L-P)2相交于點(diǎn)B1，B1點(diǎn)為除塵系統(tǒng)改造后的工作狀態(tài)點(diǎn)?？梢?jiàn)，更換通風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量LB1＞更換通風(fēng)機(jī)的駝峰流量LBk，更換通風(fēng)機(jī)工作是穩(wěn)定的。

共有2個(gè)解決方案供選擇。

①方案一。更換新的通風(fēng)機(jī)，新選通風(fēng)機(jī)為：G4-73-11，№18D，L=154 160～169 910 m3/h，P=4 639～ 4 518 Pa，n=960 r/min，N=315 kW（國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)）。

（為便于比較，在此列出原通風(fēng)機(jī)的型號(hào)：G4-73-11，№20D，L=193 660～210 080 m3/h，P=3 060～ 2 853 Pa，n=730 r/min，N=250 kW。）

②方案二。對(duì)原通風(fēng)機(jī)心臟進(jìn)行“外科手術(shù)”，僅保留原通風(fēng)機(jī)的外殼，拆除原通風(fēng)機(jī)的葉輪、軸承箱、電機(jī)等，安裝新選通風(fēng)機(jī)G4-73-11 №18D的葉輪、軸承箱、電機(jī)等。這樣原通風(fēng)機(jī)就改進(jìn)成了G4-73-11 №20風(fēng)機(jī)的外殼、G4-73-11 №18風(fēng)機(jī)的心臟了！方案二應(yīng)征詢(xún)通風(fēng)機(jī)供應(yīng)商的意見(jiàn)。（方案二主要考慮通風(fēng)機(jī)更換和改造實(shí)施時(shí)間限制。）

綜合各方面因素，我們建議按第一方案實(shí)施。

考慮到除塵系統(tǒng)是第三次改造和用戶(hù)的高標(biāo)準(zhǔn)要求，決定選用國(guó)外優(yōu)質(zhì)品牌通風(fēng)機(jī)。經(jīng)多方比較，選用德國(guó)原裝萊茨（REITZ）離心通風(fēng)機(jī)，選用的通風(fēng)機(jī)型號(hào)及參數(shù)為：離心通風(fēng)機(jī)KXE050-280010-00，L=2 800 m3/min（168 000 m3/h），P=5 000 Pa，n=980 r/min，N=315 kW。該通風(fēng)機(jī)為直連風(fēng)機(jī)。

取消除塵系統(tǒng)上的臨時(shí)三通管，清理打磨粉塵廢氣全部進(jìn)入預(yù)處理旋風(fēng)除塵器，更換德國(guó)萊茨（REITZ）離心通風(fēng)機(jī)，取消風(fēng)機(jī)出口的消聲器，以上整改安裝工作完成后，開(kāi)啟除塵系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)和整個(gè)除塵系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，除塵系統(tǒng)再次改造獲得成功。

至今，該除塵系統(tǒng)再次改造后已安全正常運(yùn)行近4年。

最終改造后的清理打磨粉塵廢氣凈化處理工藝流程如下：

各產(chǎn)塵設(shè)備→吸塵罩→風(fēng)管→組合式低阻旋風(fēng)除塵器→濾筒式除塵器→新更換電動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥→新更換通風(fēng)機(jī)（德國(guó)原裝REITZ離心通風(fēng)機(jī)）→風(fēng)管→排氣筒集風(fēng)箱→組合式排氣筒（3×φ1 400 mm，頂標(biāo)高21.6 m）。

3.4其它改造設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

(1)通風(fēng)機(jī)前啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥

在更換的新通風(fēng)機(jī)的入口前，增加電動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥，代替原通風(fēng)機(jī)前的手動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥。新的通風(fēng)機(jī)功率315 kW，比原通風(fēng)機(jī)功率增加65 kW，在通風(fēng)機(jī)前增加電動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥，有利于通風(fēng)的啟動(dòng)控制，減少通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)電流對(duì)現(xiàn)有車(chē)間電網(wǎng)的沖擊。新增電動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥板為瓣葉式，其旋向與通風(fēng)機(jī)的旋向一致，輸送氣體經(jīng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥的瓣葉后，以旋轉(zhuǎn)氣流的方式進(jìn)入通風(fēng)機(jī)，具有一定的節(jié)能效果。

(2)通風(fēng)機(jī)整體減振支架

新的通風(fēng)機(jī)帶整體減振鋼座架，消聲減震并易于安裝。更換新的通風(fēng)機(jī)工作，需在“十·一”假期的八天內(nèi)完成，風(fēng)機(jī)采用整體減振鋼座架，可簡(jiǎn)化安裝工作，從而節(jié)約安裝時(shí)間，保證節(jié)后除塵系統(tǒng)正常運(yùn)行。

(3)更換新通風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)

原風(fēng)機(jī)（G4-73-11，№20D）地面上基礎(chǔ)為1.5 m高的階梯型混凝土基礎(chǔ)（依次為機(jī)殼基礎(chǔ)、軸承箱基礎(chǔ)、電機(jī)基礎(chǔ)），查原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)圖，原風(fēng)機(jī)的混凝土基礎(chǔ)深入地面下1.5 m。

更換新通風(fēng)機(jī)順序。拆除舊風(fēng)機(jī)、拆除舊風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、澆注新風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、安裝新風(fēng)機(jī)。

以上工作要在“十·一”假期內(nèi)完成。其中拆除風(fēng)機(jī)舊基礎(chǔ)和澆注新風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)占據(jù)時(shí)間長(zhǎng)，是項(xiàng)目改造的時(shí)間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

經(jīng)權(quán)衡利弊分析，決定將原風(fēng)機(jī)地面上的基礎(chǔ)部分和地面下基礎(chǔ)的0至-0.25 m部分拆除，而保留原風(fēng)機(jī)地面下-0.25至-1.5 m的基礎(chǔ)。在0至-0.25 m澆注新的通風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。

新基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋通風(fēng)機(jī)減振座架的工字鋼底座（采用№20工字鋼制作），采用地角螺栓將工字鋼底座固定在原風(fēng)機(jī)的地下基礎(chǔ)上，地角螺栓的螺桿長(zhǎng)度500 mm，在原風(fēng)機(jī)地下基礎(chǔ)上鉆孔，螺桿二次灌漿固定，工字鋼底座下設(shè)田字形網(wǎng)狀基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)。新的通風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用高強(qiáng)度速凝水泥砂漿澆注而成。

工字鋼底座側(cè)面焊接支耳，新通風(fēng)機(jī)減振座架的減震器安裝在支耳上，新通風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)及做法見(jiàn)圖2。

圖2　新通風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)

（4）通風(fēng)機(jī)出口消聲器

除塵系統(tǒng)原排氣筒出口高度約8 m，風(fēng)機(jī)出口裝設(shè)有消聲器。除塵系統(tǒng)改造后，風(fēng)機(jī)出口增加了水平風(fēng)管20多米，排氣筒出口加高至21.6 m。增加的風(fēng)機(jī)出口風(fēng)管和排氣筒均可使通風(fēng)機(jī)噪聲有一定的衰減，故取消了原風(fēng)機(jī)出口的消聲器。

（5）除塵系統(tǒng)電氣改造

更換新的通風(fēng)機(jī)安裝功率315 kW，比原風(fēng)機(jī)安裝功率大65 kW；本次改造還將原手動(dòng)風(fēng)機(jī)入口閥改換為電動(dòng)風(fēng)機(jī)入口閥。除塵系統(tǒng)的電氣控制也做相應(yīng)改造，并同期施工。除塵系統(tǒng)的電氣控制改造部分，由用戶(hù)相關(guān)電氣專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)，本文不詳述。

4　通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)喘振問(wèn)題

4.1通風(fēng)除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的風(fēng)機(jī)喘振問(wèn)題

合理設(shè)計(jì)通風(fēng)除塵系統(tǒng)管網(wǎng)，正確選擇通風(fēng)機(jī)，保證通風(fēng)機(jī)的排除流量恒定大于其喘振臨界流量（駝峰流量Lk），避免出現(xiàn)通風(fēng)除塵系統(tǒng)發(fā)生喘振的設(shè)計(jì)失誤。

4.2通風(fēng)除塵系統(tǒng)改造應(yīng)注意的風(fēng)機(jī)喘振問(wèn)題

通風(fēng)除塵系統(tǒng)改造時(shí)，特別是要在通風(fēng)除塵系統(tǒng)上增加阻力負(fù)荷時(shí)（如上述除塵系統(tǒng)增加低阻旋風(fēng)除塵器等），應(yīng)核算通風(fēng)除塵系統(tǒng)管網(wǎng)的阻力，并詳細(xì)調(diào)查了解原系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)參數(shù)。系統(tǒng)改造后增加的阻力，必須在系統(tǒng)原風(fēng)機(jī)壓力的余量范圍內(nèi)，避免通風(fēng)除塵系統(tǒng)發(fā)生喘振事故。

［1］ 關(guān)光森. 對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道布置影響因素的研究［J］. 鑄造機(jī)械,1984（4）.

［2］ 季若庸. 羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和電機(jī)功率的選擇［J］.中國(guó)鑄造裝備與技術(shù),1996（6）.

［3］ 黃昌躍. 高壓離心風(fēng)機(jī)在熱風(fēng)沖天爐上應(yīng)用［J］.中國(guó)鑄造裝備與技術(shù),1998（5）.

Discussion on prevention of fan surge

HE Yan1，NIU ZhiJie1， ZHAO DongMing2，LIU Bo2
（1. China automobile industry engineering Co.， LTD.， Tianjin 300113，China；2. Yantai general dongyue automobile Co.， LTD， Yantai 264006， Shandong，China ）

Combined with a practical apply in the reconstruction project of ventilation and dust removal system， the reason of surge occurred in fans is analyzed in this article， and the anti-surge method to solve such problem is proposed. The anti-surge practice and experience provide a reference for design or reconstruction projects of ventilation and dust removal system.

Ventilation And Dust Removal； Fan Surge； Reconstruction

TG234+.6；

A；

1006-9658（2015）06-0045-05

10.3969/j.issn.1006-9658.2015.06.013

2015-07-20

稿件編號(hào):1507-1000

何雁（1956—），男，高級(jí)工程師，主要從事大氣污染物治理工程的設(shè)計(jì)、施工安裝和調(diào)試工作.