节能型风机的研制成果

　1节能技术创新成果采取从声源入手来降低噪声，从风机优化、系统优化、合理匹配和先进控制技术的应用来提高系统的运行效率（含部分负荷时的运行效率）并扩大稳定工况区、节省占地面积。实施方法是从机理研究入手建立数模，创立风机叶轮的优化流型，用有限元分析技术和可视化试验技术，先后自主开发了28个系列专特风机，以满足众多工程的需求。

　　关于管网系统优化设计，是一个容易被人们忽视，但又是具有巨大节能降噪潜力的主攻方向之一，原因是风机进口流场均匀与否，会直接导致风机叶轮作功能力的降低和附加阻力的大幅度增加，甚至无法正常运行。北京新都大饭店、上海金茂大厦、一汽无锡柴油机厂发动机寿命试验站原风机出力不足和叶片断裂，充分说明这一问题的严重性和开展研究的必要性。

　　2自主创新研究成果简介2.1叶型的创新开发了外宽内窄、弯掠组合低噪声轴流风机叶型（见。此叶型属国内首创，1981年已应用于低噪声冷却塔、1988年曾获国家发明奖），已应用于中小型机力通风冷却塔上，被国家科技部列入全国科技成果重点推广计划项目，达国内领先。被美国马利冷却塔公司采用。

　　新型低审轴IX风机叶型2.2转动性能的创新开发了正反转性能等同的轴流风机（见。

　　此风机属国内首创）。效率达80%.已应用于地铁隧道事故风机，具有叶型独特，运行效率高的特点。德国-风机公司专家曾亲自携带仪表来中国测试验证。该风机已替代进口并已出口新加坡及港台地区。

　　正反转性能相同的轴流风机2.3叶片成型工艺的开发开发的挤拉截成型工艺的薄壁空心机翼型叶片，其风机效率达87.39*%，德国某公司风机最高效率为84.57°%，并已投入应用。

　　2.4隐蔽型冷却塔的开发开发的隐蔽型冷却塔和定向低噪声冷却塔已应用于上海博物馆、、上海港大楼，且可为众多地铁工程使用，替代低效水塔。上博馆冷却塔安放在该馆的女儿墙内侧的坑内，该坑似“井”

　　能确保冷效。采用的技术方案是利用喷射原理，热空气从井口向上喷出，冷空气从井口流入，能确保系统的正常运行，经流场分析，合理选择喷口速度，实现了节能降耗和确保冷效的目标。得到众多国内外建筑师的赞赏，可省略昂贵的围护建筑。

　　2.5冷却塔热力性能综合分析软件的开发冷却塔热力性能综合分析软件，为系统优化运行控制提供了技术基础。

　　开发的冷却塔热力性能综合分析软件，为冷却塔热工性能的精确计算和优化设计提供了方便，且扩大了冷却塔测试的时间区间：有利于冷却塔的质量监控。

　　冷却塔是循环冷却水系统的主要设备，其考核指标是热力性能（即温差/冷幅）（At/（t2-T）、飘水率、风机及泵功率消耗。精确测量上述数据是拟订节能改造技术方案的基础；鉴于系统庞大，测试工作量大，又在现场进行，且气象条件往往偏离设计工况，为取得精确可信数据，在冷却塔行业中一般推荐在夏季测试。这限制了考核测试的时间区间，为此我们研究开发了冷却塔热力性能综合分析软件，借助于软件可扩大测试时间区间，允许在秋、春期间测试，同样能获得相应精度，这不仅摆脱了对冷却塔测试数据的繁琐运算，为冷却塔优化设计、热力性能的精确评价，冷却塔节能改造方案的制订和优化运行控制提供了技术依据，并能提供直观、实用的图表。

　　本系统共包含客户选型、热力性能计算、性能评价、变工况性能曲线等4套子系统，可分别应用于冷却塔使用周期内各个阶段，以及设计院、生产商、销售商、用户等不同的使用单位。

　　冷却塔热力性能综合分析是一套实用性较强的专业软件。本系统包含简体中文、繁体中文和英文三种版本，可适应不同用户的需求。

　　3工程案例及成果3.1案例案例1：实现大幅度节省能耗的一案例是上海外高桥电厂的汽机岛屋顶排风机40台，原德国西门子公司设计的方案是采用离心式风机，共计40台，装机容量为30kW/台，合计1200kW.交大从系统设计优化入手，后采用交大方案，改用轴流风机，单台功率是7.5kW，总装机容量300kW，节能75%，实现了大幅度的节能。

　　案例2：为适应地铁隧道建设的需要，开发了正反转性能等同的辆流式消防风机，采用自主创新的叶片流型，其效率达80%左右，与上海地铁1号线德国ABB公司产品相当，实现了替代进口，将此产品推广应用，可为国家节电甚多，我国风机标准中还写着“反转时风量达正转时的60%、风压达正转时的36%已属合格”，现在正反转性能等同的风机来替代，节能效果显著。

　　案例3：菲律宾水泥厂空冷器风机增容降噪改造结果见表1.以上数据实测值由菲律宾方委托国外专家在实表1菲律宾水泥厂空冷器风机改造前后性能测试对比测试项目原米用罗伐风机采用交大设计低噪声风机设计值实测值设计值实测值全压/Pa功率/kW际空冷器中作对比测试，交大设计风机经系统优化及更换高效叶轮后，提高风量61.5%，节能31.4%，降噪15 17dB（A）。解决了工程索赔问题。

　　3.2成果成果1：上海市首例“合同能源管理”项目。上海新亚药业循环水系统的节能技术改造项目，第一年节电率63%，第二年节电率74.1%，第三年节电率78.8%，由于采用了更换冷却塔、循环水系统经优化减少了余压损失和控制系统的不断完善而获得持续提高节电量，并得到美国专家一致好评和CNN电视台的多次播出。

　　成果2：环保型冷却塔。环保型冷却塔从流场优化入手，提高配风、配水的均匀性，适当扩大风机直径，减少系统所需风压，从声源入手，开发节能低噪声型冷却塔专用风机流型和利用动量定律来降低淋水噪声，由于采用系统优化技术，取得了节能、降噪、节材的显著效果。

　　成果3：伊朗电力机车环控通风项目。通过为出口伊朗电力机车环控通风项目的实施，采用可感气流方式来提高乘员的舒适度，从而可适当提高夏季冷气送风温度，而不会影响乘员的舒适感。

　　成果4：挤压截工艺成型的轴流式节能风机叶片，前景良好。在众多风冷换热设备中，广泛选用轴流式风机，该风机普遍存在运行效率低，耗能多的弊端。为了提高轴流风机的经济运行，通常是从以下两个方面入手：轴流风机的性能参数应与系统阻力特性相匹配，确保风机具有较高的运行效率。

　　提高轴流风机的运行效率，以往的做法是，根据轴流风机的工作对象，按需求的风量、风压值逐个进行设计和单独制造叶片模具。但由于昂贵的模具费，导致成本的大幅度提高，使众多风机生产厂对小批量、大直径风机项目，往往不愿承接制造，因为经济效益差，导致用户能源浪费现象持续存在。研究设计了一种采用挤压截工艺成型的轴流风机叶型，利用同一模具可供多种规格轴流风机使用，可供不同参数、不同直径的轴流风机使用，且可确保具有较高的运行效率。具体做法是通过叶片随边的不同方式切割、改变叶片数、叶片弦长、叶片安装角度和转速等方式来满足不同气动性能要求。能实现一模多用，从而可大幅度降低风机叶片的制作费用，极具推广价值。该风机的测试数据见表2挤压截工艺成型的轴流风机叶片国内外气动性能对比测试项目交大设计德国风机直径/mm全压/Pa静压/Pa效率/% 340mm风机安装在台资225RT冷却塔上测试，得到提高风量8.8%、节能29%、降噪3dB（A）的显著效益，使功率从原来6.8kW降为4.82kW，风量从成果5：冷库制冷工艺的节能设备。采用节能型蒸发式冷凝器来替代立式管壳式冷凝器，由于更换了高效风机，改善了风机吸入流场，确保了排热量，且又可大幅度节省冷却水系统的输送能耗，减少压缩机的排出压力，系统大幅度节省能耗，已在上海水产集团、上海染化八厂等单位应用，取得了显著的经济效益。

　　成果6：上海金茂大厦通风系统的改进。该大厦原使用的德国产轴流式消防排烟风机，由于性能未能满足系统需求，消防验收不能通过，后委托交大协助，改用国产风机，采用内装电机轴流风机，改造部分进口处风管、改善了流场、减少风阻，提高了风量，顺利通过了消防部门的验收。

　　成果7：城市轨道交通风机降噪的研究。随着我国经济的发展，大城市日趋繁荣，城市交通形势日趋严峻，在百万人口以上的城市，发展城市轨道交通是缓解城市交通压力的关键。目前城轨交通蓬勃发展，并已进入一个新的发展时期，已成为许多城市的重点工程项目。巨额的建设资金已成为城市轨道交通事业发展的一大瓶颈，摆在我们面前的首要问题是采用国产技术装备、降低工程造价，促进城轨交通的快速发展。本项目属城市轨道交通环境控制设备降噪研究课题之一，具体内容是车辆制动冷却风源系统和空调通风系统的降噪技术研究。旨在控制车辆内外部噪声等级和满足旅客舒适度指标的要求。

　　（下转第37页）20多年生产各类风机的经验，在上述几个方面做了大量的研究和开发工作，先后研制出普通型（窄叶型）、降噪型（中宽叶型）、低噪声型（宽厚叶型）和超低噪声型（前掠叶型）等4个系列化产品，直径从2.4m到10.36m供用户选择。可以满足用户不同风量、风压和噪声的要求，现正在拟研制*12m风机。

　　主要应用情况如下：在大型冷却塔用大直径风机方面，向洞庭湖氮肥厂和吉林化工提供了*10.06m风机，向安庆石化提供了9.75m风机；在防海水型风机方面，向深圳富华德电厂提供了9.14m风机；在高温型风机方面，向宝钢、武钢、鞍钢、太钢等厂提供了*4.78.53m风机；在侧吹型风机方面，向武钢、鞍钢、太钢、本钢、甘肃金化集团提供了*5.56m风机。以上这些风机有近百台投入了工业性运行，运行已达2年或更长时间，均取得了良好的运行业绩。

　　4结束语本文分析了冷却塔风机的市场需求和面临的问题，论述了在低噪音、高效节能和多样化匹配三个方面是未来冷却塔风机的发展趋势，并提出了相应的对策和解决措施，为今后风机的开发和创新提供了一定的方向。

　　（上接第31页）经普查分析，地铁牵引电机制动冷却系统风机和车辆顶部空调装置的冷凝器排热风机是主要的噪声源。前者当列车进站（减速运行）时，就启动运转，对站内噪声污染严重，由于制动冷却系统风机采用高速、双叶轮结构，电机为双出轴，叶轮装在电动机的前后二端，该风机机壳及其出风端均装有50mm厚吸声式消声器，但噪声仍偏高。空调冷凝器风机的直径为560mm，转速为1速相对偏高，该风机在车辆运行的全过程，只要空调制冷系统运行，其噪声污染是一直存在的，严重影响旅客的舒适感。是空调系统中的主要噪声源。

　　新样机的设计是遵循以下原则进行：考虑机车安装条件紧凑的限止，新风机设计时其安装方式和外形尺寸严格按照原风机进行，即新风机直径与原风机直径相同，可实现机壳长度、外形尺寸不变和安装方式不变。通过改变叶型设计，探索从声源入手降噪。

　　随着冷却塔技术的不断发展，新工艺、新技术的相继应用，将对冷却塔风机提出更多、更高的要求，相信在业内设计院、科研院校、冷却塔厂家和风机厂家的紧密合作和共同努力下，做好冷却塔及风机的适时配套，更好地为用户提供环保、高效、节能、安全可靠和经济适用的产品，势将产生深远的社会意义和良好的经济效益。

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