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國(guó)內(nèi)軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)發(fā)展水平與現(xiàn)狀概述
我國(guó)生產(chǎn)大中型專用軸流通風(fēng)機(jī)的企業(yè)主要有：沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠、上海鼓風(fēng)機(jī)廠、武漢鼓風(fēng)機(jī)廠、成都電力機(jī)械廠、沈陽風(fēng)機(jī)廠、保定航空螺旋槳制造廠、吉林鼓風(fēng)機(jī)廠、佳木斯鼓風(fēng)機(jī)廠、運(yùn)城市安運(yùn)風(fēng)機(jī)廠以及山東淄博風(fēng)機(jī)廠、常熟鼓風(fēng)機(jī)廠和燕京礦山風(fēng)機(jī)廠等。生產(chǎn)一般用途及其它小型軸流通風(fēng)機(jī)的企業(yè)遍布在全國(guó)各省市。
1)礦井軸流通風(fēng)機(jī)
我國(guó)礦井主扇是20世紀(jì)50年代從仿制前蘇聯(lián)BY型開始生產(chǎn)的。從1955年第1臺(tái)2BY№24型仿制成功到1983年70B2型被國(guó)家下令淘汰，仿制的風(fēng)機(jī)在我國(guó)煤礦、金屬礦使用了近30年。
為滿足我國(guó)煤礦的實(shí)際需要，沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠首先于1975年研制出62A型；繼而又于1980年設(shè)計(jì)制造2K60型。隨后，沈陽風(fēng)機(jī)廠設(shè)計(jì)制造出1K58和2K58型。20世紀(jì)90年代初，沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠又自行研制了2K56型，安運(yùn)風(fēng)機(jī)廠、燕京礦山風(fēng)機(jī)廠研制了BDK型防爆對(duì)旋礦井軸流通風(fēng)機(jī)。2002年，作者與沈陽風(fēng)機(jī)廠合作，在K58型的基礎(chǔ)上，又研制出KD（B）型礦井對(duì)旋防爆軸流通風(fēng)機(jī)。2003年年作者與佳木斯鼓風(fēng)機(jī)廠合作，成功地開發(fā)了FBDCZ系列礦用對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)。
在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)方面，20世紀(jì)80年代，上海鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)了德國(guó)TLT公司的GAF礦井軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)，90年代，吉林鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)了前蘇聯(lián)的KZS風(fēng)機(jī)技術(shù)。
在礦井局扇上，我國(guó)長(zhǎng)期以來使用仿制前蘇聯(lián)的JBT系列普通軸流式局扇。該風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可滿足礦井局部通風(fēng)要求；但效率低、噪聲高達(dá)109dB(A)。1980年以來，我國(guó)風(fēng)機(jī)、煤炭和冶金等行業(yè)的不少小企業(yè)開始研制不同型式的局扇，有普通軸流式、子午加速型和對(duì)旋式等，但子午加速型居多，其中BKJ66型和GKJ系列為典型代表。GKJ系列子午加速局扇，流量2～4m3/s,風(fēng)壓780～3100Pa，全壓效率82%～86%（出口圓面積），噪聲84～99dB(A)。該局扇因性能好，產(chǎn)品制造精良，曾一度打入歐洲市場(chǎng)。1995年以來，對(duì)旋局扇開始在煤礦大量使用，產(chǎn)品品種繁多，但性能和制造質(zhì)量良莠不齊。
2)電站鍋爐軸流通風(fēng)機(jī)
我國(guó)火力發(fā)電站單機(jī)容量不斷增大。20世紀(jì)70年代以前，20萬千瓦為主力機(jī)組，鍋爐的送、引風(fēng)機(jī)為離心通風(fēng)機(jī)。80年代以后，30萬千瓦為主力機(jī)組并逐步向60萬千瓦機(jī)組過渡。隨著單機(jī)容量的增大，鍋爐送、引風(fēng)機(jī)的容量相應(yīng)增加，離心通風(fēng)機(jī)的尺寸大、重量大的缺點(diǎn)給制造、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)行等帶來諸多困難，采用軸流通風(fēng)機(jī)勢(shì)在必行。
現(xiàn)今，我國(guó)電站鍋爐送、引軸流通風(fēng)機(jī)均以引進(jìn)國(guó)外技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)。它們分別是：
上海鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)德國(guó)TLT公司的FAF系列和SAF系列技術(shù)，沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)丹麥NoVenco公司的ASN/AST系列技術(shù)；成都電力機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)K.K.K公司的靜葉可調(diào)子午加速軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)；武漢鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)日本三菱重工公司的電站軸流通風(fēng)機(jī)技術(shù)。上述按引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)，完全可滿足我國(guó)30萬千瓦以上機(jī)組大容量鍋爐的要求。
3)紡織軸流通風(fēng)機(jī)
紡織空調(diào)用軸流通風(fēng)機(jī)直徑范圍：800～2000mm,全壓范圍：300～800Pa，流量范圍：20000～250000m3/h。
20世紀(jì)80年代初以前，大都使用沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠和沈陽風(fēng)機(jī)廠等生產(chǎn)的50A11型軸流通風(fēng)機(jī)。該風(fēng)機(jī)的葉片為機(jī)翼型鉚焊結(jié)構(gòu)件，風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，性能基本滿足紡織空調(diào)的需要。后來，有些生產(chǎn)廠試圖改用玻璃鋼葉片，但未能推廣開來。80年代中期，我國(guó)紡織行業(yè)在引進(jìn)國(guó)外紡織設(shè)備中引進(jìn)了瑞士羅瓦軸流通風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)為機(jī)翼型鑄鋁葉片，結(jié)構(gòu)合理，性能較佳。武漢鼓風(fēng)機(jī)廠在測(cè)繪仿制羅瓦風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上研制出FZ35和FZ40系列，成為我國(guó)目前紡織空調(diào)使用最多的機(jī)種。在此基礎(chǔ)上，常熟市鼓風(fēng)機(jī)廠研制出PWF40/50型噴霧軸流通風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)上增設(shè)了機(jī)械霧化器和供泄水結(jié)構(gòu)，使風(fēng)機(jī)不僅具有送風(fēng)功能并具有給濕能力。
4)冷卻塔軸流通風(fēng)機(jī)
與冷卻塔配套的風(fēng)機(jī)為低風(fēng)壓大流量軸流通風(fēng)機(jī)。從一定意義上說，風(fēng)機(jī)的性能水平?jīng)Q定著塔的性能水平。我國(guó)是使用冷卻塔較多的國(guó)家，作者曾于20世紀(jì)80年代初做調(diào)查，僅使用4.7m直徑風(fēng)機(jī)的工業(yè)用冷卻塔全國(guó)就有600余臺(tái)。效率高、噪聲低、運(yùn)行可靠、維修方便是塔用軸流通風(fēng)機(jī)的基本要求。塔用風(fēng)機(jī)是在恒定壓力和流量的情況下工作的，葉片安裝角通常采用停機(jī)人工手調(diào)。葉片大都采用機(jī)翼型，材質(zhì)為鑄鋁或玻璃鋼，而玻璃鋼葉片已成為現(xiàn)代冷卻塔軸流通風(fēng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。降低冷卻塔的噪聲主要是在降低風(fēng)機(jī)噪聲這個(gè)“治本”方法上做文章。在沒有特殊要求的情況下，一般不輕易地采取增設(shè)消（吸）聲裝置的辦法。
我國(guó)自20世紀(jì)60年代開始研制冷卻塔軸流通風(fēng)機(jī)，并經(jīng)歷了不同發(fā)展階段。第一代產(chǎn)品的典型代表為30E1-11№36.5和30E2-11№47型，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率低（全壓效率分別為0.68和0.65）、噪聲大。03-13№47和03-14№47型風(fēng)機(jī)雖然在葉片和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上有所改進(jìn)，但提高效率和降低噪聲仍末得到根本解決。第二代產(chǎn)品為70年代初研制的30A9-11型軸流通風(fēng)機(jī)，葉輪由4個(gè)機(jī)翼型扭曲葉片組成，葉片由玻璃鋼材質(zhì)制作，效率略大于0.7。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國(guó)冷卻塔風(fēng)機(jī)技術(shù)水平不斷提高，發(fā)展成為第三代產(chǎn)品。
1980年，上海化工機(jī)修二廠與上海交通大學(xué)、上海躍華玻璃鋼研究所共同研制了4.7m風(fēng)機(jī)，葉片為玻璃鋼結(jié)構(gòu)材料，采用直齒和螺旋傘齒輪雙級(jí)傳動(dòng)，全壓效率為77.4%。不久，上海鼓風(fēng)機(jī)廠與躍華玻璃鋼研究所共同研制了直徑為8.53m的風(fēng)機(jī)，葉片系仿制美國(guó)MarLy公司的機(jī)翼型玻璃鋼扭曲葉片，風(fēng)機(jī)最高全壓效率為84.5%。1981～1984年間，上海玻璃鋼研究所研制了6m風(fēng)機(jī)，亦是玻璃鋼葉片，經(jīng)實(shí)測(cè)，最高全壓效率為85%。
自1984年以來，保定航空螺旋槳制造廠首先開發(fā)研制了直徑4.7m冷卻塔風(fēng)機(jī)，該機(jī)的總體和玻璃鋼葉片的氣動(dòng)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由作者完成并順利通過部級(jí)技術(shù)鑒定；繼而研制出6、7、8.53、9.14m等大型冷卻塔系列風(fēng)機(jī)產(chǎn)品。該風(fēng)機(jī)應(yīng)用航空螺旋槳技術(shù)，結(jié)構(gòu)合理、制作精良，經(jīng)實(shí)塔性能標(biāo)定，最高全壓效率為85%，噪聲水平≤85dB(A)。
1989年，作者與山東省科學(xué)院能源研究所的周心賢研究員合作，進(jìn)一步開發(fā)出4.7m塔用風(fēng)機(jī)。該機(jī)綜合了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，玻璃鋼葉片選用了先進(jìn)的航空低速翼型。減速器體積更小，散熱性能更佳，并通過省級(jí)技術(shù)鑒定。經(jīng)實(shí)塔標(biāo)定，風(fēng)機(jī)最高全壓效率為86.5%。
5)空冷器軸流通風(fēng)機(jī)
空氣冷卻器（簡(jiǎn)稱空冷器）是石油、化工等行業(yè)不可缺少的專用設(shè)備，風(fēng)機(jī)是空冷器的重要組成部分�？绽淦黠L(fēng)機(jī)亦屬低風(fēng)壓大流量軸流通風(fēng)機(jī)，并在恒定壓力下工作；但流量應(yīng)隨季節(jié)和晝夜環(huán)境溫度的變化而改變，以達(dá)到滿足工藝流程要求和節(jié)能的目的�？绽淦黠L(fēng)機(jī)的流量通常采用調(diào)角調(diào)節(jié)，葉片安裝角調(diào)整主要有停機(jī)人工手調(diào)和不停機(jī)自動(dòng)調(diào)角。
我國(guó)空冷器風(fēng)機(jī)于20世紀(jì)70年代末期開始上水平、上質(zhì)量、上品種。70年代前曾使用鑄鋁葉片的VAV型風(fēng)機(jī)，該機(jī)結(jié)構(gòu)笨重、制作粗糙、效率低、噪聲高。后來研制出機(jī)翼扭曲型玻璃鋼葉片的F型軸流通風(fēng)機(jī)，性能雖有提高，但產(chǎn)品單一，自動(dòng)化水平低。70年代末，石化行業(yè)開始引進(jìn)國(guó)外技術(shù)與設(shè)備，其中美國(guó)哈德森（Hudson）公司的空冷器風(fēng)機(jī)在引進(jìn)設(shè)備上使用。Hudson風(fēng)機(jī)品種規(guī)格多、三化（標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化）程度高、效率高（最高全壓效率為85%）、噪聲低[標(biāo)準(zhǔn)型葉片為85dB(A)、最寬型葉片為81dB(A)]、空心薄壁結(jié)構(gòu)的玻璃鋼葉片制作工藝先進(jìn)、安裝角的調(diào)整方式多樣、自動(dòng)化水平高。保定航空螺旋槳制造廠于1978年仿制成功，并達(dá)到國(guó)外水平。在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)制作工藝實(shí)際，作者與哈爾濱空氣調(diào)節(jié)機(jī)廠合作，于1988年開發(fā)出國(guó)產(chǎn)化的HK型系列風(fēng)機(jī)葉片，通過省級(jí)技術(shù)鑒定，在石化行業(yè)推廣使用。
6)隧道軸流通風(fēng)機(jī)
隧道通風(fēng)換氣通常有兩種方式。長(zhǎng)距離隧道一般采用橫向通風(fēng)，即選用立式軸流通風(fēng)機(jī)排除道內(nèi)污氣，由豎井輸入新鮮空氣。中短距離隧道大都采用縱向通風(fēng)，即選用射流軸流通風(fēng)機(jī)沿隧道縱向布局，靠射流風(fēng)機(jī)出口氣流的強(qiáng)勁推力，“接力”似地排除污氣。
我國(guó)隧道風(fēng)機(jī)的研制初始于地鐵建設(shè)的需要。20世紀(jì)70年代，沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠為北京地鐵設(shè)計(jì)制造了專用軸流通風(fēng)機(jī)。80年代，上海鼓風(fēng)機(jī)廠又引進(jìn)了德國(guó)TLT公司的TAF型系列和TAS型系列風(fēng)機(jī)技術(shù)。其中TAF型輪轂比較大，在0.5左右變化，主要用于長(zhǎng)距離隧道；而TAS型輪轂比較小，在0.33左右變化，主要用于短距離隧道管道通風(fēng)。TAF型（部分）和TAS型系列風(fēng)機(jī)性能概況分別見表1-9和表1-10。
表 1-9 TAF 型風(fēng)機(jī)性能參數(shù)
型 號(hào) | 直徑 (mm) | 輪轂比 | 流量 （m3/s） | 壓力 （Pa） | 轉(zhuǎn)速 （r/min） | 電機(jī)功率 （kW） | 調(diào)節(jié)方式 |
TAF23.7-11.2-1 | 2370 | 0.473 | 116.7 | 1633.8 | 985 | 300 | 液壓調(diào)節(jié) |
TAF23.7-11.8-1 | 2370 | 0.498 | 116.7 | 922 | 985 | 300 | 液壓調(diào)節(jié) |
TAF28-14-1 | 2800 | 0.50 | 200/110 | 1050/334 | 750/580 | 370/60 | 液壓調(diào)節(jié) |
TAF22.4-11.8-1 | 2240 | 0.527 | 97.2 | 100 | 735 | 132 | 葉片安裝角恒定 |
TAF14-7.5-1 | 1400 | 0.536 | 28 | 725 | 985 | 30 | 停機(jī)調(diào)節(jié) |
TAF18-10-1 | 1800 | 0.556 | 58 | 1117 | 985 | 90 | 停機(jī)調(diào)節(jié) |
表 1-10 TAS 型風(fēng)機(jī)性能參數(shù)
TAS6.3-2.3-1 | TAS9-3-1 | TAS14.5-4.7-1 | |
葉輪直徑（mm） | 630 | 900 | 1450 |
輪轂比 | 0.365 | 0.333 | 0324 |
流量（m3/s） | 7～11 | 13.5～17.5 | 28～46 |
風(fēng)機(jī)出口流速（m/s） | 22.5～35.5 | 21～27.5 | 17～28 |
推力（N） | 250～350 | 300～530 | 550～1500 |
電機(jī)功率（kW） | 11 | 15 | 22～37 |
推力/功率（N/kW） | 31.8～41.7 | 37.8～50.5 | 34.5～50 |
風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） | 2920 | 1460 | 730/980 |
7)消防排煙軸流通風(fēng)機(jī)
隨著我國(guó)高層建筑不斷增多，消防排煙風(fēng)機(jī)的開發(fā)研制便提了出來。這種風(fēng)機(jī)是在應(yīng)急情況下使用的，它不僅要滿足排煙量的要求，還應(yīng)有耐高溫的使用要求。此外，為了確保風(fēng)機(jī)在應(yīng)急情況下啟動(dòng)，風(fēng)機(jī)應(yīng)與排煙口設(shè)置聯(lián)鎖裝置，即當(dāng)任何一個(gè)排煙口開啟時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)能自動(dòng)啟動(dòng)；同時(shí)，為保證風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，入口處應(yīng)設(shè)置溫控裝置，一旦煙氣溫度超過限定值能自動(dòng)關(guān)閉。
我國(guó)消防排煙風(fēng)機(jī)的開發(fā)起步于20世紀(jì)80年代，這種風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)不大，大都由中小企業(yè)生產(chǎn)。天津通風(fēng)機(jī)廠和沈陽人民風(fēng)機(jī)廠的消防排煙軸流通風(fēng)機(jī)為典型代表。
