空气悬浮风机在节能降噪技改中的应用介绍

　　某公司建有一条4000t/d水泥熟料生产线，其煤粉计量与输送系统配备有两台转子秤，煤粉制备车间布置在窑头。窑头、窑尾喂煤系统配套罗茨风机，窑头罗茨风机实际操作表压为15kPa，窑尾罗茨风机为23kPa，存在电机功率选型大、噪声大(约110dB)等问题。

　　01

　　空气悬浮风机的工作原理及维护要求

　　空气悬浮风机是永磁电机和高压离心风机的一体机，共用一根轴。风机采用小叶轮高转速来保证高风压和充足的风量;以动压空气轴承和永磁直驱电机技术为核心，使风机轴在30000r/min左右的转速下自悬浮;叶轮采用三元流设计。与罗茨风机相比，空气悬浮风机因降低了设备运行的摩擦损耗而更节电，无机械磨损，半永久寿命(启停有摩擦，厂家承诺30000次启停的使用寿命，实验室已达50000次)。另外，空气悬浮风机在运行过程中，无需添加润滑油和冷却水也能满足窑炉稳定生产，维护方便且改善了现场环境。

　　空气悬浮风机若需在生产运行期间进行设备维护，只需根据压差提示及时清扫或更换设备箱体外滤棉即可;待停产期间再清扫高精度滤芯。另外，厂房的通风面积应足够大，可在厂房通风口处增加过滤设施，以进一步改善室内环境。

　　02

　　空气悬浮风机的选型与安装要求

　　2019年8月，公司选择了1台金士顿空气悬浮风机为窑尾送煤，11月选择了1台雷茨空气悬浮风机为窑头送煤。保留原备用罗茨风机、电源及回路，风机选型时功率有一定的富余量且风机风压为工作风压的1.25倍以上，保证原风量不降低、满足生产要求。原罗茨风机现场照片见图1，罗茨风机与空气悬浮风机选型参数见表1。空气悬浮风机安装前，需封堵厂房漏风口，安装通风除尘窗，保证厂房的环境卫生。通风除尘窗现场照片见图2。

　　03

　　技改效果

　　改造后，空气悬浮风机运行状态稳定，能够满足窑炉生产要求。空气悬浮风机现场照片见图3、图4，运行画面见图5。

　　3.1 节电效果显著

　　(1)窑尾喂煤空气悬浮风机节能(节能率)：117-75=42kW(36%)。按年运行300d计算，年节电量约302400kw，电费按0.6元/kw·h计算，每年可节省电费181440元。

　　(2)窑头喂煤空气悬浮风机节能(节能率)：60-42=18kw(30%)。按年运行300d计算，年节电量约129600kw，电费按0.6元/kw·h计算，每年可节省电费77760元。

　　3.2 厂房环境有效改善，降噪效果显著

　　(1)通过将设备水冷改为风冷，轴承改为无油润滑，不再需要添加润滑油和冷却水，使得厂房环境大幅改善。

　　(2)在降噪方面，原窑头、窑尾喂煤罗茨风机噪声较大，约110dB，改为悬浮风机后，噪声明显减小，约70～80dB，噪声降低约20%左右。

　　3.3 熟料质量提升

　　技改前后熟料3d、28d抗压强度对比见表2。

　　表2 熟料抗压强度对比，MPa

　　04

　　结语

　　(1)该公司采用两台空气悬浮风机替代原窑头、窑尾喂煤罗茨风机后，节电效果明显，技改效果超出预期。

　　(2)空气悬浮风机采用风冷，在夏季高温状态下，轴承温度正常，设备运转良好。

　　(3)综合考虑节电、维护及检修费用等计算，预计2年左右可收回设备改造投资。

　　(4)空气悬浮风机风量、风压、转速均可调节。目前维护的重点是箱体滤棉的清洁，确保压差在有效范围内。设备如遇突发断电及管道积煤时对风机启动的影响有待验证，悬浮风机出口压力(或煤粉秤输送出口压力)值合理的设定还需要摸索。