沖天爐用那種風機好？離心風機，還是羅茨風機
也有人提出當前沖天爐用的羅茨風機相配的電機功率普遍偏大,因而在節能方面比不上高壓離心式專用風機。其實問題的關鍵在於為沖天爐配羅茨風機時,確定額定風壓時過於保守,有寧大勿小的舊觀念。當今羅茨風機已經系列化,各種風壓風量的羅茨風機都很齊全,配用的電機也比較合理,只要額定風壓和風量與專用節能型離心風機相同,所配的電機功率也完全壹樣,價格也相差不多。
如何確定額定風壓呢?錦工認為,只要超過沖天爐實際風壓壹倍即可。壹般冷風爐的實測風壓在8kPa左右,熱風爐膽的阻力約為2kPa,熱風爐的風壓壹般只有10kPa左右,因此,選用額定風壓為20kPa的羅茨鼓風機既安全又經濟。但目前壹些設計者和羅茨風機生產廠家,都推薦選用額定風壓為30kPa的羅茨鼓風機;而改用離心式專用風機時,卻都認可不足20kPa的額定風壓,因此,這是不明智的。實際上羅茨風機的結構也很簡單,沒有滑動摩擦的部件,機械效率是很高的。風機的無用功主要造成了空氣的發熱,風壓越高,發熱損失也越大,所以不論是羅茨風機還是節能型高壓離心風機,總的機械效率均低於80%。配用電機時機械效率壹般按60%計算,然後選用標準功率的電機。風機的有用功率N可用下式計算:N=QP(kW) 式中Q——風量,m3/s P——風壓,kPa 例如,用於5t/h沖天爐的羅茨風機,風量為80m3/min,風壓選定為19.6kPa,則有用功率N為:N=(80/60)×19.6=26.13(kW)，如果風機的機械效率Z=0.6,則配用電機的功率N′為:N′=N/Z=26.13/0.6=43.55(kW)，JGR250-80/0.2型羅茨風機的額定風量和風壓與上例相同,廠家配用的電機功率為45kW。相同規格的離心式節能高效鼓風機,例如JGR85-21型和9-12No.8D型風機,也是配45kW電機。由此可見,兩種不同類型風機的效率是相同的。因此,認為離心式風機比羅茨式風機節能,是沒有根據的。
山東拖拉機廠鑄造分廠2002年購進壹臺80m3/min錦工羅茨鼓風機,用在5t/h沖天爐上,按原設計應選用額定風壓為30kPa,廠家也推薦用這種規格,筆者根據沖天爐實測風壓不足10kPa這壹實際情況,決定選用額定風壓為20kPa的風機,電機功率為45kW。現在已經使用兩年多了,實測電流為65A,而額定電流為93.2A,實際電流相當於額定電流的70%,可見配用這樣的電機既安全又經濟。該廠老鑄鐵車間有壹臺1995年購進的80m3/min錦工羅茨鼓風機,原配用壹臺90kW老型號電機,已使用20年,2015年夏天電機因絕緣老化而燒壞,現在也改配了壹臺45kW新型號電機,實測電流也是65A。這說明風機的新舊與能耗關系不大。
在實際熔煉過程中,沖天爐內的阻力變化不大,不正常時壹般也是阻力減小,所以不必擔心因爐內阻力突然增加而使電機超載。對於羅茨鼓風機實際風壓比額定風壓越低,電機負荷越輕,因此,額定負荷應當選得比實際負荷高壹些,留有足夠的安全量。但對於離心風機,情況正好相反,實際風壓如低於額定風壓,會使風量增加,結果電機負荷反而增加,此時如果不關小風門,不但電機超載,鐵液也會氧化,非常不利。從這方面看,羅茨風機也優於離心風機。配用調速電機的羅茨風機是最理想的沖天爐用風機,可以通過電機的調速來調整風量。羅茨風機配消聲裝置不會影響風量,這也使消聲措施因不受約束而變得容易。
綜上所述,羅茨鼓風機的能耗實際上和高壓離心風機相差不多。以往由於給沖天爐配羅茨風機時選擇的額定風壓偏高,所以配用的電機功率也偏大,但是羅茨風機的實際能耗並不大。在沖天爐上使用羅茨風機時,額定風壓比實際風壓高壹倍即可,這樣使用羅茨風機不但發揮了它的優點,而且非常節能，由此得出結論，沖天爐還是配羅茨風機好。