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罗茨风机电动机的更换

我厂φ2.2×8.5米液压传动机械立窑配置的D60×78型罗茨风机，进口风量200米3/分，出口静风压34300帕，其拖动电机JS127—6 185千瓦，是我厂容量最大的电动机。

1987年电平衡测试数据显示该电动机的负载率仅为49%，运行的效率和功率因数较低，节能有潜力可挖。为此，对该电动机进行了更换：将电动机JS127—6 185千瓦更换为JS125—6 130千瓦。更换电动机考虑了以下几个要点：

1 不影响熟料煅烧工艺

机立窑煅烧使用定容式罗茨风机是为满足物料“大风大料”、“快烧急冷”煅烧所需的风量和风压，风压随风机风路系统阻力和窑内物料通风阻力变化时，风量应基本保持不变。

φ2.2×8.5米机立窑一般配置进口风量200米3/分，出口静风压19600帕的罗茨风机，我厂风机铭牌风压过高。

正常煅烧时，放风阀指示一般为100～90%，放风量低于20%，全风率高于70%。机立窖平均台时产量为6.82吨/时。入成型温度：170⑵00℃窑平均风压为15680帕。

2 罗茨风机的工况

罗茨风机的风量与风机转速成正比关系：

V=λ· π D2CnLn(米3/分）

2

式中：

λ——排气系数，一般为0.6～0.9；

D——转子直径，米；

L——转子长度，米；

n——转速，转/分；

Cn——面积利用系数。

当λ、D、L、Cn为常值，风机的风量变化取决于转速。风机传动电机的转速不变，风机的风量亦不变。

罗茨风机的轴功率与风机的风量、风压成正比。

N=0.1667× V(Pd-Ps) 千瓦

——————

ληm

式中：

V——实际排气量，米3/分；

Pd——排气压力，帕；

Ps——进气压力，帕；

ηm——机械效率，一般为0.87～0.94。

当风机风量不变，传动电机的轴功率下降，风机的风压亦高压电源下降。

3 电动机的运行特性

在一般电动机中，当负载率为75%时随电流变化的铜损耗和不变的铁损耗等相等，此时电动机效率最高。

电动机的功率因数在无载时很低，当负载接近额定功率时，功率因数为最大。

电动机的运行一方面取决于特性，另一方面也取决于其传动的负载。

4 不影响正常生产实施更换

风机的风压和风量与机立窑的煅烧和熟料的产、质量关系很密切，既要有足够的风压和风量，但也不可过大。

更换后，风机传动电机的转速未变化，风机的额定送风量仍保持200米3/分。由于传动电机额定功率降低了50千瓦，因此风机的额定静风压将下降。

现电动机运行平均负载率约为78.45%，未出现过载现象，能满足机立窑煅烧工艺所需的风量和风压。JS125型和JS127型电机安装尺寸除底座和地脚的轴向长度相差100毫米外，其余均相同；电动机起动控制设备除热继电器重新整定外都可不变动，不影响正常生产。节电效果分析：

JS127—6 185千瓦终究伤害的是全部聚氨酯外墙保温材料行业和广大消费者电机额定电流337安，额定效率92%，功率因数0.89，空载电流80.9安。其它工作参数见表1。

表1 更换前技术数据

JS125—6 130千瓦电机额定电流238安，额定效率91.5%，功率因数0.89，空载电流58.1安。其它工作参数见表2。

更换前：等效工作电流182.55安；平均输出功率101.99千瓦；平均负载率55.13%；平均输入IPTV有功功率1但是14.84千瓦；平均输入无功功率91.38千伏安；平均损耗12.85千瓦，小于额定损耗16.09千瓦；平均功率因数0.78；平均效率88.8%。

表2 更换后技术数据(输出功率不变)

更换后：平均负载率78.45%，平均输入有功功率112.34千瓦；平均输入无功功率69.05千伏安；平均损耗10.36千瓦，小于额定损耗12.08千瓦；平均功率因数0.85；平均效率90.8%；节约有功功率约2.50千瓦；节约无功功率约22.35千伏安。

电动机负载率由55.13%提高至78.45%制冷机组；效率由88.8%提高至90.8%；功率因数由0.78提高至0.85。不到一年就可收回设备投资。

目前，立窑水泥厂所用的罗茨风机，大多存在大马(电动机)拉小车(系统所需功率)现象。在罗茨风机众多节能技术改造方案中，电动机更换方案往往不被重视，但它却具有网关简单、可靠和效益大、投资小的特点