基于线对空的不同鼓风机技术评估
存在的问题:
在缺乏官方的第三方能源效率规范的情况下，很难公平有效地评估和比较鼓风机技术。缺乏现成的评价工具导致了技术之间的错误信息和不公平比较。此外，性能验证过程很难证明。
我们的目标:
鼓风机制造商及其相关行业正在研究如何制定公平的评价标准和规范，以确定哪种鼓风机技术为特定应用提供了最佳的能源效率和性能。评估将测量整个鼓风机系统在真实世界条件下的总能耗，同时考虑所有潜在的能量损失。
识别存在的问题:
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五种基本的鼓风机技术服务于水和废水市场:正排量凸叶型，高速螺杆，多级离心，整体齿轮单级和无齿轮单级“涡轮”技术，结合空气或磁性轴承。每种技术都有相同的基本部件，压缩机、电机、启动器和进口过滤器，有些技术还包括冷却系统、油泵、齿轮、皮带、联轴器和控制系统。manbetx客户端12-5下载无论部件是单独发货并在现场组装，还是与控制器、变频驱动器和音箱预先组装，评估都应包括所有消耗或影响性能的相关部件。
这五种不同的技术都为水和废水曝气应用提供了潜在的解决方案;然而，为了提供公平的比较，有必要采用共同的评价标准。不幸的是，考虑到20年的生命周期成本(电力占总成本的至少75%)，包括电力消耗、资本成本、持续的维护和维修，没有经验法则可以证明一种技术比另一种技术更好。由于鼓风机消耗了一个典型污水厂总能耗的50%，能源效率是选择新技术的首要标准，而不是唯一的标准。
Wire-to-Air校长:
术语“线对空”描述了产生任何特定应用所需的流量和压力所需的总能量。总输入功率与产生的流量和压力之间的关系取代了直接的效率百分比作为比较标准。效率作为一个百分比可以定义为等熵或多变性，以及许多其他定义;然而，以这种方式定义效率并不一定与有用的能源相关。例如，较高的放电热可以提高效率的百分比，但较高的放电热不是一个有用的能源状态的过程，因此是一个误导性的指标，真正的能源使用。相反，对生物过程最重要的因素是输入功率和流量(质量流量)的氧磅数。
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随着高速“涡轮增压”和其他预包装鼓风机的引入，电机和压缩机被组合成一个单元，在预包装系统中带有驱动器、控制器和冷却器，评估该技术效率的唯一方法是通过线对空方法。传统上，评估只考虑轴制动马力，这是旋转压缩机的动力，不包括电机和所有其他驱动损失。但为了在技术之间进行同等的比较，需要测量整个系统的驱动损失，包括电机、启动器、变频驱动、进口过滤器、齿轮、皮带、导叶、阀门和冷却系统。
当涉及到内部工作和设计时，一般用户不会完全了解所有不同的技术，因此线对空规范将要求整个鼓风机系统完全组装以进行测试。不允许使用各种组件的标称效率或铭牌效率。电线对空气的规范要求制造商有责任设计和建造一个完整的鼓风机系统，在该系统中，由于实际使用寿命测试而造成的所有损失都已计算在内。
与仅依靠一个特定的流量和压力来比较能源使用情况不同，在测量一系列操作的评估电力使用情况时，还应该注意动态性能。参见表中的简单评估示例，其中列出了四个性能点，并给出了实际工艺条件的加权平均值。基本前提是评估鼓风机在整个预期运行范围内的工作情况。在不同的性能范围内，不同的鼓风机技术消耗的可变流量或压力和功率也会产生很大的影响。还要注意，考虑到温度、湿度和海拔高度对性能的影响，空气密度也要考虑在内。
线对空的定义将包括特定应用程序所需和提供的所有实际组件，并将作为一个工作系统在一个操作点范围内进行测试。验证将涉及测量系统入口的千瓦(kW)和测量系统排放的质量流量。这两点可以通过使用三相kW流量计和固定孔板流量计来独立验证，该流量计测量来自墙壁的功率，可以测量任意一侧的三角洲压力和温度，以确定产生的质量流量。为了在验证试验过程中产生准确的流量和压力设计点，鼓风机系统可以通过自己的控制系统进行调节。manbetx客户端12-5下载然后，可以记录相应的kW读数，以证明制造商提供的任何有保证的kW点。这种测试只能在有资质的测试设施中在受控条件下进行，不能在现场进行。
现有的测试代码:
目前使用的性能测试代码并不适合跨所有技术的有线到空中场景。目前的测试代码没有充分解决功率测量问题;它们也没有定义供应组件的范围，也没有明确指出在哪里测量质量流量。
ASME PTC-10是离心式鼓风机常用的试验规范。本规范仅涵盖基于轴对元件的功率，不包括电机或风机系统的任何其他部分的损失。该规范允许许多偏差，并没有指出应该使用哪些过程来测量流量，因为它允许进口或排放流量测量。从测试条件到现场条件的翻译也不是很清楚，需要解释。从测试条件到现场条件的转换不是线性的，假设它们是线性结果，对鼓风机的实际性能的描述是不准确的。这些允许的偏差被用来夸大鼓风机的真实性能高达10%。
尽管目前的普遍做法是，在电机、阀门或其他附件上使用铭牌效率数据，但不同制造商之间的数据集差异很大。这些效率变化是基于负载的;因此，离名牌越远，偏差就越严重。即使是1%的效率损失也比20年的产品成本要大。
ASME PTC-9现在是一个不活跃的规范，最初是为积极置换鼓风机编写的，就像PTC-10为轴功率编写的一样。该规范已过时，不再有效。
ISO 1217是一个活跃的规范，涵盖了积极的位移鼓风机，最初是为轴功率像其他规范。本规范已修订，包括如下所列的线对空附件。
解决方案:
一个测试规程应该考虑到整个鼓风机系统，以确保每一个项目最大限度地利用其能源。这将为模拟该领域的可变负载应用程序节省多少电能提供更现实的估计。
ASME PTC-13
业界已经意识到对新的功率评估的需求，目前正在进行几项工作，以提出一种线对空规范来满足这一需求。美国机械工程师协会(ASME)在2008年成立了一个新的委员会，为低压压缩机编写一个全新的功率测试代码。该委员会主要由环境顾问、制造商和最终客户组成。ASME PTC-13包含一个严格的程序，可用于“所有”鼓风机技术在一个简单的线对空原则。该程序将测试整个鼓风机系统，包括电机、驱动器、齿轮、皮带、过滤器、冷却系统等，并测量所建议系统的流量和压力。这是一个冗长而详细的测试程序，可用于在设备运到现场之前验证其实际性能。
ISO 1217附件C
ISO 1217规范和随后的附录C修订目前是一个已发布的规范，现在可以使用。它是为正位移瓣式鼓风机编写的。本规范鼓励在正置换鼓风机包的线对空格式上报告基础性能的例行测试。本规范是目前公布的，可用于考虑积极置换式鼓风机。
ISO 5389附件G
ISO 5389规范类似于PTC 10，因为它只涵盖离心式鼓风机轴断裂马力;然而，正在努力增加一个有线到空中附件G部分，以鼓励有线到空中评估。该规范目前还没有由ISO发布的规范，但将在今年以草案形式发布，并在几年后正式发布。当附件G可用时，它也可以像ISO 1217附件C一样用作常规测试。
结论:
电耗虽然重要，但只是选择风机技术的一个标准。在选择鼓风机技术时，应评估其他因素，如噪音水平、环境影响、服务的可及性，甚至应用程序本身的性能特点。当比较电力使用情况时，一种由公开标准支持的线对空方法是在不同技术之间进行评估的唯一公平和不带偏见的方法。除了评估，制造商应该有设施按照规定的规范执行测试。请在您的下一个鼓风机应用中考虑这种方法。
欲了解更多信息，请联系安德鲁Balberg，业务发展经理-低压，阿特拉斯·科普柯或参观www.efficiencyblowers.com
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2013年9月
