铜陵晨曦铁路电子机械有限责任公司

风机为什么要采用VSR调节技术？

关於风机用变频、液偶、各种入口调节新技术之间的分析、比较

1.前言

风机入口VSR调节技术，已形成6大系列配套产品，可用于全部离心式风机的节能调节。众所周知，我国经济发展很快，但许多方面尚相当粗放，节能的潜力很大。其中风机和水泵等设备占了相当大的比例。因此，我们认为进一步推广VSR节能技术以降低风机能耗和扩大调节范围尚有极大空间。以下拟就VSR节能技术的内涵作一些分析、比较，供参考。

2.风机为什么要调节？目前主要有哪几种调节方法？

由于现有风机型号、规格有限，很难满足需方一一所求，更何况

在实际使用过程中由于生产工艺的要求，需要经常调节才比较合理，为此，向中、大型离心式风机提供高性能的调节装置，是提高产品质量，节能降耗的一项紧迫任务。

目前离心式风机的主要调节方式主要有以下数种：

（1） 节流法

这是国内常用的调节方式。通常是在风机的入、出口处配置闸阀、

百叶窗或蝶阀，这几种阀门都是节流阻耗件，调节过程中压力损失大，

能量浪费严重，经济性差，尤以风机出口调节为甚。以上这些不合理

的调节节方式极待引起有关方面的重视，应迅速引进高性能的调节装

置取而代之。

（2） 变速调节法

变速调节主要有液力偶合器、电机串激调速和电机变频调速三大类。变速调节可以实现风机转速无级变换，对风机的流量可调性好，节电效果也好，但是投资大，高压变频维护费用也很可观，且调节时风机出口压力的下降和转速的下降成平方关系，转速下降太多时，风机压力下降剧烈，很多场合无法满足生产工艺对风机压头的需要。

（3） VSR调节又称进气预旋调节法

进气预旋调节对风机的容量可调性好，可完全避免风机在极小流量时的喘振现象，综合技术经济价值高，而且便于安装，原有风机组不需作任何改动，调节过程中风机压降相对平缓，故在减少供气量的同时可以兼顾用户对风机压力的需求，维护和保养工作量极小，是当前风机调节的升级换代产品和发展趋势，是一种高性能的调节装置。

3.什么是风机的VSR调节？

VSR调节的理论基础是叶轮流体力学的欧拉定理，（The

Variable Spin Regulator简称VSR），该技术的基本工作原

理是通过改变流入风机叶轮的气流角度来达到改变风机功量，从

而使风机风压、流量、功率同时发生变化。在实用中多采用正预

旋流场调节，即利用安装在风机入口法兰前的VSR可转叶栅形成

与叶轮转向一致的气流。例如，采用风机等压力出口及等流量

调节时，由于流量的大幅度减小以及调节效率较高，风机的功率

则显著减少，从而达到省功和调节的双重目的。预旋调节在国外

风机中已得到广泛应用，在此基础上，我们作了大量改进和创新，

逐步形成了具有鲜明技术特色的VSR调节法。VSR调节装置由电

动或气动执行器根椐工况变化进行操作，实行远程手操或闭环自

控。

4. VSR调节和变频、液偶、风门调节的分析比较

（1） VSR调节装置的设计和性能特点

VSR调节装置的性能特点源于设计规划，主要有：

l VSR具有独特的可变几何流道，有别于风机厂目前配置的进

口可调导叶（花瓣阀），可有效减少气流的冲击和流动摩擦损

失，能形成有效的预旋流场。

l 具有独特的密封设计，在需要时可长期承受0.2MPa（表压）

的工作介质压力而不会发生泄漏，介质可为各类化工气体。

l 具有可靠的传动机构，能保证调节装置内部叶片精确转动，

绝对不会出现一般风门常常卡死的现象。

l 设计中，应用了先进的叶栅气动技术，从而保证风机调节性

能稳定，调节深度大，无一般风机入口（包括蝶、闸阀及花瓣阀）调节时的死区现象。

l 加装VSR调节装置的风机几乎能在所有小流量区工作，具有

突出的防喘能力。

l VSR调节效率比一般国内、外进口导叶调节高7-9%，比蝶阀、闸阀高10-12%以上。

（2） VSR调节和变频调节的比较

l 两种调节都可以对风机流量进行动态微调，精度高，调节性能稳定。

l 特别需要指出的是，变频调节主要是通过改变风机转速来调节风机的性能，但改变转速与实际生产需求不一定合拍，而VSR调节更能使风机工况保持稳定。另一个主要问题是变频调节时随着风机转速降低，风压更低，有可能给生产工艺带来不良影响，当流量减少为额定值的50%时，出口风压只有额定值的25%。而VSR调节因保持风机转速不变，当风量减少50%时，风机风压还有65%额定值，所以VSR调节法具有优异的流量—压力调节性能。

l 变频调节在理论上是可大幅节电，因为风机风量正比于转速，风机风压正比于转速的平方，所以风机轴功率基本上正比于转速的3次方，但节电的前提是风压的下降要以用户能接受为代价；另外当大功率电机频率小於30HZ时，由于对电网冲击太大，一般是不允许再调节的。

l 采用VSR调节时，风机的转速虽然保持不变，但因能适时改变风机流量便可使电机电流下降而大量节电。如风机在70%负荷下工作时，节电率可达15-20%，甚至更多，所以变频调节时频率不可过低。

l 变频调节在节电率方面占有一定优势。而VSR调节在价格、维修、配置、管理和风机调节性能等多方面占有优势。

（3） 液偶调节

液力偶合器是传统的变速调节装置,具有变频调节的性能特征.但

是也有自己的一些不足之处,例如:液偶要占有比较多的空间,运行

中有相当的效率损失,平时要消耗一定量的水、油,大型液偶尚有备

件问题。

5．小结各 种 调 节 法 的 性 价 比

6．VSR调节装置应用业绩

7．VSR调节装置系列

（1） VSR系列—适用于各类空气介质轴向进风（园形入口）的离心式风机。

（2） VSR-GA系列—适用于各种煤气及化工气介质的煤气加压机或离心式风机

（3） VSR-RA系列—适用于各类具有进气箱切向进气（矩形入口）的离心式风机。

（4） VSR-RA-S系列—适用于各类双进口带进气箱的离心式风机。

（5） VSR-RA-E系列—适用于切向进气，进气壳前有长管段的离心式压缩机。

（6） VSR-AC系列—适用于含焦量高的离心式煤气加压机。

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