跳转到主要内容
通风机房内的工业离心风机

工业通风与空调(HVAC)驱动设备

工业HVAC是锅炉房强力引风机与送风设备、通用排风及事故通风用离心和轴流风机、地铁与公路隧道风机、配置离心和螺杆压缩机的冷水机组、商用级热泵以及循环水系统冷却塔的综合应用。在此类工况下,驱动设备以S1制式全天候运行,而经济效益的关键在于通过变频器进行流量调节——与节流调节相比可节省25–30%的电能消耗。

行业典型工况

  • 大型锅炉房及热电厂引风机与送风机驱动——高压电机800–4 000 kW,6/10 kV,通过变频器调速
  • 生产厂房通用排风用离心风机驱动——5,5–1 500 kW,连续S1制式
  • 地铁及公路隧道轴流风机——75–350 kW,可逆运行,火灾时排烟
  • 带热回收的工业空调机组/送排风装置——每段1,5–250 kW,软启动
  • 冷水机组离心式与螺杆式压缩机驱动——250–2 500 kW,频繁启动
  • 商用级供暖及生活热水热泵——75–800 kW,变频调节
  • 循环水系统冷却塔风机驱动——22–315 kW,潮湿腐蚀性环境
  • 风门、节流阀、闸板及导叶驱动——带反馈的0,12–7,5 kW齿轮电机

风机与压缩机电机

HVAC电机按两个主要标准选型:全天候运行的连续S1制式,以及与变频器的兼容性——风量或压缩机产能均通过变频器调节。变频器与导叶节流相比可节省25–30%电能,因此在新建项目中几乎普遍采用。大型冷水机站的引风机和压缩机需要带强制冷却的6/10 kV高压电机。

配高压电机的大型锅炉房引风机
CHP ID fan: 1,600 kW MV motor + gear coupling + impeller in a volute casing.

锅炉房引风机与送风机用高压电机

高压异步电机800–4 000 kW,6或10 kV,转速740–1 000 r/min,连续S1制式。带HVAC标识的Wolong YHTM系列支持与高压变频器配合运行,并通过联轴器端绝缘轴承结构延长轴承使用寿命。额定效率高于96%,对全年运行至关重要。

功率800–4 000 kW,电压6/10 kV
绝缘轴承(变频运行时防轴电流)
F级绝缘,按B级留有温度裕量
按ISO 10816-3 zone B进行振动监测
IP55,进风口防尘

通用排风用离心风机电机

通用工业异步电机5,5–1 500 kW,380/660 V,IE3/IE4,S1制式。适用Huali Y2/YE3/YE4及Wolong WD1000系列,采用铜绕组并降低通风损耗。大型厂房采用315–1 500 kW水冷型电机(IC81W)以降低机房噪声负荷。

能效等级IE3或IE4
与变频器兼容(H级绝缘,P ≥ 110 kW时符合NEMA MG1 Part 31)
IP55,南方地区采用热带型
转子平衡G2.5(通风室内低振动)
加长润滑周期轴承(10 000 h)

隧道轴流风机电机

双速异步或变频驱动,功率75–350 kW。正常工况下以低速运行用于值班通风,火灾时切换至全功率并反转以排烟。须能耐受250–400 °C达1–2小时(按EN 12101-3的F300/F400等级)。Wolong YGTd采用耐热绝缘,Huali YHA为隧道应用专用系列。

F300或F400认证(300/400 °C下运行)
双速型或与可逆变频器配合运行
强化H级绝缘(180 °C)
IP55,灭火时防水
通过Pt100监测绕组温度

冷水机组压缩机及热泵电机

冷水机组离心式与螺杆式压缩机用——250–2 500 kW,频繁启动(S4–S6,每小时至多6次)。商用级热泵75–800 kW采用永磁同步变频电机或异步变频电机。Wolong YHTM-HVAC系列专为冷水机组应用标定,轴承温度范围更宽。

S4–S6温度裕量(每小时60次启动)
H级绝缘以适应变频运行
陶瓷球轴承(防轴电流)
可在冷冻机房内安装而无需单独通风室
低噪声,1 m处≤ 78 dB(A)

冷却塔风机电机

22–315 kW,低速(490–740 r/min)或配减速器。在带飘水的潮湿腐蚀性环境中运行——须采用IP56、外壳防腐涂层及海洋或热带型。适用Huali YHF及Wolong WD-CT,带双重轴承端盖密封和排水孔。

IP56(防强力水柱)
C4-H防腐涂层(海洋环境)
热带型(按ГОСТ 15150的T2/T3)
双重轴承密封
不锈钢锚固板

风门及低速驱动用齿轮电机

在HVAC系统中,齿轮电机用于控制风道风门、压缩机节流阀、烟道闸板、风机导叶以及转轮式换热器驱动。主要要求为:低速运行所需的高减速比、带反馈的精确定位、频繁换向下的长使用寿命(VAV系统风门每年切换数万次)以及在通风室狭小空间内运行。

公路隧道内的轴流式隧道风机
Axial tunnel ventilation fan F300 — reversible duty for smoke extraction in case of fire.

调节风门及节流阀驱动

小型蜗轮或锥齿轮—圆柱齿轮电机Boneng K、S、R,功率0,12–1,5 kW,传动比50–500。用于频繁切换的VAV(变风量)系统(每小时至多50次循环)。配备行程开关、电位计式或数字式位置反馈。

功率0,12–1,5 kW,i = 50–500
开/关位置行程开关
4–20 mA或Modbus RTU反馈
手动备用(手轮)用于应急操作
IP54,环境温度−20…+60 °C

烟道及气道闸板驱动

在锅炉房及屋顶燃烧产物排放风机上,采用Boneng HB或K耐热型齿轮电机,可适应闸板壳体温度至+200 °C。通过链式或齿轮减速器传动至闸板轴。使用寿命不低于100 000次开/关循环。

耐热型(与闸板隔热)
传动比200–800
服务系数不低于1,5
防卡阻(力矩继电器)
手动备用及位置信号

风机导叶驱动

通过入口导叶叶片调节引风机和送风机产能。采用Boneng F或K齿轮电机,功率0,75–4 kW,带数字反馈及集成定位器。如今部分被变频器取代,但在老旧装置上仍大量使用。

定位线性度≤ 1 %
全行程时间30–120 s
与锅炉房自控系统兼容(Modbus、Profibus)
每小时100次循环的温度裕量
无需拆卸风机外壳即可维修

转轮式热回收换热器驱动

在带热回收的大型送排风机组中,采用直径1–4 m的转轮式蓄热换热器。驱动为Boneng R或S齿轮电机,功率0,12–0,75 kW,传动比200–500,转轮转速8–20 r/min。通过皮带或链条传动至转轮轮缘。

低输出转速(8–20 r/min)
与变频器兼容以调节回收率
密封件长寿命(≥ 50 000 h)
带皮带张紧装置的底脚安装式
转轮卡阻时的过载保护

风机联轴器与制动器

电机与离心或轴流风机的连接需要一种能在设备升温后补偿轴向热位移、并缓冲启动冲击的联轴器。对于转子飞轮力矩大(数千kg·m²)的大功率风机,电机断电后转子因惯性继续旋转5–15分钟——为实现紧急停车或快速投入备用机组,采用盘式制动器。

机房内配离心压缩机的冷水机组
1.5 MW cooling chiller: centrifugal compressor with a VFD on 7/12 °C chilled water.

通用排风风机用弹性柱销联轴器

带弹性套的Yongjing LX (LMC)、Longxuan TL及Jiaohua YOXp系列,将力矩从电机传递至离心风机叶轮。缓冲启动冲击并补偿轴承升温后轴的微小径向位移。弹性件使用寿命30 000–50 000 h,更换时无需拆卸半联轴器。

力矩1–63 kN·m
径向位移补偿0,2–1,0 mm
n > 1 500 r/min时平衡G6.3
可集成制动轮
耐油弹性体,工作范围−20…+80 °C

大型引风机用齿式联轴器

在500 kW以上的引风机和送风机上,采用Yongjing GIICL和Longxuan WGZ鼓形齿式联轴器。在补偿电机与风机间轴向热膨胀位移的同时传递高力矩。通过油杯加注润滑脂,间隔6个月。

力矩50–630 kN·m
角位移补偿至1,5°,轴向位移至5 mm
圆周速度> 15 m/s时平衡G6.3
防护罩(安全标准)
润滑脂液位监测(目视指示器)

离心式启动联轴器

为减轻大型离心风机和高惯量压缩机电机的启动负担,采用Yongjing或Longxuan离心式联轴器。启动时电机几乎空载加速,仅在达到额定转速的70–80%后才接合。这可使启动电流降低30–40%并延长绕组寿命。

接合力矩为额定值的0,7–0,8
每小时6次启动的温度裕量
钢丸式或滚柱式原理
与直接启动或软启动器兼容
安装前平衡

高惯性滑行风机用制动器

为实现大型引风机和隧道风机在电机断电后的紧急停车,采用带电液推动器的Huawu YPZ2/YWZ5盘式制动器。可在30–60 s内停止转子,而非自然滑行的5–15分钟。对需要快速切换备用风机或人员检修进入的系统至关重要。

制动力矩为额定值的1,5–1,75倍
完全停止时间30–60 s
电液推动器Ed-50–Ed-201
维护用手动松闸
衬片磨损监测(行程开关)

电子设备、变频器与换热器

现代HVAC经济性建立在两大支柱上:用于调节空气/液体流量的变频器,以及冷冻水系统中的高效换热器。以变频器取代节流调节可在年度周期内节省25–30%电能——视负荷曲线投资回收期为1–3年。冷冻水系统中的板式换热器比管壳式紧凑3–5倍,并可实现1–2 °C的温度逼近。

配轴流风机的循环水系统冷却塔
Cooling tower — IP56 motor with tropical execution and a step-down gear reducer.

离心与轴流风机用变频器

Inovance MD500/MD520和INVT Goodrive HVAC变频器针对二次方负载(力矩与转速平方成正比)进行优化。内置无启动电流的软启动算法、低需求时的休眠模式、基于压力或室内CO₂传感器的PID调节。与导叶节流相比节能25–30%。

功率范围0,75–2 500 kW(低压)及至6 MW(中压)
内置PID调节器及休眠模式
Modbus RTU/Profibus/BACnet以集成楼宇自控系统
EMC滤波器以适应通风室安装
柜内安装型防护等级IP54

冷水机组压缩机用变频器

螺杆式与离心式制冷机压缩机采用大功率变频器Inovance MD810和INVT GD350,250–2 500 kW。特点为:可与有源整流器配合运行(制动时能量回馈)、按冷冻水温度精确调节、与冷水机组控制器集成。

功率250–2 500 kW,380–690 V
有源前端(AFE)——大型机组选配
压缩机过载保护(S6,频繁启动)
与冷水机组控制器接口(Modbus/CAN)
谐波畸变THDi ≤ 5 %(ГОСТ Р 51317.3.2要求)

冷冻水板式换热器

在空调系统中,DEO BR/SH换热器将冷水机组的冷冻水回路与室内机组(风机盘管、室外冷凝机组)回路隔开。板片采用AISI 316不锈钢,密封垫为EPDM(水)或NBR(乙二醇)。结构紧凑:1 MW产能仅占0,3–0,5 m³,比管壳式小3–5倍。

产能100 kW – 10 MW
温度逼近1–2 °C
AISI 316板片,EPDM/NBR密封垫
工作压力至1,6 MPa(标准)或2,5 MPa(强化)
可拆式结构便于清洗及更换板片

压缩机及风机减速器油冷却器

冷水机组螺杆压缩机需通过换热器持续冷却油液。采用板式DEO DFL或管壳式型号。大型引风机减速器在全天候运行时同样如此。配置油循环泵、冷却风机启动恒温器、用于指示堵塞的压差监测。

热功率5–500 kW
油品VG 32–46(压缩机)或VG 220–320(减速器)
油滤器压差监测
油温恒温调节器
风冷或水冷型

应用图库

WOLONG OLI
WOLONG · OLI
HUALI 1AL
HUALI · 1AL
BONENG BE
BONENG · BE
INOVANCE EASY-PLC
INOVANCE · EASY-PLC
INVT DA180A
INVT · DA180A
DEO DFL
DEO · DFL
YONGJING GICL
YONGJING · GICL
LONGXUAN GIICL
LONGXUAN · GIICL
HUAWU BYW
HUAWU · BYW

我们的行业解决方案

SDS 产品组合中覆盖该行业典型应用的品牌。

  • WOLONG引风机及冷水机组压缩机用高压电机(YHTM-HVAC、WD3000)800–3 000 kW;风机用通用工业WD1000及带F300/F400认证的隧道型YGTd
  • HUALI离心及轴流风机用通用工业电机Y2/YE3/YE4,5,5–1 500 kW,冷却塔用热带型YHF系列
  • BONENG风门、节流阀、烟道闸板及转轮式热回收器驱动用K/F/S/R/HB齿轮电机——0,12–7,5 kW
  • INOVANCE风机流量调节及冷水机组压缩机用MD500/MD520/MD810变频器,与节流调节相比节能25–30%
  • INVT专为通风空调系统打造的Goodrive HVAC系列变频器——内置PID、休眠模式、BACnet
  • DEO冷冻水用BR/SH板式换热器,冷水机组压缩机及大型引风机减速器用DFL油冷却器
  • YONGJING弹性柱销联轴器LX、大型引风机用鼓形齿式联轴器GIICL、减轻电机启动用离心式启动联轴器
  • LONGXUAN离心风机用WGZ/TL联轴器,高惯性滑行驱动用制动轮
  • HUAWU高转子惯量大型引风机及隧道风机紧急停车用YPZ2/YWZ5盘式制动器
  • JIAOHUA通用排风风机驱动用YOXp弹性联轴器,压缩机重载启动用液力偶合器

图片来源: Georg Pik (Public domain) · Stupich, Martin, creator (Public domain) · Kecko (CC BY 2.0) · Rsparks3 (CC0) · Steve Johnson from Valparaiso Indiana, USA (CC BY 2.0)