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經(jīng)過多年的工作實踐和總結(jié),作者認為此類耐高溫離心風機產(chǎn)生異常振動的主要原因有:基礎(chǔ)因素、安裝精度不達標、風機葉輪不平衡、管道共振等。離心風機廣泛應(yīng)用于鍋爐引風、中央空調(diào)系統(tǒng)等多個領(lǐng)域,為人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利。有時,振動是多個原因共同作用的,在實際工作中,應(yīng)認真綜合分析,才能找到解決問題的辦法。下面,作者就上文所列的振動因素及其處理措施進行分析和探討。
基礎(chǔ)因素及其檢查處理措施
耐高溫離心風機基礎(chǔ)因素如基礎(chǔ)設(shè)計、施工不規(guī)范等造成風機振動往往被忽視。其實,基礎(chǔ)因素造成風機振動故障的事例并不少見,且其危害性很大。作為工程技術(shù)人員,首先要了解風機基礎(chǔ)的作用。風機基礎(chǔ)的作用有三個方面:
一是,根據(jù)生產(chǎn)工藝條件和設(shè)備安裝要求將風機牢固地固定在一定位置上;
二是,承受風機的全部重力以及工作時由于作用力產(chǎn)生的載荷,并將載荷均勻地傳布到地基;
三是,吸收和隔離因旋轉(zhuǎn)動力作用產(chǎn)生的振動,防止發(fā)生共振。
葉片形狀優(yōu)化對耐高溫離心風機金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響
葉片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風機金屬葉輪平穩(wěn)運行有著重要的影響。為符合實際運行狀態(tài),耐高溫離心風機進出口邊界條件設(shè)置為壓力入口和壓力出口,出口壓降與動能成正比,從而避免在進口和出口定義一致的速度分布[15]。目前很多學(xué)者研究了葉片出口安裝角的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及葉片高度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,但是對于葉片形狀的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究得較少。氣流在葉片的不同區(qū)域的流動有很大的不同。在葉輪前盤,氣流的流動方式主要是軸向流動。在葉輪的中后盤,氣流的流動方式主要是徑向流動。通過這種方式,達到葉輪前盤向中后盤送風,使葉輪中后盤出風的目的。由此可見,通過對葉片形狀進行優(yōu)化設(shè)計,可以在一定程度上增加葉片的送風量以及有效通道的寬度,使得離心風機的效率得到提高,從而保證金屬葉輪的平穩(wěn)運行。
耐高溫離心風機具有體積小、壓力系數(shù)高等一系列優(yōu)點,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用,是人們生產(chǎn)生活中必不可少的一種機器設(shè)備。將耐高溫離心風機模型導(dǎo)入ICEM進行網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格劃分過程中對離心風機關(guān)鍵部位要進行加密處理,如葉輪、集流器、蝸舌、進氣箱的轉(zhuǎn)角處等。離心風機主要由集流器、蝸殼、電機以及葉片四個部件組成。各部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風機金屬葉輪穩(wěn)定運行起著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生活水平的提高,對耐高溫離心風機進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化越來越受到人們的關(guān)注。因此本文通過對集流器優(yōu)化、蝸殼優(yōu)化、電機優(yōu)化以及葉片形狀進行優(yōu)化,來觀察結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后的離心風機對金屬葉輪穩(wěn)定運行的影響,以促進離心風機的生產(chǎn)工作朝著更完善、更健康的方向發(fā)展。
以4-73No.8D 離心風機為研究對象,對比了適配進氣箱的兩種不同導(dǎo)流器,并測試了噪聲;一種包含復(fù)雜形狀進氣箱與旋轉(zhuǎn)葉輪一體的耐高溫離心風機的算法,可以很好的揭示斜流風機內(nèi)部流動的特征;對電站鍋爐耐高溫離心風機進氣箱三維粘性流場進行了數(shù)值模擬,分析了進氣箱內(nèi)氣體流動特性的影響,并對進氣箱的設(shè)計和改造提出了建議;Li Jingyin對有無進氣箱的軸流風機進行了數(shù)值分析,并著重分析了進氣箱內(nèi)部的流動對軸流風機效率下降的影響。耐高溫離心風機流體的數(shù)學(xué)模型粉塵流體在風機中流動的物理條件較為復(fù)雜,影響因素較多,因此在離心風機的數(shù)值計算中,假設(shè)流體為連續(xù)等溫不可壓縮的牛頓流體穩(wěn)態(tài)運動而且各組分之間沒有化學(xué)反應(yīng)。本文基于CFX 軟件,對有無進氣箱兩種離心風機,分別建立了數(shù)值計算模型,進行了三維數(shù)值模擬分析,研究耐高溫離心風機其內(nèi)部流場特性。并與實驗的實測數(shù)據(jù)進行對比分析,驗證數(shù)值計算結(jié)果的合理性。本文采用一種特殊設(shè)計的進氣箱,這種形式的進氣箱削弱了氣流在90°轉(zhuǎn)彎過程中的能量損失,在轉(zhuǎn)彎處氣流更加的平穩(wěn),加速過程更加的均勻。該進氣箱進口為矩形,出口為與集流器相連的圓形。通過solidworks 建立的兩種形式的三維模型,兩種模型除進氣箱外其他尺寸相同。