烘干供風機優(yōu)化思路

本模型采用Nelder － Mead 的優(yōu)化方法，用于非線性方程針對多目標的優(yōu)化方法，能尋找到全局較小偏差，同時根據(jù)自變量的增加而線性增加計算負荷的大小。由于自變量的變化參數(shù)較多，為了避免出現(xiàn)非物理的優(yōu)化結(jié)果，提高優(yōu)化效率。通過定期維護，及時檢查和更換風扇滑塊和襯套等易損件，檢查葉柄裝置，潤滑葉柄軸承，旋轉(zhuǎn)維護液壓缸，清洗油站和更換潤滑油，清洗油冷卻器，調(diào)整適當?shù)墓┯蛪毫?。本模型的?yōu)化將分為兩個部分。

烘干供風機設計點的模型優(yōu)化

在設計點，風機內(nèi)部流場狀況較好，流動損失小，。因為Koch ＆ Smith 的模型考慮了諸多物理因素并被廣泛驗證了其合理性，因此不予優(yōu)化。有3 個參數(shù)需要優(yōu)化: 參考沖角、參考落后角和二次流損失。在一維計算時，由于模型中的經(jīng)驗公式是從大量壓氣機的實驗數(shù)據(jù)中提取出來的，針對某一特定的風機幾何尺寸，首先需要對采用的損失和落后角模型進行校驗和標定。標定是根據(jù)風機在轉(zhuǎn)速990r /min 時，烘干供風機的安裝角不變情況下的實驗氣動性能曲線。烘干供風機葉片穿孔減噪是應用穿孔射流抑制非工作面渦流和分離的原理。其次，利用優(yōu)化得到的損失和落后角模型，對安裝角分別為 10°、 5°、－ 10°、－ 5°的軸流風機的氣動性能進行數(shù)值模擬并與實驗結(jié)果進行對比分析，來驗證本模型的準確性和可靠性。因為本風機并未給定相關(guān)設計點的參數(shù)，烘干供風機模型中只能選取設計轉(zhuǎn)速為990r /min 下率點為設計點，選取實驗的氣動性能曲線做為優(yōu)化對象。

加載氣動力、離心力后計算得到烘干供風機導葉數(shù)目變化后動葉的應力基本沒有影響，動葉吸力面的近葉頂部位等值線沿葉高方向近似呈倒S 分布且應力較小; 葉根部分布應力較為復雜，較大值位于葉根中部與輪轂接觸位置，此處是由于承受較大的徑向離心力、垂直于烘干供風機葉片表面的氣動力和扭曲的葉型結(jié)構(gòu)共同作用造成; 級等效應力稍微高于第二級等效應力，這是由于離心力沿徑向，而氣動力垂直于葉片表面，氣動力的作用效果抑制離心力作用效果造成的，但氣動力作用效果影響較小; 總變形近似沿對角線方向由小到大發(fā)生變化，烘干供風機葉根處變形基本為零，較大值變形位于葉頂后緣。由此可知導葉數(shù)目變化后，對葉片總變形基本沒有影響。在數(shù)值模擬中，以集流器入口和擴壓器的出口作為整個計算域進出口，邊界條件為進口速度和自由流出。

烘干供風機在靜應力強度分析中，通常選取材料的屈服極限作為極限應力，基于第四強度理論對葉片進行強度校核。塑性材料的許用應力［σ］= σs /ns，其中σs是材料的屈服極限，ns為材料的安全系數(shù)，一般對于彈性結(jié)構(gòu)材料加載靜力載荷的情況下，ns = 1. 5 ～ 2。葉片材料為ZL101，其屈服強度σs = 180 MPa，ns = 2，計算葉片的許用應力為90 MPa，而葉片較大等效應力的峰值為21. 3 MPa，遠小于葉片許用應力，因此改型后方案三強度仍滿足要求。針對特殊部位的冷卻效果，采用風機型軸流風機的負壓通風，各點氣流均勻穩(wěn)定。在葉片剛度方面，前面分析知，氣動力作用效果對離心力效果有抑制作用，方案三全壓相對于原風機有所增大，較大變形有所降低。

烘干供風機葉片斷裂的主要原因是葉片兩側(cè)受力不平衡。在解決這一問題的過程中，首先要提高風機葉片的質(zhì)量。在葉片設計和制造過程中，必須非常仔細地選擇原材料，選用耐腐蝕性和耐壓性強的原材料。為解決風機葉片斷裂問題，應盡量避免失速或喘振。由于軸流風機長期處于失速狀態(tài)，容易引起葉片斷裂，也會對主要設備部件造成不同程度的損壞。解決軸承溫度高的問題主要有三種策略：一是合理使用潤滑油和潤滑劑，降低軸承溫度。每臺烘干供風機所需的潤滑油和潤滑劑的數(shù)量是不同的，所以在使用過程中必須根據(jù)實際情況加以利用。潤滑油不能用得太少或太多，否則會導致軸承溫度過高。二是加強引風機的冷卻。高頻頻率是由于葉片在旋轉(zhuǎn)過程中周期性地通過空氣中固定位置的壓力波動引起的，等于葉片的旋轉(zhuǎn)頻率乘以葉片數(shù)。有效的方法是在軸承兩側(cè)安裝壓縮空氣冷卻裝置。如果溫度較低，需要關(guān)閉壓縮空氣裝置，這樣可以節(jié)省一些資源。但當溫度升高時，必須打開壓縮空氣裝置進行冷卻。第三，軸承箱內(nèi)缸與烘干供風機軸承外套之間的間隙應適當留出。這就要求設計過程中必須進行非常嚴格的測量，并進行的計算，以使兩者之間的間隙合適，不會影響軸承的運行。

液壓潤滑站故障分析及處理措施。液壓潤滑站由油箱、油泵裝置、濾油器、冷卻器、儀表、管路、閥門等組成。油站漏油或調(diào)節(jié)油壓不穩(wěn)定，不僅影響風機的調(diào)節(jié)性能，而且危及烘干供風機的安全。容易發(fā)生的主要故障有：

1）供油壓力達不到要求：主要原因是單向閥泄漏，油流短路，導致壓力無法維持，應檢查并清洗相應的單向閥；

2）機油溫度偏高：主要原因是溫度控制閥的合理選擇，導致冷卻器不能發(fā)揮應有的作用，冷卻效果差，油溫高。當出現(xiàn)這種問題時，可以檢查溫控閥的參數(shù)，一般應為29-41攝氏度。

3）接頭漏油：由于導管架安裝不到位，應按要求預縮。管頭應伸出5-10 mm，端面應平直。風機運行中常見問題的處理措施（1）風機運行中的振動問題。振動是風機運行中固有的，只要烘干供風機旋轉(zhuǎn)的機械會產(chǎn)生振動。如果振動控制在一定的標準范圍內(nèi)，并能安全地用于風機，則振動可視為正常運行現(xiàn)象。但當振動達到一定程度時，會對風機造成一定的損壞，甚至造成嚴重的安全事故。為了找出振動超標的原因，首先要對振動源進行分析，然后采取適當?shù)拇胧行У亟鉀Q大振動問題。風機運行中振動測量一般有兩種形式：振動速度（V），用mm/s表示，振動振幅（S），用mm表示。根據(jù)國家標準，振動是以振動速度來評價的，但有些國家仍然采用振動幅度評價法，這兩種方法都可以用振動測量儀來測量。