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工業(yè)生產(chǎn)中的鍋爐風機廠家特別是離心式風機應用很廣泛,在一些生產(chǎn)裝置中甚至屬關(guān)鍵設(shè)備。風機的安全、可靠運行是實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證。但由于種種原因,造成風機超過允許范圍的振動的現(xiàn)象并不少見,嚴重的劇烈振動會造成風機本體及其關(guān)聯(lián)設(shè)備破壞的設(shè)備事故,甚至還會造成人身安全事故。其中進出口和葉輪區(qū)域采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,而蝸殼部分由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜,尤其是電動機周圍結(jié)構(gòu)并非規(guī)則模型,故采用適應性較強的非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格,具體網(wǎng)格如圖3所示。因此,必須高度重視風機的維護檢查工作。企業(yè)的鍋爐風機廠家技術(shù)人員及其操作人員和維修人員在工作中必須對風機的運行狀況進行監(jiān)測、巡查,及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并及時排除,防患于未然。本文研究的目的在于針對工業(yè)生產(chǎn)中常用的離心式風機運行中易于發(fā)生的振動現(xiàn)象進行研究和可采取的處理措施,應該能對生產(chǎn)一線中從事此類設(shè)備管理和維修的人員提供借鑒意義。
鍋爐風機廠家絕大多是由電動機驅(qū)動工作的主要由葉輪、蝸殼、軸和軸承座及一些控制附件組成,屬動設(shè)備。動設(shè)備完全不振動是不可能的,只是振動的允許范圍不同而已。使用ANSYS軟件中的CFD軟件進行網(wǎng)格劃分,加米字形集流器模型網(wǎng)格數(shù)1072503,網(wǎng)格節(jié)點數(shù)184910。一般來講,大型高速風機軸承采用軸瓦,潤滑采用潤滑油強制噴射潤滑,高速旋轉(zhuǎn)的主軸懸浮于油膜上,正常工況時振動很低。中小型的中低速風機軸承采用滾動軸承,常采用潤滑脂潤滑或潤滑油浸泡飛濺潤滑,正常工況時振動稍大。振動無論大小,只要符合相關(guān)技術(shù)要求即可,但是異常的、超標的振動必須及時處理,否則振動會惡化,后造成事故和經(jīng)濟損失。
某車間鍋爐風機廠家至2016年止已運行近8 年,振動一直偏大,已困擾生產(chǎn)多年。即使是更新了葉輪總成,并在聯(lián)軸器對中性符合允差的情況下,運行時前后兩軸承位殼振實測振動速度有效值分別達到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右,這是屬于“可容忍”的范圍,但不宜長期運行工作。由于蝸殼壁面是離心風機主要的氣動噪聲源,蝸殼不消聲時,聲波在風機蝸殼內(nèi)連續(xù)反射,形成一個混響聲場,聲壓級較高。經(jīng)我設(shè)備人員分析,認為振動大的原因有:一是混凝土基礎(chǔ)過于單薄,重量不足,且運行時基礎(chǔ)周圍地板有明顯的顫動;二是預埋地腳螺栓有松動跡象。經(jīng)上級研究,決定趁當年大修時間充足的機會,對上述存在問題整改,破除舊基礎(chǔ)后,按本文前述處理措施重新設(shè)計、施工新的混凝土基礎(chǔ)和預埋地腳螺栓。
開機正常生產(chǎn)后,該鍋爐風機廠家軸承位殼振實測振動速度有效值分別降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s,屬“良好”級別。安裝精度不達標及其檢查處理措施安裝精度主要是指風機軸與驅(qū)動電機軸的同心度,即對中性。離心式風機聯(lián)軸器的同心度要求很高??梢娗吧w板加裝消聲材料降噪效果并不好,主要原因由于進口處有集流器,導致安裝消聲材料的面積相對于后蓋板小很多,吸聲效果不明顯。如果聯(lián)軸器沒有找正,或是找正達不到要求,引起鍋爐風機廠家振動將不可避免。應注意的是,即使原來同心度已經(jīng)符合要求了,但是風機運行一段時間后,由于各種原因,同心度會也會發(fā)生變化,所以應注意定期檢查同心度,如發(fā)現(xiàn)同心度超過允許偏差了,要立即重新找正。因此,當風機發(fā)生異常的振動故障時,檢查聯(lián)軸器的對中情況是必不可少的。
為研究后鍋爐風機廠家葉輪的流場及噪聲問題,采用三維建模軟件UG對現(xiàn)有葉輪進行逆向建模,提取出葉輪的幾何模型,運用Hypermesh對葉輪模型進行網(wǎng)格劃分,然后采用Fluent軟件模擬了葉輪三維粘性定常流動特性,分析了葉輪內(nèi)部流動情況,在此基礎(chǔ)上對葉輪模型進行噪聲分析,得到流場模擬和噪聲分析結(jié)果,為葉輪優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。試驗裝置和測試系統(tǒng)按照國家標準GB/T1236-2000《工業(yè)通風機用標準化風道進行性能試驗》和GB/T2888-91《鍋爐風機廠家和羅茨鼓風機噪聲測量方法》的要求設(shè)計、制造、測試。
鍋爐風機廠家作為干燥、通風類家電產(chǎn)品的重要組成部件,其性能直接影響著家電產(chǎn)品質(zhì)量的高低。隨著現(xiàn)代生活對節(jié)能、環(huán)保等要求日益提高,開發(fā)、低噪風機成為必然趨勢。離心式通風機的工作介質(zhì)為氣體,工作過程中會產(chǎn)生氣動噪聲、機械噪聲和氣固耦合噪聲,其中氣動噪聲是主要噪聲,約占到總噪聲的45%左右。風機氣動噪聲主要由離散噪聲(旋轉(zhuǎn)噪聲)和湍流噪聲組成。此類振動的預防處理措施為:(1)檢查鍋爐風機廠家殼體,如殼體存在裂紋的或磨損及其腐蝕嚴重的,應加固或整體更換。高速高壓離心風機旋轉(zhuǎn)噪聲較高,低速低壓風機以湍流噪聲為主。且基頻噪聲和寬頻噪聲在風機中不同程度的存在。目前對離心式通風機降噪研究還處于試驗為主的研究階段,但試驗研究成本較大、周期較長,這對鍋爐風機廠家產(chǎn)品開發(fā)非常不利。此外,影響離心式通風機氣動噪聲的因素眾多,設(shè)計所得結(jié)果的降噪機理難以被系統(tǒng)揭示。數(shù)值模擬方法能夠提供風機的內(nèi)部流場信息和噪聲分布情況,有利于準確認識離心式通風機噪聲產(chǎn)生機理和降噪原理,為進一步推廣降噪設(shè)計的方法提供依據(jù)。所以,對離心式通風機數(shù)值模擬的研究是非常必要的。