本文根据已经完成的一种基于欧拉方程外加源项的模型来计算预测大小动叶可调山东烘干风机的气动性能,主要采用损失和落后角模型用来考虑叶片排和摩擦对气流的影响,并用堵塞因子修正环壁附面层堵塞影响。根据在风机安装角未发生改变时的实验性能,优化模型中的损失系数和落后角系数使得计算结果和实验计算相近。改变动叶可调风机的安装角后,本模型预测得到的该风机在安装角变化( +
山东烘干风机
本文根据已经完成的一种基于欧拉方程外加源项的模型来计算预测大小动叶可调山东烘干风机的气动性能,主要采用损失和落后角模型用来考虑叶片排和摩擦对气流的影响,并用堵塞因子修正环壁附面层堵塞影响。根据在风机安装角未发生改变时的实验性能,优化模型中的损失系数和落后角系数使得计算结果和实验计算相近。改变动叶可调风机的安装角后,本模型预测得到的该风机在安装角变化( + 10°,+ 5°,- 5°,- 10°) 的性能曲线与实验结果误差小于2%。结果表明山东烘干风机模型使用经过优化后的损失和落后角模型能准确地预测出该动叶可调轴流风机在全工况下的气动性能。进出口流量残差小于10-5,各方向的速度及k、ε等参数的残差小于10-4,认为当前计算达到收敛要求。
在实际的山东烘干风机叶轮机械中,气体的流动是一种十分复杂的、非定常的、全三维的流动。为了提高程序的计算速度,需要做出如下假设: 气体为完全气体; 流场为轴对称; 不考虑径向变化,流场沿叶片中弧线。
在轴流风机的数值计算中,本文采用Stratford 的模型对环壁边界层进行模拟。另外,针对一次风机1B多次失速,经检查,风机入口消声器多孔板铆钉松动,减小了通道面积,使一次风机落入失速区,通过加强消声器消除了失速故障。环壁边界层会沿壁面产生位移厚度,该模型假设位移厚度是沿着叶片排连续分布的,同时端壁边界层和叶尖间隙漏流发生的总压损失也包含在三维总压修正系数3D中,该模型能够计算得出比较合理的堵塞因子。
根据山东烘干风机优化后的参数,可以得到在设计转速下动叶和静叶的损失系数以及落后角随冲角的变化趋势,可以看出,损失系数和落后角随冲角的变化基本符合风机的流动特性。
山东烘干风机采用优化后的损失和落后角模型,对该风机的5 条特性线进行数值模拟,结果如图5 所示。从图中可以看出,修正后的一维计算结果与实验结果之间的较大误差不到2%。
( 1) 对某单级动叶可调轴流风机,本模型的数值计算结果已经与实验的计算结果进行了对比,证明了经过优化后的模型能够正确模拟得到该风机的气动性能,体现了其可靠性和准确性,因此,只要能给定准确的设计点和某一转速下的非设计工况点,经过优化后,本模型就能准确预测得到其它安装角下的气动性能。在额定工况下,当风机在效率点运行时,通过实验测量了不同位置和方向的振动。
( 2) 根据优化后的损失和落后角模型能够较为合理地得到转子和静子的损失随着叶片负荷的变化情况。导叶数目对轴流风机的性能、叶片静力结构及振动等均有一定影响。
针对某660MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,借助Fluent 进行流体数值模拟,研究导叶数目改变对风机性能的影响,并选出较优方案三。轴承温度是衡量风机安全运行的一个指标,因为山东烘干风机使用的轴承是进口的,如FAG或SKF。山东烘干风机利用Workbench 软件进行流固耦合计算得出对叶片静力结构及振动的影响。研究表明: 导叶数目减少方案风机性能明显优于导叶数目增加的方案,其中方案三为改型性能较佳的方案,改型后的方案其轴功率有所增大、耗电量有所增加; 方案三的叶片应力、总变形和振动与原风机基本一致,可以得出离心力对叶片静力结构和振动起决定性作用,气动力影响较小的结论; 方案三叶片的工作转速远一阶临界转速,山东烘干风机叶片的较大应力小于许用应力,均满足设计使用要求。
近似失速试验,即为了了解山东烘干风机的实际失速线位置,详细记录风机进出口压力和风量,后一组风机失速前的稳定风压和风量数据作为风机的失速点参数。山东烘干风机导叶数目增加时,在qv<85m3/s时,方案四至六全压得到有效提升,而qv>85m3/s时,仅有方案四全压得到提升。通过1b、2a、2b风机的近似失速试验,将三台一次风机的失速工况点数据放到性能曲线上,并拟合到曲线上,如图2所示。从图中可以看出,1b、2a、2b一次风机的实际失速线与理论失速线存在较大偏差。2号炉两台一次风机的失速线偏差略好于1b风机,但山东烘干风机与理论失速线偏差较大。根据以往的试验和结果分析,发现一次风机出现急停的主要原因是风机理论失速线向下运动,这不是由于烟气系统阻力过大或烟气系统内部流场分布不均造成的,而是由于风机理论失速线向下运动引起的。风机合理结构。鉴于此,在电厂停堆期间,对现有鼓风机进行了检查。
(1)检查叶片同步后,未发现现有风机转子叶片同步问题,所有叶片均具有良好的调节特性,排除了叶片不同步。
(2)检查每台一次风机的叶顶间隙,得出每台一次风机的叶顶间隙见表2。穿孔模型的山东烘干风机叶片穿孔主要包括孔径、孔位分布、孔倾角等参数。2A的山东烘干风机的顶部间隙已在电厂进行了处理。2A一次风机的顶部间隙通过在壳体内壁添加玻璃纤维而减小。由于2A的山东烘干风机失速试验是在顶隙处理后进行的,表中2A一次风机顶隙也是处理后顶隙的平均值。


液压系统故障分析与处理。在数值模拟中,以集流器入口和扩压器的出口作为整个计算域进出口,边界条件为进口速度和自由流出。液压系统故障种类繁多,其中山东烘干风机常见的故障有:小轴承损坏、齿轮啮合不正确、间隙过小、反馈指示、联轴轴承生锈、控制头污染、反馈部分结垢、生锈;调整故障、小轴承损坏、位置分离。反馈杆和轴承,导致轴向松动;内部泄漏,纠正缺陷。四是液压缸漏油、接头密封不良、山东烘干风机主轴提升不当、活塞轴起毛、油封损坏;五是油管连接错误;六是小轴承保持架损坏、小轴承轴向间隙增大、反馈轴与外指示轴连接配合松动。将产生一个执行机制。不受小输入信号影响的不敏感