环保除尘风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。其结构特点是整体结构紧凑,叶轮宽径比小,内、外径比小,长、短叶片分布均匀,压力系数高,流量系数小,因此常用于高压、小流量场合。采用LHS方法对离心风机的进口温度、进口压力、进口流量和转速进行了采集,并对采集的数据进行了归1化处理,用于LSSVM模型的训练。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点,提出了一种
环保除尘风机
环保除尘风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。其结构特点是整体结构紧凑,叶轮宽径比小,内、外径比小,长、短叶片分布均匀,压力系数高,流量系数小,因此常用于高压、小流量场合。采用LHS方法对离心风机的进口温度、进口压力、进口流量和转速进行了采集,并对采集的数据进行了归1化处理,用于LSSVM模型的训练。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点,提出了一种改进的风机效率设计方案,并采用CFD数值计算方法进行了分析验证。
本文对风机进行改进和设计的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算斜槽风机样机的流量。数值计算结果与原始测量数据吻合较好,证明了该计算模型和数值计算方法的可行性。通过对环保除尘风机不同截面的等值线和流线的观测,分析了叶轮通道内流动损失的原因。通过控制叶片吸力面边界层的分离,降低了风机的内部流动损失。针对风机内部流动状况,提出了三种不同的改进方案。在改进方案不能满足性能要求的情况下,对风机进行了重新设计。为了使风机叶片通道内的流动更加合理,根据叶轮通道截面面积逐渐变化的原理,建立了风机叶片型线形成的数学模型,并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。风机叶片的设计采用“双圆弧”成形方法,不仅简化了风机的加工工艺,而且使风机的总压力提高到5257pa,效率提高到68%。环保除尘风机采用多耦合仿生设计和数值计算方法,研究了仿生叶片的降噪机理。后介绍了离心风机的瞬态计算方法,分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后,环保除尘风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声,远场噪声值为58dB。

环保除尘风机边界条件下的工作压力为101325pa,入口边界条件下的压力入口,表压为0,初始压力为-50pa。环保除尘风机出口边界条件设置有压力出口,根据不同的工作条件设置不同的压力值。其他边界保持默认墙设置。采用三种不同的网格密度对离心风机的计算域进行离散。较小网格数为case1,网格数为1404467。在此网格的基础上,相应边上的节点数增加了1.2倍,得到了实例2。网目尺寸为2506630。然后将case2对应边上的节点数增加1.2倍,得到case3的网格,即4647360。其叶轮滚动所发生的离心力为离心风机压强升的首要来历,而且在叶轮内部由离心力发生的压强升要远远大于气体相对速度改动而发生的压强升,而且选用增大风机的叶轮宽度增大风机流量的办法,往往导致风机的功率下降,因而离心风机一般适用于高压、小流量的场合。在三种不同网格密度下设置相同的边界条件,经过计算,得到了环保除尘风机样机在设计条件下的全压、全扭矩和效率。从表中可以看出,在设计条件下,风机的总压和效率随网格密度变化不大。但是,由case1和case2和case3计算的值之间存在一些差异。考虑到计算的准确性和机器时间的消耗,后一个网格的数量是根据案例2的数量计算的。


通过对环保除尘风机不同方案的改进,得出如下结论:向内延长斜槽风机叶轮的短叶片,可以有效地减小风机所需的扭矩,提高风机在设计条件下的效率;延长斜槽风机叶轮的长叶片和短叶片,可以提高风机的效率。外扩可以明显提高风机的总压,但随着总压的增大,风机所需的扭矩也随之增大。因此,风扇的效率几乎不变。减小斜槽离心风机样机蜗壳与叶轮的间隙,不仅可以提高风机的总压,而且可以降低风机所需的扭矩,提率2.1%。通过对原型风机和斜槽风机叶片通道流线图的比较,可以看出所设计的风机内部流动得到了很大的改善,从而验证了本文风机设计方案的可行性。通过对环保除尘风机样机内部流动的分析,提出了三种不同的改进方案,每种方案都提高了风机的一定性能参数。
风机短叶片向内加长,提高风机效率;风机旋转直径增大,风机总压增大;蜗壳舌与风机叶轮间隙适当减小,风机总压和效率提高。证实了。但环保除尘风机仍采用复杂的曲面叶片结构,这不会改善风机加工工艺的复杂故障,每一个改进方案都不能改善风机叶片通道内的流动特性,使风机的总压力值达到5000pa以上,且冲击力较大。提高风扇的效率。如果只重新设计风机的叶轮结构,必然会导致叶轮与风机蜗壳结构不匹配,导致风机性能急剧下降。因此,本文采用现代风机设计理论,以全压5000pa、转速2900rmp、环保除尘风机的风量1300hm/3为设计目标,对风机进行了重新设计,以满足合作公司的性能要求,提高风机的整体性能。其间叶片式风机首要有离心式、混流式、轴流式和横流式四种,其间使用醉广泛的即为离心式风机。在设计中,主要介绍了风机叶轮、蜗壳和集热器结构参数的选择方法,介绍了叶片结构的选择。
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