工业生产中的8-09离心风机特别是离心式风机应用很广泛,在一些生产装置中甚至属关键设备。风机的安全、可靠运行是实现稳定生产的重要保证。但由于种种原因,造成风机超过允许范围的振动的现象并不少见,严重的剧烈振动会造成风机本体及其关联设备破坏的设备事故,甚至还会造成人身安全事故。因此,必须高度重视风机的维护检查工作。风机结构复杂且叶片外形不规则,因此生成结构
8-09离心风机
工业生产中的8-09离心风机特别是离心式风机应用很广泛,在一些生产装置中甚至属关键设备。风机的安全、可靠运行是实现稳定生产的重要保证。但由于种种原因,造成风机超过允许范围的振动的现象并不少见,严重的剧烈振动会造成风机本体及其关联设备破坏的设备事故,甚至还会造成人身安全事故。因此,必须高度重视风机的维护检查工作。风机结构复杂且叶片外形不规则,因此生成结构化网格比较困难,相反非结构化网格适应能力强,在处理复杂结构时有利于网格的自适应。企业的8-09离心风机技术人员及其操作人员和维修人员在工作中必须对风机的运行状况进行监测、巡查,及时发现故障隐患并及时排除,防患于未然。本文研究的目的在于针对工业生产中常用的离心式风机运行中易于发生的振动现象进行研究和可采取的处理措施,应该能对生产中从事此类设备管理和维修的人员提供借鉴意义。
8-09离心风机绝大多是由电动机驱动工作的主要由叶轮、蜗壳、轴和轴承座及一些控制附件组成,属动设备。动设备完全不振动是不可能的,只是振动的允许范围不同而已。一般来讲,大型高速风机轴承采用轴瓦,润滑采用润滑油强制喷射润滑,高速旋转的主轴悬浮于油膜上,正常工况时振动很低。加进气箱后,离心风机的全开流量降低,与无进气箱相比,流量降低了16。中小型的中低速风机轴承采用滚动轴承,常采用润滑脂润滑或润滑油浸泡飞溅润滑,正常工况时振动稍大。振动无论大小,只要符合相关技术要求即可,但是异常的、超标的振动必须及时处理,否则振动会恶化,后造成事故和经济损失。
叶片形状优化对8-09离心风机金属叶轮稳定运行的影响
叶片的结构优化对离心风机金属叶轮平稳运行有着重要的影响。目前很多学者研究了叶片出口安装角的结构优化以及叶片高度的结构优化,但是对于叶片形状的结构优化研究得较少。气流在叶片的不同区域的流动有很大的不同。在叶轮前盘,气流的流动方式主要是轴向流动。然后应用Fluent流体软件对其进行了数值建模分析,充分认识离心分机内部流场流体的流动规律,并得到集流器及整个风机的压力云图,截面所受阻力云图,并取点做了统计分析。在叶轮的中后盘,气流的流动方式主要是径向流动。通过这种方式,达到叶轮前盘向中后盘送风,使叶轮中后盘出风的目的。由此可见,通过对叶片形状进行优化设计,可以在一定程度上增加叶片的送风量以及有效通道的宽度,使得离心风机的效率得到提高,从而保证金属叶轮的平稳运行。
8-09离心风机具有体积小、压力系数高等一系列优点,在工业、农业等各个领域都得到广泛应用,是人们生产生活中必不可少的一种机器设备。离心风机主要由集流器、蜗壳、电机以及叶片四个部件组成。各部件的结构优化对离心风机金属叶轮稳定运行起着重要的作用。8-09离心风机集流器的压力用Tecplot软件对模拟结果进行后处理,可以对离心风机集流器的受压进行对比分析。随着科学技术的发展以及生活水平的提高,对8-09离心风机进行结构优化越来越受到人们的关注。因此本文通过对集流器优化、蜗壳优化、电机优化以及叶片形状进行优化,来观察结构优化之后的离心风机对金属叶轮稳定运行的影响,以促进离心风机的生产工作朝着更完善、更健康的方向发展。
8-09离心风机性能试验原理及其装置为了验证修正后数值计算模型的准确度,对原风机的不同工况气动性能试验。将修正前后数值计算模型预测原型机性能结果与试验值作对比分析,由数据可知,采用标准k-ε 模型预测的风机性能曲线较试验值存在一定误差,其较大误差值达9.5%,修正的k-ε 模型,各流量工况下8-09离心风机出口静压计算值与试验值吻合,其性能曲线趋于重合,两者误差值明显减小,且较大误差降低至3%,充分验证了所采用的数值计算模型修正方法的可行性,同时为下文8-09离心风机性能的准确度和可靠性预测提供支撑。设计原理分析原风机蜗壳内壁型线采用的是传统蜗壳型线设计方法,即不考虑壁面粘性摩擦的影响,气流动量矩保持不变,运用不等边基圆法绘制的近似阿基米德螺旋线。对于重要和安装要求高的风机,有必要设计和制作一个表架配合百分表进行测量,8-09离心风机主要由抱箍、角钢表架等组成。而实际流动过程中,气体粘性作用常导致其速度在过流断面上呈现的分布不均匀现象。
对于低速小型多翼离心风机而言,由于气体流道狭窄,受粘性作用的影响,风机内壁面边界层分离加剧,经过叶轮加速的气体流速沿蜗壳径向方向逐渐减小,而在8-09离心风机蜗壳出口处,由于同时受到蜗舌结构和蜗壳壁面的影响,其流速为管道流速度分布,受粘性作用的影响,蜗壳内流体于整个流道空间内呈现速度分布不均匀的现象,因此在实际流动过程中,流体动量矩并不是不变的,而是随流动的进行不断减小,故基于动量矩守恒定律设计的传统蜗壳型线存在动量修正的必要。改型设计方法由于气体粘性力无法通过简单的公式运算获得,且其大小受气体速度的影响,因此本文采用一种简单化的求解方法,即基于传统不等边基圆法,8-09离心风机运用改进后的k-ε 模型对原风机进行数值模拟,设置如图8 所示的4 个监测截面,其方位角φ 分别为90°、180°、270°、360°。进气箱在其出口处气体发生近90°转弯,内部流场十分复杂,并造成很大的流动损失。通过Fluent 后处理计算得出蜗壳壁面区域于以上4 个截面处所受粘性力大小Fν ,测量力矩中心至力原点距离R,由额定工况下风机总质量流量q 计算得单位质量流体所受黏性力矩平均值m FR / q。
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