经过多年的工作实践和总结,作者认为此类离心鼓风机产生异常振动的主要原因有:基础因素、安装精度不达标、风机叶轮不平衡、管道共振等。有时,振动是多个原因共同作用的,在实际工作中,应认真综合分析,才能找到解决问题的办法。下面,作者就上文所列的振动因素及其处理措施进行分析和探讨。试验装置和测试系统按照GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试
离心鼓风机
经过多年的工作实践和总结,作者认为此类离心鼓风机产生异常振动的主要原因有:基础因素、安装精度不达标、风机叶轮不平衡、管道共振等。有时,振动是多个原因共同作用的,在实际工作中,应认真综合分析,才能找到解决问题的办法。下面,作者就上文所列的振动因素及其处理措施进行分析和探讨。试验装置和测试系统按照GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和GB/T2888-91《离心鼓风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》的要求设计、制造、测试。
基础因素及其检查处理措施
离心鼓风机基础因素如基础设计、施工不规范等造成风机振动往往被忽视。其实,基础因素造成风机振动故障的事例并不少见,且其危害性很大。作为工程技术人员,首先要了解风机基础的作用。风机基础的作用有三个方面:
一是,根据生产工艺条件和设备安装要求将风机牢固地固定在一定位置上;
二是,承受风机的全部重力以及工作时由于作用力产生的载荷,并将载荷均匀地传布到地基;
三是,吸收和隔离因旋转动力作用产生的振动,防止发生共振。
1)离心鼓风机在进气箱出口与叶轮进口处有涡旋产生,其位置与流量大小相关,涡旋的存在导致叶轮流道发生了堵塞,是离心风机效率降低的原因之一。
2)加进气箱后,风机叶轮尾缘的“尾迹-射流”现象更加的严重,且在小流量区风机内部流场存在偏心现象。
3)加进气箱后离心鼓风机不仅效率有所降低,其全开流量与压力与无进气箱相比也有所下降,加进气箱后离心风机较优工况点向小流量区偏移,进气箱内部流场的复杂性以及出口速度的不均匀性对风机内部的流场分布产生了影响。
4)相比于无进气箱的情况下,加进气箱后,风机随流量的增加,噪声提升的更快,且在大流量区明显高于不带进气箱的噪声。
5)与实验测试结果对比分析,结果表明采用数值模拟研究风机性能是可行的。
为了提高掘进工作面离心风机导流效果, 提出对离心鼓风机圆弧形集流器加米字支撑架改造。4)相比于无进气箱的情况下,加进气箱后,风机随流量的增加,噪声提升的更快,且在大流量区明显高于不带进气箱的噪声。通过建立离心风机几何模型和数值模型,并施加边界条件,利用Fluent 软件对加米字圆弧集流器和普通圆弧集流器离心风机进行了整机内部流场数值模拟, 采用Tecplot 软件进行后处理,显示同流量下离心风机的压力云图。
离心鼓风机对比分析
在额定转速下, 假定风机进出口处截面上动压静压均匀分布,对风机进口、出口压力及压差,集流器进出口压力及其压差进行统计。多翼离心风机由进口集流器、叶轮及蜗壳组成,具体结构如图1所示。取点方法:在截面中心为轴心,周边均匀取了20 个点,之后计算取其平均值,可以看出,同流量下,加米字形集流器的静压和全压差分别为-4 389.0 Pa 和-2 252.9 Pa,而普通圆弧形集流器的压差为-982.9 Pa 和-32.1 Pa,相比可以看出,离心鼓风机 加米字形集流器导流效果比普通圆弧形集流器好。但是同流量下,普通圆弧形集流器比加米字形集流器风机压差大,有效值大2 366 Pa,风机全压差加米字形比普通圆弧形小2 350.8 Pa,减少的这部分能量用于摩擦发热。说明集流器经过改造提高了粉尘流的导流能力,提高了风机的性能。
本文对掘进工作面离心鼓风机集流器结构进行了改进研究。C组合改进风机全压降低了约36.8Pa,效率下降了约3.18%。并对改进前、后的结构的集流器导流效果做了理论分析。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。研究结果表明:离心鼓风机加米字形集流器使集流器进出口压差增加,明显地起到对粉尘流场的导流作用。但是集流器由于增加米字形支撑架,造成集流器截面的摩擦力增大,消耗了风机的一部分动能。但对大型除尘离心风机总体来看,采用该结构大大减少制造难度和加工成本,提高了经济效益。
本文以离心鼓风机为研究对象,对4 种组合方式的消声蜗壳进行了试验测量,研究了每一种组合的降噪效果及对风机气动性能的影响。5)与实验测试结果对比分析,结果表明采用数值模拟研究风机性能是可行的。试验在符合ISO3745 标准的半消声室中进行,其四周墙壁及屋顶均装有消声尖劈,消声室截止频率100 Hz,本底噪声为26 dB( A) 。试验装置和测试系统按照GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和GB/T2888-91《离心鼓风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》的要求设计、制造、测试。离心鼓风机进气口端连接符合GB/T 1236 规定的风机性能试验进气试验装置。使用智能压力风速风量仪测出PL3 位置的静压和PL5 处的流量压差,然后再根据其他测量的数据算出风机全压和静压试验装置。
试验采用进口堵片方式调节流量,从大流量至小流量共选取8 个工况点,分别测试每个工况点的风机流量、压力、功耗和噪声。综合考虑动静耦合区域对数值模拟预测结果的影响,在进行网格划分时,对边界层进行加密处理,其较低网格质量雅克比[14]在0。后计算风机标况下流量、全压、全压效率、总A 声级。本试验风机的结构简图,在风机蜗板和前后盖板上可分别固定