(1)干燥房风机叶顶间隙超差对失速点压力偏差和风机效率偏差有显著影响。
(2)叶顶间隙与失速点压力偏差的相关系数为-0.99,即叶顶间隙越大,失速点负压偏差越大,实际失速线向下偏离理论失速线的程度越严重。
(3)叶尖间隙与效率偏差的相关系数为-0.93。
叶尖间隙与效率也有很强的相关性,也就是说,叶尖间隙越大,负效率偏差越大。以叶片角度
干燥房风机
(1)干燥房风机叶顶间隙超差对失速点压力偏差和风机效率偏差有显著影响。
(2)叶顶间隙与失速点压力偏差的相关系数为-0.99,即叶顶间隙越大,失速点负压偏差越大,实际失速线向下偏离理论失速线的程度越严重。
(3)叶尖间隙与效率偏差的相关系数为-0.93。
叶尖间隙与效率也有很强的相关性,也就是说,叶尖间隙越大,负效率偏差越大。以叶片角度可调、叶片角度固定的对旋轴流风机叶轮为研究对象,建立了两种叶轮的三维模型,并引入ANSYS进行计算模型分析。得到了两个干燥房风机叶轮的种振型。叶片变形量较大,尤其是叶片顶部,通过角度调节机构,叶片变形量略有增加。利用LMS模态试验软件得到了两个叶轮的个固有频率。通过比较发现,叶片角度调节机构使叶轮的固有频率略有增加,干燥房风机叶轮的固有频率避开了电机的频率,在正常运行时不产生共振。叶轮是旋转轴流风机的重要部件。其安全性和可靠性直接影响到风机的正常运行。一方面,叶轮的模态分析可以得到结构的固有频率,使叶轮的工作频率远离其固有频率,有效地避免了共振引起的疲劳损伤;另一方面,可以得到叶轮机构在不同频率下的振动模态。采用多孔叶片后,风机的声压级在整个频率范围内随振幅的不同而降低,中、低频段噪声降低幅度大,宽带噪声成为风机的主要噪声源。变形较大的区域可能出现裂纹、松动、零件损坏等,变形较小。该地区在工作中相对稳定。
将干燥房风机叶轮模型引入到ANSYS中。叶轮整体材料为Q235普通碳素结构钢,密度7850 kg/m3,弹性模量210 gpa,泊松比0.3。叶片角度可调的叶轮,轮毂和叶片调节机构采用Q235普通碳素结构钢,叶片采用尼龙66。该材料阻燃、防爆、、耐热。它常被用作机械配件,而非有色金属,作为机械外壳或发动机叶片。该材料的密度为1150 kg/m3,弹性模量为8.3gpa,泊松比为0.28。叶轮各部分采用可调叶片固定连接。在叶片角度可调的叶轮中,当叶片臂与轮毂连接时,干燥房风机叶片臂可以旋转和调整,即接触面的法向可以分离,在切向上没有相对滑动。由于叶片的叶尖比整个叶轮机构中的其他零件更容易变形,因此叶片啮合时应减小网格尺寸,轮毂零件在整个结构中的变形较小。考虑计算时间,可以适当增大网格尺寸。根据干燥房风机优化后的参数,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。在求解自由模态时,刚体有三个平移和三个旋转,因此个频率是系统的刚体模态。整个干燥房风机叶轮机构为对称结构。计算了两个叶轮的前20个自由振型,并从中提取了前6个自由振型。

在干燥房风机额定工况下进行振动试验。两个叶轮转速2900r/min,容积流量708m3/min,风机压力5757pa,总压效率77.3%。风机以额定功率运行,风机上安装的三向加速度传感器将测点处的振动信号传送给SCADAS多功能数据采集装置。采集装置与计算机中的信号分析系统lmstestlab相连,实现信号的传输。通过信号分析,得到了干燥房风机测试位置的频谱特性。由于电机的激振和内部流场的气动力是风机振动的主要激振源,在干燥房风机入口、一级叶轮、二级叶轮、电机和风机壳体出口周围设置四个测点,共20个测点。四个加速度计测试五次。每个传感器有三个通道:X、Y和Z。它们分别对应于风扇的轴向、垂直和水平径向。当气流通道不畅,气流对动叶的不均匀冲击和腐蚀,也会造成风机的叶片和轴承振动。信号分析系统的参数是在传感器、采集仪器和计算机准确连接后设置的。当转速为2900r/min时,基频约为48.3Hz。考虑到气动激励频率较高,采样频率设为6400Hz,设定后进行信号采集。



从干燥房风机不同位置和X、Y、Z三个方向的周向振动来看,风机下部固定在底座上,比其他三个周向位置振动小。风机顶部水平振动为严重,主要为1159.86赫兹和1351.40赫兹、1828.22赫兹等高频振动。总体而言,干燥房风机振动主要是两级叶轮叶片通过频率与1159.86赫兹之和引起的,其次是高频气动力引起的振动和风机基频的倍频。风机振动主要为1351.40赫兹、1640.75赫兹、189.91赫兹和238.82赫兹。风扇基频的第四个频率189.91赫兹与风扇罩的第五阶固有频率193.70赫兹相似。可能发生共振。干燥房风机叶片穿孔抑制了两级叶轮叶尖排流和非工作面涡流的产生和脱落,降低了该位置的声功率级。应通过优化风机结构来避免共振,以避免风机的基频和倍频。
1)对干燥房风机机壳阶固有频率进行模态试验。风扇基频的第四个频率与外壳的第五个固有频率相似。应通过优化风机结构来避免共振。
2)风机进出口振动较小,振动频率主要为风机基频及其倍频。两级叶轮和电机振动较大,主要是由流场气动力引起的高频宽带振动引起的。
3)由于风机下部固定在底座上,产生的振动小于周向位置。风机顶部的水平振动为严重。可以考虑在顶部安装一个减震器以减少振动。
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