某车间管道离心风机至2016年止已运行近8 年,振动一直偏大,已困扰生产多年。BEENA等[11]通过应用层次分析法(AHP),对蜗壳的重要几何参数进行了优先排序,阐明了各参数对离心风机性能的影响。即使是更新了叶轮总成,并在联轴器对中性符合允差的情况下,运行时前后两轴承位壳振实测振动速度有效值分别达到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右,这是属于“可容
管道离心风机
某车间管道离心风机至2016年止已运行近8 年,振动一直偏大,已困扰生产多年。BEENA等[11]通过应用层次分析法(AHP),对蜗壳的重要几何参数进行了优先排序,阐明了各参数对离心风机性能的影响。即使是更新了叶轮总成,并在联轴器对中性符合允差的情况下,运行时前后两轴承位壳振实测振动速度有效值分别达到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右,这是属于“可容忍”的范围,但不宜长期运行工作。经我设备人员分析,认为振动大的原因有:一是混凝土基础过于单薄,重量不足,且运行时基础周围地板有明显的颤动;二是预埋地脚螺栓有松动迹象。经上级研究,决定趁当年大修时间充足的机会,对上述存在问题整改,破除旧基础后,按本文前述处理措施重新设计、施工新的混凝土基础和预埋地脚螺栓。
开机正常生产后,该管道离心风机轴承位壳振实测振动速度有效值分别降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s,属“良好”级别。运用VisualC++将上述修正函数编写为UDF代码,并导入Fluent内置Calculationmodule。安装精度不达标及其检查处理措施安装精度主要是指风机轴与驱动电机轴的同心度,即对中性。离心式风机联轴器的同心度要求很高。如果联轴器没有找正,或是找正达不到要求,引起管道离心风机振动将不可避免。应注意的是,即使原来同心度已经符合要求了,但是风机运行一段时间后,由于各种原因,同心度会也会发生变化,所以应注意定期检查同心度,如发现同心度超过允许偏差了,要立即重新找正。因此,当风机发生异常的振动故障时,检查联轴器的对中情况是必不可少的。
叶片形状优化对管道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。而多翼离心风机由于结构尺寸小、相对马赫数低,气体黏性力在流体流动过程中起重要作用,因此,在实际运用过程中,标准k-ε模型由于未充分考虑粘性力的影响,导致计算模型出现偏差。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。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。
管道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。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100Hz,本底噪声为26dB(A)。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。随着科学技术的发展以及生活水平的提高,对管道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。
管道离心风机与4 种消声方式风机的A 声级对比。进气箱对离心风机性能的影响可知在进气箱出口与管道离心风机叶轮进口处存在涡旋现象,研究中发现该涡旋与流量大小有关,在大流量区涡旋不明显,且位于进气箱侧的叶轮叶套的进口处,随着流量的减小,涡旋形状更加的明显,并向进气箱出口方向B侧偏移。从图中可以看出,每一种方式都有着不错的降噪效果,其中C 型改进风机降噪效果好,在额定工况点附近总A声级能降低约7 dB( A) ; B 型改进风机降噪效果也比较理想,优于A 和D 型改进风机; A 型改进风机的消声效果差。出现上述情况的原因应该是电机噪声通过蜗壳会被放大,而没有被吸声材料有效吸收。但后盖板加装消声材料,恰好吸收了电机的部分噪声,因此后盖板加装吸声材料降低风机噪声明显。
本文对吸声蜗壳对风机降噪效果进行了研究,分别对单独蜗板、后盖板、蜗板与后盖板、蜗板与前盖板加装消声材料的4 种方式进行了试验测量,在管道离心风机全工况范围内,风机噪声都有不同程度的降低,其中蜗板加后盖板组合的降噪效果好。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-4389。由于穿孔板摩擦损失较大,气体流动阻力增加,导致风机压力和效率都有不同程度的降低。通过试验证明相对于周向蜗板加装消声材料,风机后盖板加装消声材料消声效果明显,且结构简单、制造方便风机压力损失小。也证明了消声蜗壳有很好的降噪效果,并且管道离心风机蜗壳尺寸虽然有一定的增大,但相对于消声器等其他降噪方法优势还是很明显的。对风机进出口安装条件有限制并且对噪声有一定要求的离心风机,吸声蜗壳是较好的选择。
以管道离心风机蜗壳与叶轮出口在半径方向上的间距随方位角线性递增来优化蜗壳型线,并用试验证明了良好的蜗壳型线不仅能提高风机效率及全压,还能改变流量-压力曲线的变化趋势;BEENA等[11]通过应用层次分析法(AHP),对蜗壳的重要几何参数进行了优先排序,阐明了各参数对离心风机性能的影响;管道离心风机采用3种不同流量的五孔探头,测量了风机蜗壳内流体的