因此,当高压离心通风机产生振动故障现象时,首先必须从基础查找原因。基础因素主要是:
(1)混凝土基座结构设计有缺陷,基座强度和刚度不够;
(2)基础地质差,风机运行一段时间后,造成基础沉降或松动;
(3)混凝土基座材料不合格,浇筑不符合规范要求;
(4)地脚螺栓及垫铁的安装不当。为了提供更好的来流条件,给定较为准确的边界条件,本研究在
高压离心通风机
因此,当高压离心通风机产生振动故障现象时,首先必须从基础查找原因。基础因素主要是:
(1)混凝土基座结构设计有缺陷,基座强度和刚度不够;
(2)基础地质差,风机运行一段时间后,造成基础沉降或松动;
(3)混凝土基座材料不合格,浇筑不符合规范要求;
(4)地脚螺栓及垫铁的安装不当。为了提供更好的来流条件,给定较为准确的边界条件,本研究在利用Solidworks软件对风机进行三维建模时,分别将进风区域和出风区域进行延长处理,以保证进出口气体的流动充分发展。实际中,常采用二次灌浆的方法将地脚螺栓进行固定定位,其施工、安装应严格执行规范要求,以确保质量。根据上述分析,基础因素引起风机振动的表征主要有:基础周围地坪有明显振动;基础与地坪或二次灌浆产生的结合面存在明显裂缝,垫铁或地脚螺栓松动,应注意,此类振动往往比较剧烈,严重时发生螺栓断裂,轴承座螺栓孔崩裂,直接造成轴承座报废;基础产生不均匀沉降,产生基座倾斜。高压离心通风机处理措施:一是验算基础的质量是否符合要求,对于风机等旋转式设备,由于回转而产生的惯性力作用在基础上,为确保安全运行,则基础质量应等于10 倍的风机机组质量,不符合要求应采用加固加重措施;二是有松动的二次灌浆地脚螺栓应破除拔出,孔壁凿毛后重新浇筑混凝土固定地脚螺栓。二次灌浆应保湿养护7 天以上,混凝土强度达到设计强度后才能进行下一步的安装。二次灌浆的混凝土强度可提高一级,固定效果更佳。
高压离心通风机产生的原因是此次打表所用的磁性表座固定百分表的方式刚性和可靠性欠佳,当联轴器转到下方时,由于磁性表座、连接杆、紧固件和百分表的自重,造成百分表下坠,探头脱离测点,结果就是产生上文所述的异常读数。因此,在分析高压离心通风机振动故障时,应该根据振动特征具体分析,事实求是地综合考虑,只有这样,才能准确、快捷地找出振动原因,消除振动故障。当检修人员按作者建议制作的表架后,在检修过程中,不再出现异常读数,检修任务按时圆满完成。高压离心通风机转子不平衡和检查处理措施造成风机转子不平衡的原因主要有:叶轮出现不均匀的磨损或腐蚀;叶轮表面存在不均匀的积灰或附着物;叶片连接处存在裂纹或叶轮与轮毂、轮毂与轴颈的连接配合松动等。用测振仪测得数据,如果显示振动值径向较大而轴向较小或者振动值随转速上升而增大,都是转子不平衡引起振动的特征。
预防处理措施主要有:
一是,根据高压离心通风机的运行工况,在进风机前工序上采取除尘措施,控制减少进入风机的粉尘等含量;
二是,定期清理风机叶轮,顺便仔细检查叶轮是否存在裂缝以及叶轮与主轴的配合情况。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,在高压离心通风机全工况范围内,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。一般来说,转子不平衡引起的振动都是叶轮表面存在不均匀的积灰或附着物产生的。对于难于清洗的高压离心通风机叶轮转子可采用化学法清洗,如硫酸生产中二硫化硫主风机叶轮,可采用氢氧化钙稀水,再用高压喷射机喷射清洗叶轮,速度快效果佳。
几何模型建立与网格划分
计算模型采用掘进工作面4-72-5.6A 防爆防腐蚀的离心式通风机,其主要参数:电机功率22 kW,转速2 930 r/min,流量10 122~25 736 m3/h,全压4 152~2 330 Pa。其主要由进风口、集流器、叶轮和蜗壳组成。
高压离心通风机集流器中添加了米字形结构与环形挡环。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。
因此高压离心通风机采用四面体非结构化网格。集流器的结构形式对气流的流动损失以及金属叶轮的平稳运行都有很大影响,因此对集流器的结构优化是非常重要的。使用ANSYS 软件中的CFD 软件进行网格划分,加米字形集流器模型网格数1 072 503,网格节点数184 910;普通圆弧形模型网格数1 296 832,网格节点数223 847。以离心风机在掘进工作面环境下的运行工况为依据,进行高压离心通风机参数设置:流量取22 806.54 m3/h,流速取6.335 15 m/s, 质量流量取7.491 3 kg/s。把Pro/E 建立的几何模型导入Fluent 中并对几何模型的边界条件计算参数进行设定。其中入口类型采用速度进口,出口设为压力边界条件,本计算采用的样机是矿用式离心风机, 出口静压可以近似为0,蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0.5,集流器、叶轮、蜗壳等各流体区域结合处的公共面采用interface边界类型面, 将叶片的压力面和吸力面以及叶轮前盘、后盘和转轴的内外表面一起定义为旋转壁面。环境压力为101 325 Pa,取粉尘流体密度ρ=1.225 kg/m3。计算时采用SIMPLE 压力速度耦合方法进行。
整机压力云图分布
通过Fluent 软件对掘进工作面离心风机进行流场数值模拟,模拟得出在同流量下,加米字集流器和普通集流器离心风机压力云图可以看出,风机静压从进口至出口逐渐增大,在蜗壳外达到较大。对电站锅炉高压离心通风机进气箱三维粘性流场进行了数值模拟,分析了进气箱内气体流动特性的影响,并对进气箱的设计和改造提出了建议。加米字集流器风机进口静压明显高于普通集流器离心风机, 其较大静压达到2 510 Pa,普通集流器达到1 440 Pa;加米字风机的全压较大可达5 8