4-73离心风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。当4-73离心风机改进后的方法不能达到预期效果时,采用现代风机设计理论完成风机的设计,详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。其结构特点是整体结构紧凑,叶轮宽径比小,内、外径比小,长、短叶片分布均匀,压力系数高,流量系数小,因此常用于高压、小流量场合。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点,提出了一种
4-73离心风机
4-73离心风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。当4-73离心风机改进后的方法不能达到预期效果时,采用现代风机设计理论完成风机的设计,详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。其结构特点是整体结构紧凑,叶轮宽径比小,内、外径比小,长、短叶片分布均匀,压力系数高,流量系数小,因此常用于高压、小流量场合。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点,提出了一种改进的风机效率设计方案,并采用CFD数值计算方法进行了分析验证。
本文对风机进行改进和设计的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算斜槽风机样机的流量。数值计算结果与原始测量数据吻合较好,证明了该计算模型和数值计算方法的可行性。斜槽离心风机的压力特性曲线表明,离心风机的总压力没有单调变化,但随着风机流量的增加,斜槽离心风机的总压力减小。通过对4-73离心风机不同截面的等值线和流线的观测,分析了叶轮通道内流动损失的原因。通过控制叶片吸力面边界层的分离,降低了风机的内部流动损失。针对风机内部流动状况,提出了三种不同的改进方案。在改进方案不能满足性能要求的情况下,对风机进行了重新设计。为了使风机叶片通道内的流动更加合理,根据叶轮通道截面面积逐渐变化的原理,建立了风机叶片型线形成的数学模型,并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。风机叶片的设计采用“双圆弧”成形方法,不仅简化了风机的加工工艺,而且使风机的总压力提高到5257pa,效率提高到68%。后介绍了离心风机的瞬态计算方法,分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后,4-73离心风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声,远场噪声值为58dB。

为了减少4-73离心风机蜗舌与叶轮间隙过大造成的流量损失,第三种改进方案适当减小了蜗舌与叶轮间隙。但蜗壳舌与叶轮间隙过大,会增加风机的噪声值,降低风机的性能。(1)满负荷风机数据试验:锅炉满负荷运行时,炉内氧含量维持在2。在前向离心风机中,蜗壳舌与叶轮之间的间隙通常为叶轮旋转直径的0.07-0.15倍。原型4-73离心风机蜗壳舌与叶轮间隙为叶轮旋转直径的0.11倍。在第三种方案中,蜗壳舌和叶轮之间的间隙分别减小到叶轮旋转直径的0.07倍和0.09倍。当蜗壳舌部间隙为叶轮间隙的0.09倍时,效果较好。可以看出,通过减小4-73离心风机蜗壳舌片间隙,蜗壳舌片附近的低压涡在设计流量条件下消失,同时蜗壳内部气体再次减少。在设计流量条件下,通过改变蜗舌与叶轮之间的间隙,可以有效地提高风机的总压,降低风机所需的扭矩,提高风机效率2.1%。
(1)本文详细介绍了4-73离心风机的数值计算过程,包括模型建立、网格化(预处理)、导入求解计算、后处理等。通过实验和数值模拟研究了4-73离心风机的流场,这是研究离心风机内部流动的两种主要方法。采用数值计算方法对斜槽风机的不同流动条件进行了计算。得到了由SSTK-U湍流模型计算的总压、效率和实验值的误差值。总压和效率的较大误差分别为4%和7%。验证了数值计算结果的准确性。
(2)通过观察风机不同截面上的总压和速度等值线,可以得出离心风机的内部流动规律:由于叶轮的旋转,在叶轮入口产生较大的负压值,使空气从集尘器进入叶轮。在实际应用中,总压系数不仅与叶片出口安装角有关,而且与叶轮的相对几何尺寸有关。在叶轮中,由于叶轮的转动和叶片对气体的作用,叶轮内部沿径向由内向外移动,总压值逐渐增大。较大总压力位于叶轮出口外缘和叶片压力面。由于叶片压力面速度较大,吸力面速度较小,形成了尾流结构。
具体4-73离心风机改造方案如下。
(1)对引风机和脱硫增压风机的风量、风压和系统阻力进行了试验。(3)根据计算出4-73离心风机的噪声频谱,可以看出设计风机的声压在1100Hz时有一个峰值,声压值为58dB。测量了两台引风机在机组满负荷运行时的实际运行数据。(2)根据试验后实测数据,终确定引风机改造方案。在原风机电机不变的情况下,风机叶轮直径由2557 mm增加到2624 mm,叶片类型发生变化。随着风机叶轮直径的增大,壳体、叶轮、轮毂和集热器都被更换。同时,为了提高风机出口挡板的密封性,对风机出口挡板、进口挡板和执行机构进行更换,以提高风机的效率。
(3)引风机轴承冷却方式由工业水冷却改为带风机轴承冷却,降低了用水量。
4-73离心风机的性能保证:
(1)风量(Tb点工况,145c):134m3/s;
(2)全压升(Tb点工况,145c):7040pa;
(3)风机全压升效率(BMCR):86%,风机输入轴承。然而,相似原理的应用必须严格满足几何相似、运动相似和动态相似等相似条件。这两部分的温度监测大多采用遥控设备完成温度数据的传输和监测。当然,4-73离心风机温度传感器也是常用的设备,可以完成机组保护和温度监测。当温度超过要求时,继电器将发出警告。如果此时温度变化明显,继电器内部的液体装置也会发生剧烈变化,导致指针旋转。如果指针指示的值达到负载极限,将发出警报。

4-73离心