嵌入式耐高温轴流风机的物理模型
某600 MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,流体计算域包括从集流器到扩压器的内部通道,固体计算部分为叶轮叶片部分。原风机每级导叶数目为23 片,改造方案围绕导叶数目进行。风机动叶片和导叶片数目通常是互质的,可以减少上游气流对下游的冲击,减少气流脉动及噪声。改造方案成组减少或者增加导叶片,其中导叶数目减少为方案
嵌入式耐高温轴流风机
嵌入式耐高温轴流风机的物理模型
某600 MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,流体计算域包括从集流器到扩压器的内部通道,固体计算部分为叶轮叶片部分。原风机每级导叶数目为23 片,改造方案围绕导叶数目进行。风机动叶片和导叶片数目通常是互质的,可以减少上游气流对下游的冲击,减少气流脉动及噪声。改造方案成组减少或者增加导叶片,其中导叶数目减少为方案一至方案三,导叶数目增加为方案四至方案六。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点,嵌入式耐高温轴流风机采用分区法将流体计算区域划分为集流器区、级动叶区、级导叶区、第二级动叶区、第二级导叶区和扩压器等6 个部分,因为动叶区内流动较复杂,故采用尺寸函数对动叶区进行加密,而其他区域采用较为稀疏的网格。在模拟中进行了网格无关性验证,嵌入式耐高温轴流风机分别采用260 万、380 万、560 万和820 万等网格数对风机气动性能进行计算,在保证较好的计算精度和计算成本的前提下,确定网格数为560 万,在此网格数下时间成本和模拟精度好。运动方程为三维定常雷诺时均N-S 方程,采用可有效解决旋转运动和二次流的Realizable k - ε 湍流模型,嵌入式耐高温轴流风机的动叶区采用多重参考系模型。在数值模拟中,以集流器入口和扩压器的出口作为整个计算域进出口,边界条件为进口速度和自由流出。解决方法是停机后取下上盖,打开轮毂盖,取下漂移叶片叶柄调节杆,用酒精擦洗叶柄和调节杆的接触面,然后复位拧紧,再加10%~15%的附加扭矩,对非漂移叶片加相同的扭矩,组装后,加液压IC气缸必须重新对齐。进出口流量残差小于10 - 5,各方向的速度及k、ε 等参数的残差小于10 - 4,认为当前计算达到收敛要求。
加载气动力、离心力后计算得到嵌入式耐高温轴流风机导叶数目变化后动叶的应力基本没有影响,动叶吸力面的近叶顶部位等值线沿叶高方向近似呈倒S 分布且应力较小; 叶根部分布应力较为复杂,较大值位于叶根中部与轮毂接触位置,此处是由于承受较大的径向离心力、垂直于嵌入式耐高温轴流风机叶片表面的气动力和扭曲的叶型结构共同作用造成; 级等效应力稍微高于第二级等效应力,这是由于离心力沿径向,而气动力垂直于叶片表面,气动力的作用效果抑制离心力作用效果造成的,但气动力作用效果影响较小; 总变形近似沿对角线方向由小到大发生变化,嵌入式耐高温轴流风机叶根处变形基本为零,较大值变形位于叶顶后缘。由此可知导叶数目变化后,对叶片总变形基本没有影响。在63Hz处降噪量约30dB,通过治理前后噪声的A计权测量值对比,治理后嵌入式耐高温轴流风机进风口噪声降噪量为27dB(A)。
嵌入式耐高温轴流风机在静应力强度分析中,通常选取材料的屈服极限作为极限应力,基于第四强度理论对叶片进行强度校核。塑性材料的许用应力[σ]= σs /ns,其中σs是材料的屈服极限,ns为材料的安全系数,一般对于弹性结构材料加载静力载荷的情况下,ns = 1. 5 ~ 2。叶片材料为ZL101,其屈服强度σs = 180 MPa,ns = 2,计算叶片的许用应力为90 MPa,而叶片较大等效应力的峰值为21. 3 MPa,远小于叶片许用应力,因此改型后方案三强度仍满足要求。在叶片刚度方面,前面分析知,气动力作用效果对离心力效果有抑制作用,方案三全压相对于原风机有所增大,较大变形有所降低。在室内外温差大于8C,室外湿度小的情况下,通风间歇,有利于干冷天气。
根据,嵌入式耐高温轴流风机标准控制在V<4.6mm/s,电厂运行报警值设置为V<7.1mm/s,跳闸值设置为V<11mm/s,若担心仪表信号失真导致误跳闸,可设置二选二跳闸。测量振动位置可分为三个方向:水平方向、垂直方向和轴向。轴流风机壳体的中表面也是如此,这也是本标准允许的。对于运行中的风机,解决振动问题的关键是找到振动源。通常,在测量水平、垂直和轴向位置的较大振动位置时,应考虑到振动源。水平振动:可考虑轴承、转子平衡、气流发生和轴偏移引起的振动。嵌入式耐高温轴流风机叶轮位置处的声功率级较大,第二叶轮旋转方向与叶轮加速气流的夹角较大,冲击较大。
嵌入式耐高温轴流风机垂直振动:可考虑产生风扇的基础,上下连接螺栓,风扇的固定部分引起振动。
轴向振动:可考虑中间联轴器弹簧受拉或受压引起的振动和轴承座轴向间隙。实际运行中,现场操作人员发现风机振动较大。他们首先想到的是平衡问题。无论振动源如何,就地平衡风机都是错误的。风机振动不平衡。为了找出振动超标的原因,首先要对振动源进行分析,然后采取适当的措施,有效地解决大振动问题。由于温差的存在,在晶粒温度较高的部位容易出现露水现象,且四角不易受外界低温影响,温度较高。
嵌入式耐高温轴流风机运行时轴承温度。轴承温度是衡量风机安全运行的一个指标,因为嵌入式耐高温轴流风机使用的轴承是进口的,如FAG或SKF。一般情况下,警报设置为90,跳闸设置为110 C。轴承温度主要通过温升的变化来测量。风机运行时温升一般在20℃左右,温升控制在40℃以内,安全可靠。以矿井对旋轴流局部通风机为研究对象,进行了风机叶片的穿孔设计,建立了嵌入式耐高温轴流风机叶片穿孔前后风机的总体模型,并进行了稳态、非稳态模拟和噪声预测。


嵌入式耐高温轴流风机运行漏油。如果主轴密封为骨架密封和O形圈漏油,则在叶轮端用拆卸工具拆下叶轮,更换密封;噪声测点距风机出口表面中心1米,测点与出口中心点的连接线距出口表面45度。在联轴端,无需拆卸工具即可更换密封。如果油站的流量和油压太大或太高,导致空气平衡管堵塞,导致轴承箱正压和漏油,则