风机作为各行各业的配套产品,广泛应用于地铁通风、矿冶通风、楼宇换气通风,空调设备等。然而,风机作为工业生产中主要的能源消耗设备及噪声来源之一,其科技含量的提升和加工制造工艺的与优化对节约资源和环境保护有着重要的意义。锅炉满负荷运行时,两台引风机进口挡板开度为/,除尘用风机电流为120/121A,增压风机运行电流为150A,风机无调整裕
除尘用风机
风机作为各行各业的配套产品,广泛应用于地铁通风、矿冶通风、楼宇换气通风,空调设备等。然而,风机作为工业生产中主要的能源消耗设备及噪声来源之一,其科技含量的提升和加工制造工艺的与优化对节约资源和环境保护有着重要的意义。锅炉满负荷运行时,两台引风机进口挡板开度为/,除尘用风机电流为120/121A,增压风机运行电流为150A,风机无调整裕度,不能满足机组满负荷要求,负压力在t内调整。据统计,风机的电能消耗约占发电量的8~10%,因此提高风机的效率和运行效率是十分必要的。
除尘用风机广泛应用于钢铁、水泥、化工等特种行业。其结构特点是叶轮的宽径比小、内外径比小、由长短叶片间隔且均匀分布,性能特点是压力系数高、流量系数小,因此通常应用于高压小流量的场合,但由于叶轮叶道较长,导致其内部流动损失较大,通常效率较低。并且由于其叶片结构复杂,加工困难,加工成本较高,经济效益差,所以很多风机企业放弃了批量生产的计划,甚至不生产,造成了市场货源短缺,因此进一步的研究如何提高除尘用风机效率,改善其加工工艺具有十分重要的意义。针对除尘用风机机存在的以上问题,提出了“XQ斜槽式离心风机流场关键部件改进设计研究”的课题。气体流经除尘用风机叶轮前盘与集流器之间的走漏形成循环活动,白白消耗掉叶轮的能量。本课题与某风机企业合作,对此型号风机结构进行改进设计,提高其性能。该课题的成功进行不仅会提高风机的效率,降低能源消耗,还会将风机的科学设计理念带入企业,改善现在中、小、微风机企业粗放型生产的现状。


本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算了除尘用风机在不同工况下的稳态,并根据公式计算了设计工况下离心风机的压力、轴功率和效率。在得到风机性能参数的数值结果后,将不同工况下数值结果的误差值与样机原始测量结果进行了比较。在完成除尘用风机三维模型的建立、计算域的离散化(网格化)和边界条件的定义后,将除尘用风机原型的不同工况进行了数值计算,并将其浇注到ANSYS Fluent。风机数值计算和测量的效率特性曲线表明,斜槽离心风机的设计流量为0.17kg/s,在设计工况下,风机的计算效率为48.1%。斜槽离心风机偏离设计工况时,小流量工况下效率急剧下降,大流量工况下效率变化缓慢,但效率仅为47%。为了提高风机出口压力、风机输出、满足机组满负荷要求和取消增压风机运行,设计了数计算、除尘用风机选型、风机电机基础校核、风机改造后流场计算、电机参数选择等。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。非单调压力特性曲线表明,离心风机阻力变化较大时,风机风量变化较大,风机稳定工作面积较小。


离心风机的叶片结构主要包括叶片的形状和叶片的组合。根据叶片出口安装角度的不同,风机可分为前向型、径向型和后向型三种。为了改善叶轮流道内的流动状况,国内外学者对叶轮叶型和叶片结构进行了大量的研究。2013年,Wu Gengli等人[46]采用“双圆弧段”叶片。通过对叶片与恒速叶片的比较,结果表明,双圆弧叶片离心风机可以获得更宽的稳定工作范围和更高的总压。黄东涛等。除尘用风机采用长短叶片开槽技术,提高风机总压,降低风机噪音。然而,当只改变叶轮结构参数时,改进后的风机与原型风机的相似性将不能得到满足。通过控制除尘用风机主叶片的数量,增加了主叶片中的短叶片,减少了叶片通道中的回流损失,从而提高了风机的效率。本文在前人研究成果的基础上,根据叶轮流道截面逐渐变化的原理,采用叶片型线成形法,将斜槽风机样机的“多弧S形叶片”改进为“双弧”叶片,并采用双弧拼接的方法,将叶片型线成形为“双弧”叶片。两个部分的叶片剖面详细介绍了风机各部件结构参数的选择和设计过程。
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