日照南通离心风机- 冠熙风机型号齐全
南通离心风机管道共振和检查处理措施
风机的进出口管段风速-,高速穿行的风会扰动管道,使管道发生共振。一般情况下,风机进出口管是靠法兰和叶轮壳体刚性连接的,管道的振动必然传到壳体上,而壳体通常和轴承座相连,壳体振动又引起轴承座振动,终导致致整台风机发生振动。首先,使两联轴器轴线平行,即先-轴向百分表的四个读数相差值符合本文表1的允许值。此类振动的预防处理措施为:
1检查南通离心风机壳体,如壳体存在裂纹的或磨损及其腐蚀-的,应加固或整体更换;
2在振动比较明显的管段上加装管道减震器,使管道与风机壳体呈柔性连接,减小或缓冲振动。常用的管道减震器,如ktx 可曲绕橡胶接头,即管道减震器,一般安装于靠近风机出口端,减震效果比较明显。另外,有些管道补偿器如填料式补偿器、波形补偿器也可以起到减震作用;c组合改进风机全压降低了约36.8pa,效率下降了约3.18%。
3在条件允许下可优化出口管道,一般来说,弯头处更容易发生扰动管道而造成振动的现象,所以风机出口段宜有不小于5 m 的直段,以减少出口阻力损失,达到顺畅输送介质的目的;
4进口调节阀宜优先选用叶片阀,它在工作时能实现管道内输送介质的均匀分布,防止产生剧烈涡流而发生振动。上文阐述的引起风机振动的因素只是本人原所在企业常见的,当然不排除其他类型的风机会有其他的因素。在实际工作中,不能孤立、片面地把振动的原因归结于某一项因素,也有可能是这四种因素共同作用的结果。因此,在分析南通离心风机振动故障时,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。以离心风机在掘进工作面环境下的运行工况为依据,进行南通离心风机参数设置:流量取22806。
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。
南通离心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。
因此南通离心风机采用四面体非结构化网格。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;然而离心风机也会造成大量的能源消耗,必须实现对离心风机的结构优化,以-金属叶轮的平稳运行,达到节约能源的目的。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,进行南通离心风机参数设置:流量取22 806.54 m3/h,流速取6.335 15 m/s, 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- 压力速度耦合方法进行。
原南通离心风机和a 型改进风机在点的噪声频谱图。根据风机参数,风机旋转噪声基频为760 hz,由频谱图可看出在500 ~ 800
hz 之间的低频噪声并没有降低,而1 250-2 000 hz 之间吸声材料的降噪效果-,噪声下降明显。主要原因就是选用的吸声材料超细玻璃棉在高频率下,吸声系数较大,因此多孔吸声材料其吸声效果是高频优于低频的。消声蜗壳为b 组合形式时与原风机的出口a声级随流量变化的对比图。与原风机相比,在额定工况点a 声级降低约7 db( a) ,在大流量工况,a 声级降低约5.0db( a) ,在小流量工况下,a 声级降低约2.4 db( a) 。离心式风机是工业生产中应用广泛的通用辅助设备,而风机噪声尤其大型风机噪声很大,-影响人的-,所以降低风机噪声有着重要的意义。
在125~ 500hz 频段之间,风机a 声级有所增大,原因是后盖板加上消声材料后,叶轮轴向安装长度加长引起低频电机振动,噪声增加。在中高频段后盖板加消声材料的降噪效果-,这种方式对于气动噪声及高频振动等起到-的吸收作用,尤其是南通离心风机包括电机的高频振动噪声过滤程度明显。消声蜗壳为c 组合形式时与原风机的出口a声级随流量变化的对比图。与原风机相比,在额定工况点总a 声级降低约7.2 db( a) ,在大流量工况,a 声级降低约5.5 db( a) ,在小流量工况,a 声级降低约3.5 db( a) 。是消声蜗壳为d 组合形式时与原风机的出口a声级随流量变化的对比图。与原风机相比,在额定工况点,a 声级降低约5.14 db( a) ,南通离心风机在大流量工况,总a 声级降低约5.0 db( a) ,在小流量工况,a 声级降低约2.0 db( a) 。降噪效果稍微好于a 型改进风机,但不明显。可见前盖板加装消声材料降噪效果并不好,主要原因由于进口处有集流器,导致安装消声材料的面积相对于后盖板小很多,吸声效果不明显。因此提高蜗壳型线设计水平,不仅能-风机气动性能,还能达到降低噪声的效果。
南通离心风机性能试验原理及其装置为了验证修正后数值计算模型的准确度,对原风机的不同工况气动性能试验。将修正前后数值计算模型预测原型机性能结果与试验值作对比分析,由数据可知,采用标准k-ε 模型预测的风机性能曲线较试验值存在一定误差,其较大误差值达9.5%,修正的k-ε 模型,各流量工况下南通离心风机出口静压计算值与试验值吻合,其性能曲线趋于重合,两者误差值明显减小,且较大误差降低至3%,充分验证了所采用的数值计算模型修正方法的可行性,同时为下文南通离心风机性能的准确度和-性预测提供支撑。设计原理分析原风机蜗壳内壁型线采用的是传统蜗壳型线设计方法,即不考虑壁面粘性摩擦的影响,气流动量矩保持不变,运用不等边基圆法绘制的近似阿基米德螺旋线。而实际流动过程中,气体粘性作用常导致其速度在过流断面上呈现的分布不均匀现象。试验结果表明:相比原风机,蜗壳周向板与后盖板同时加装吸声材料效果较好,设计工况下a声级能够降低7.2db(a),在小流量工况下,吸声蜗壳的降噪效果变差。
对于低速小型多翼离心风机而言,由于气体流道狭窄,受粘性作用的影响,风机内壁面边界层分离加剧,经过叶轮加速的气体流速沿蜗壳径向方向逐渐减小,而在南通离心风机蜗壳出口处,由于同时受到蜗舌结构和蜗壳壁面的影响,其流速为管道流速度分布,受粘性作用的影响,蜗壳内流体于整个流道空间内呈现速度分布不均匀的现象,因此在实际流动过程中,流体动量矩并不是不变的,而是随流动的进行不断减小,故基于动量矩守恒定律设计的传统蜗壳型线存在动量修正的-。改型设计方法由于气体粘性力无法通过简单的公式运算获得,且其大小受气体速度的影响,因此本文采用一种简单化的求解方法,即基于传统不等边基圆法,南通离心风机运用改进后的k-ε 模型对原风机进行数值模拟,设置如图8 所示的4 个监测截面,其方位角φ 分别为90°、180°、270°、360°。通过fluent 后处理计算得出蜗壳壁面区域于以上4 个截面处所受粘性力大小fν ,测量力矩中心至力-距离r,由额定工况下风机总流量q 计算得单位流体所受黏性力矩平均值m fr / q。运用visualc++将上述修正函数编写为udf代码,并导入fluent内置calculationmodule。
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