莱芜小型离心风机按需定制 冠熙风机综合实力强

小型离心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---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。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---完成。加进气箱后，离心风机的全开流量降低，与无进气箱相比，流量降低了16。小型离心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，根据小型离心风机的运行工况，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。凭多年经验并仔细观察后发现，当联轴器转到下方时，百分表探头已脱离半联器近0。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。对于难于清洗的小型离心风机叶轮转子可采用化学法清洗，如---生产中二---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。

小型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。

因此小型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；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，进行小型离心风机参数设置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15 m/s, 流量取7.491 3 kg/s。为了提高掘进工作面离心风机导流效果，提出对小型离心风机圆弧形集流器加米字支撑架改造。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。

在标准进气风管测试装置上，对小型离心风机及在风机蜗壳周向板、前盖板、后盖板等部位分别加装吸声材料后，测试了不同结构形式下风机性能和噪声特性。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;根据风机噪声频谱，穿孔板加玻璃棉吸声蜗壳的吸声性能中高频好于低频，风机基频噪声在设计点能够降低12．5db(a);小型离心风机加装吸声材料后风机气动性能会略有下滑，压力和效率都有不同程度的降低。为了提供---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---进出口气体的流动充分发展。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。由于蜗壳壁面是离心风机主要的气动噪声源，蜗壳不消声时，声波在风机蜗壳内连续反射，形成一个混响声场，声压级较高。采用消声蜗壳后，被吸收的声能多，被反射的声能少，其声场的声压级就会降低。

对于小型离心风机消声蜗壳降噪效果的研究，---很多学者都做了不少的研究工作。bartenwerfer等将蜗板外侧消声部分的外壳做成方形，里面填充消声材料对离心风机进行降噪试验研究，使改进后的风机a声级降低了9～12db(a)。4种消声组合方式的压力损失并不相同，当额定转速为3800r/min，在设计工况下，a组合改进风机全压降低了约16．0pa，效率下降了约1．28%。刘晓良等研究了消声蜗壳消声材料厚度、空腔厚度等对风机降噪效果的影响，结果表明:适当增加消声材料厚度或空腔厚度可以提高消声蜗壳的降噪效果。到目前为止，对消声蜗壳的研究基本都集中在周向蜗板上加装消声材料，对风机侧板加消声材料的消声蜗壳降噪效果研究得还比较少。

将建立好的小型离心风机三维模型导入icem 软件进行混合网格的划分。其中进出口和叶轮区域采用结构化网格，而蜗壳部分由于其内部结构复杂，尤其是电动机周围结构并非规则模型，故采用适应性较强的非结构化四面体网格，具体网格如图3 所示。综合考虑动静耦合区域对数值模拟预测结果的影响，在进行网格划分时，对边界层进行加密处理，其较低网格雅克比[14]在0.3 以上。对于小型离心风机消声蜗壳降噪效果的研究，---很多学者都做了不少的研究工作。为了---数值计算结果的准确性，避免网格误差对其模拟结果造成影响，对小型离心风机进行网格无关性验证，如表1 所示。综合考虑计算精度和计算效率可知，当网格数为25 万左右时预测结果较为合理，终确定整个计算域的网格数为2513558。k-ε 模型作为为普遍有效的湍流模型，能够计算大量的各种回流和薄剪切层流动，被广泛应用于各类风机的数值求解计算中。

由于有梯度扩散项，模型k-ε 方程为椭圆形方程，故其特性同其他椭圆形方程，需要边界条件：小型离心风机出口或对称轴处k / n0和/ n0。但上述边界条件只针对高雷诺数而言，在固体壁面附近，流体粘性应力将取代湍流雷诺应力，并在临近固体壁面的粘性底层占主要作用。而多翼离心风机由于结构尺寸小、相对马赫数低，气体黏性力在流体流动过程中起重要作用，因此，在实际运用过程中，标准k-ε 模型由于未充分考虑粘性力的影响，导致计算模型出现偏差。各种加装吸声结构组合，风机蜗壳内部的通流结构尺寸和原风机一致。运用visual c++将上述修正函数编写为udf代码，并导入fluent 内置calculation module。为符合实际运行状态，小型离心风机进出口边界条件设置为压力入口和压力出口，出口压降与动能成正比，从而避免在进口和出口定义一致的速度分布[15]。后以cfd 计算的定常结果作为初始条件，进行非定常数值计算。