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9-12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。各部件结构优化对离心风机金属叶轮稳定运行的影响集流器优化对9-12离心风机金属叶轮稳定运行的影响集流器的工作原理是通过将气流均匀地送入叶轮进口截面，以达到提高9-12离心风机叶轮的效率以及风机整体性能的目的。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。此类振动的预防处理措施为：

1检查9-12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。进口给定流量，出口给定静压,壁面条件为无滑移边界，转速为1480r/min，并将流动区域分为静止域与旋转域，两者通过interface连接，连接模型为普通连接，坐标变换为转子算法，网格连接方式为ggi。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；

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。试验噪声分析离心风机的噪声按照流体动力声源的发声机制，分为三类：1单极子，2偶极子，3)四极子，风机正常工作状态下产生的噪声主要来源于偶极子源。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9-12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。

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。

9-12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9-12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9-12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。这种分布不均匀的现象会直接堵塞叶轮出口，从而使叶轮发生周期性的加速或减速，进而降低离心风机的工作效率，缩小了9-12离心风机工作的范围，影响了金属叶轮的平稳运行。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。

9-12离心风机对比分析

在额定转速下， 假定风机进出口处截面上动压静压均匀分布，对风机进口、出口压力及压差，集流器进出口压力及其压差进行统计。取点方法：在截面中心为轴心，周边均匀取了20 个点，之后计算取其平均值，可以看出，同流量下，加米字形集流器的静压和全压差分别为-4 389.0 pa 和-2 252.9 pa，而普通圆弧形集流器的压差为-982.9 pa 和-32.1 pa，相比可以看出，9-12离心风机 加米字形集流器导流效果比普通圆弧形集流器好。试验结果表明：改型9-12离心风机出口静压提升约25pa，较大全压效率较原型机提升约10%。但是同流量下，普通圆弧形集流器比加米字形集流器风机压差大，有效值大2 366 pa，风机全压差加米字形比普通圆弧形小2 350.8 pa，减少的这部分能量用于摩擦-。说明集流器经过改造提高了粉尘流的导流能力，提高了风机的性能。

本文对掘进工作面9-12离心风机集流器结构进行了改进研究。并对改进前、后的结构的集流器导流效果做了理论分析。在小流量区，风机内部的流场分布发生偏心现象(c处)，叶轮流道e侧，气体比较充实，叶轮流道f侧气体分布较差，与原始风机内部流场分布相比，其9-12离心风机叶轮流道的充盈性差。然后应用fluent 流体软件对其进行了数值建模分析， 充分认识离心分机内部流场流体的流动规律，并得到集流器及整个风机的压力云图，截面所受阻力云图，并取点做了统计分析。研究结果表明：9-12离心风机加米字形集流器使集流器进出口压差增加，明显地起到对粉尘流场的导流作用。但是集流器由于增加米字形支撑架，造成集流器截面的摩擦力增大，消耗了风机的一部分动能。但对大型除尘离心风机总体来看，采用该结构---减少制造难度和加工成本，提高了经济效益。