烘干房风机在线咨询 冠熙风机综合实力强

烘干房风机的物理模型

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，烘干房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，烘干房风机分别采用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。在采集到烘干房风机的振动信号中，电机的水平振动和径向振动是整个风机严重的振动。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，烘干房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。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。

通过模态试验，测量了对烘干房风机壳体的阶固有频率。风扇基频的第四个频率与壳体的第五个固有频率相似。应通过优化风机结构来避免共振。在额定工况下，当风机在效率点运行时，通过实验测量了不同位置和方向的振动。结果表明，风机进出口振动较小，其振动频率主要是风机基频的倍频。两级叶轮和电机振动较大，烘干房风机主要是由流场气动力引起的高频宽带振动引起的。风机顶部的水平振动较为严重。做好风机进口消声器的检修工作，提高检修技术水平，确保风机联轴节和电机联轴节的中心安全。可以考虑在顶部安装一个减震器以减少振动。随着对旋风机的广泛应用，风机的振动和噪声除性能外，越来越受到人们的重视。一方面，当风机正常运行时，两个叶轮的转速高达2900r/min。

即使轻微振动也会引起轴弯曲、轴承磨损、紧固件松动等问题，严重影响风机的使用寿命。另一方面，强烈的振动和伴随的噪声使地下工作环境恶化。烘干房风机的振动与许多因素有关。当其自身结构或电机等外部激振力不合理时，会发生强烈共振；当两级叶轮向后旋转时，会改变两级叶轮之间的流动方向，产生强烈冲击；当烘干房风机内部流场复杂时，会产生紊流和气流，从而使旋转风机的性能下降。l分离的涡流会引起不同程度的振动。.无论是电机振动、机械振动还是空气动力振动都会以力的形式激励壳体，导致壳体振动。因此，烘干房风机壳体的模态试验可以避免外界激振力的固有频率，从而有效地避免共振。烘干房风机在同一转速下，由于动叶安装角的变化，因此其工作范围是一组特性曲线。采集风机壳体在工作状态下的振动信号，分析振动原因，提出相应的解决方案，对风机故障诊断和提高矿井工作环境质量具有重要意义。

在采集到烘干房风机的振动信号中，电机的水平振动和径向振动是整个风机严重的振动。在1159.86赫兹时，振动幅度大，与两级叶轮通过频率之和一致。高频频率是由于叶片在旋转过程中周期性地通过空气中固***置的压力波动引起的，等于叶片的旋转频率乘以叶片数。烘干房风机叶片通过频率的计算公式为f=m.n/60，其中m为动叶片数，n为风机转速，风机两级叶片数为14和10，两级叶片通过频率分别为676.67hz、483.33hz，两个频率之和为1160hz。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点，烘干房风机采用分区法将流体计算区域划分为集流器区、第1级动叶区、第1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。通过该频率时，叶片的振动加速度为2.0g，说明叶片与风机外壳的动、静干扰对气流波动影响较大。

从轴向不同位置的振动来看，烘干房风机进出口振动小。入口主振频率分别为47.27Hz和96.18Hz，分别为风机的基频和双频。入口流速为层流状态，振动为机械振动。出口处主要振动频率为189.91赫兹、1159.86赫兹、1351.40赫兹和2313.19赫兹，主要为风机基频的四倍和气流脉动引起的高频振动。入口的振动略强于出口的振动。在第1个叶轮的旋转作用下，烘干房风机气流的动能和压力势能增加，并迅速流向第二个叶轮，第二个叶轮可以加速，以获得更高的能量。级叶轮旋转加速后，烘干房风机内部流场变得更加复杂，而第二级叶轮反向加速时，叶片迎角较大，气动力影响较大，通过第二级叶轮等流量后流场趋于稳定。一级叶轮的振动与电机的振动相似，主要是由复杂流场的气动力和风机基频的四、五倍频率振动引起的。二级叶轮高频宽带振动的振幅远大于风机基频机械振动的振幅。

冷风通过烘干房风机仓底通风口进入仓内，由下至上通过轴流风机出口排出仓外。粮堆由下向上依次冷却，冷却梯度和变化趋于平衡。由于进风口和出风口在同一壁面上，形成了由近风扇到远风扇的温度梯度。在同一平面上，当靠近挡谷网的谷物温度达到-10.0C时，远离风扇的谷物温度为-8.0C，比平均谷物温度高出2C。在烘干房风机通风过程中，通过铺膜改变通风方向，可以有效地解决粮食温度梯度问题。针对特殊部位的冷却效果，采用风机型轴流风机的负压通风，各点气流均匀稳定。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。顶部弯头内设弧形导流结构，采用光滑镀锌板+吸声材料+护面+穿孔镀锌板的结构，在改变气流流通方向的同时对噪声进行消声。在谷底温度变化过程中，烘干房风机通风后谷底较低温度是由于与冷空气的密切接触，提高了通风冷却效果。从粮食上层的冷却效果来看，通风后温度高，主要是由于夏季粮食的储存。上层受温度升高和仓库温度升高的影响，以及积温升高的原因。粮堆中间层的温度梯度接近操作规程，说明干冷空气通过粮堆是均匀的。