山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營：軸流風(fēng)機(jī),耐高溫高濕風(fēng)機(jī),烘干設(shè)備用風(fēng)機(jī),離心風(fēng)機(jī),除塵風(fēng)機(jī)

在總結(jié)以往研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以鼓風(fēng)機(jī)為研究對象，利用NUMECA軟件對不同的葉片開槽方案進(jìn)行了模擬，比較了不同方案下的風(fēng)機(jī)性能優(yōu)化，并結(jié)合分布確定了葉片開槽的較佳參數(shù)。葉輪內(nèi)部流場。本文對鼓風(fēng)機(jī)原葉輪開槽前的內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，風(fēng)扇葉片通道的吸力面發(fā)生了邊界層分離，形成了一個(gè)較大的渦流區(qū)。后半段通道內(nèi)，吸力面邊界層分離較為嚴(yán)重，高速氣流占整個(gè)通道寬度的65%左右。因此，可以通過在容易發(fā)生邊界層分離的葉片端部開一個(gè)小間隙來防止邊界層分離的產(chǎn)生和發(fā)展，從而使流經(jīng)該間隙的部分流體能夠吹走吸入面出口附近的流體。以往的研究表明，狹縫的大小對氣流有很大的影響，但在粉塵環(huán)境中，狹縫過?。íM縫寬度約為2 mm）可能會(huì)被堵塞而失去其功能，這限制了該技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。因此，為了確保鼓風(fēng)機(jī)不發(fā)生堵塞，開口處有足夠的間隙。鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板開度為100%/100%，鼓風(fēng)機(jī)電流為120/121A，增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流為150A，風(fēng)機(jī)無調(diào)整裕度，不能滿足機(jī)組滿負(fù)荷要求，負(fù)壓力在t內(nèi)調(diào)整?？紤]到工程實(shí)踐中操作的方便性，用A的變化來表示縫的位置，用B的變化來控制縫角的大小。比較采用A/C（c為葉片弦長）與B/C的無量綱形式。在計(jì)算和優(yōu)化槽位和槽角時(shí)，采用了固定一個(gè)比例和調(diào)整另一個(gè)比例的方法。

可以看出，鼓風(fēng)機(jī)樣機(jī)長、短葉片的吸力面不僅產(chǎn)生分離現(xiàn)象，而且產(chǎn)生兩個(gè)渦，設(shè)計(jì)工況下設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)長、短葉片的吸力面存在一些分離現(xiàn)象，但沒有明顯的分離現(xiàn)象。產(chǎn)生了美國漩渦。通過比較兩種方法的流線圖可以看出，所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的整體流動(dòng)性能得到了很大的提高，設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的效率得到了很大的提高。為了計(jì)算風(fēng)機(jī)內(nèi)部的氣動(dòng)噪聲，采用瞬態(tài)計(jì)算方法對離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流場進(jìn)行了計(jì)算。風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算過程如下所述。瞬態(tài)計(jì)算的收斂性判斷。在鼓風(fēng)機(jī)瞬態(tài)計(jì)算過程中，每一時(shí)間步都相當(dāng)于一個(gè)穩(wěn)態(tài)過程。因此，有必要保證計(jì)算在每個(gè)時(shí)間步的收斂性。瞬態(tài)計(jì)算過程中存在內(nèi)迭代的概念，內(nèi)迭代的原理與穩(wěn)態(tài)解的原理相同。內(nèi)部迭代次數(shù)可以通過模型樹節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行計(jì)算面板中的參數(shù)maxIteration/timestep來設(shè)置。瞬態(tài)計(jì)算時(shí)間步長的確定是瞬態(tài)解的關(guān)鍵步驟。時(shí)間步長設(shè)置不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致一系列問題。如果時(shí)間步長太大，一個(gè)時(shí)間步長很難收斂和發(fā)散，時(shí)間分辨率太低。因此，改進(jìn)后的風(fēng)扇與樣機(jī)的幾何相似性不滿足風(fēng)扇相似性原理的條件。如果時(shí)間步長太小，迭代次數(shù)會(huì)增加，計(jì)算開銷也會(huì)增加。因此，設(shè)定合理的時(shí)間步長是非常重要的。鼓風(fēng)機(jī)采用公式計(jì)算時(shí)間步長。設(shè)置原則是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一次。

改造后，對兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能評價(jià)試驗(yàn)，包括全負(fù)荷風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)試驗(yàn)、改造前后數(shù)據(jù)試驗(yàn)和風(fēng)機(jī)較大出力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下所示。（1）滿負(fù)荷風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)試驗(yàn)：鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，爐內(nèi)氧含量維持在2.5%，爐內(nèi)負(fù)壓維持在0-50pa，鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行2小時(shí)后，現(xiàn)場測量兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)。滿足機(jī)組滿負(fù)荷要求。鼓風(fēng)機(jī)蝸殼優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究進(jìn)展橫截面面積的圓周變化、橫截面形狀、橫截面的徑向位置、蝸殼入口位置、蝸舌的結(jié)構(gòu)是蝸殼的五個(gè)主要幾何參數(shù)。風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷數(shù)據(jù)見表2。

（2）改造前后數(shù)據(jù)試驗(yàn)：風(fēng)機(jī)改造后，鍋爐正常運(yùn)行1小時(shí)，運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定。采集風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)，并與改造前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。鍋爐滿負(fù)荷時(shí)，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)電流降低48A。

（3）鼓風(fēng)機(jī)較大出力試驗(yàn)：冷態(tài)下，風(fēng)機(jī)擋板開度為80%時(shí)，風(fēng)機(jī)電流達(dá)到設(shè)計(jì)值。A風(fēng)機(jī)入口擋板開啟80%時(shí)，風(fēng)機(jī)電流為146A，B風(fēng)機(jī)入口擋板開啟80%時(shí)，風(fēng)機(jī)電流為145.6A，滿足設(shè)計(jì)要求。

結(jié)論

（1）與改造前后引風(fēng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，A風(fēng)機(jī)效率提高17.2%，B風(fēng)機(jī)效率提高13.8%。正常運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板開度為50%~55%，風(fēng)機(jī)電流95~100A，滿足機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行要求。

（2）改造后鼓風(fēng)機(jī)電耗降低26384 kWh，增壓風(fēng)機(jī)電耗降低52159 kWh，合計(jì)77543 kWh，輔助電耗降低0.5%。

（3）改造后，取消風(fēng)機(jī)冷卻水，風(fēng)機(jī)軸承高溫度為55C，滿足設(shè)計(jì)要求。通過排除冷卻水，每年可節(jié)約約5萬噸水。

（4）通過鼓風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)報(bào)告和實(shí)際運(yùn)行，引風(fēng)機(jī)改造能滿足運(yùn)行要求，節(jié)電效果明顯。