山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營(yíng)：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)

鼓風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式因使用場(chǎng)合不同而不同，離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式也不同，如圖1.2所示。當(dāng)離心風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同時(shí)，大型風(fēng)機(jī)可以通過(guò)聯(lián)軸器將風(fēng)機(jī)葉輪與電機(jī)直接聯(lián)接，稱(chēng)為D傳動(dòng)。這種傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是可以使風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，減少機(jī)身。當(dāng)風(fēng)機(jī)是小型機(jī)器時(shí)，葉輪可直接與電機(jī)軸連接，稱(chēng)為A型傳動(dòng)。這種傳動(dòng)方式可以有效地減小風(fēng)機(jī)的體積，使風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速不同時(shí)，可采用皮帶輪變速傳動(dòng)方式。鼓風(fēng)機(jī)根據(jù)具體形式可分為B、C、E、F四種，通常葉輪安裝在主軸端部。這種結(jié)構(gòu)叫做懸臂。其優(yōu)點(diǎn)是易于拆卸。對(duì)于大型單吸和雙吸離心風(fēng)機(jī)，葉輪通常放置在兩個(gè)軸承的中間。這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為雙支承式。其優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。在風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)中，建立了相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，介紹了復(fù)雜流場(chǎng)的數(shù)值模擬技術(shù)，進(jìn)行了考慮三維流場(chǎng)的氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)計(jì)算，研究了流場(chǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的影響。流量損失會(huì)降低鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力，泄漏損失會(huì)降低風(fēng)機(jī)的流量，葉輪損失和機(jī)械損失會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)附加功率的增加，從而降低風(fēng)機(jī)的效率。流量損失氣體流經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣室、葉輪、蝸殼和出口擴(kuò)壓器。由于氣體通道的粘性和形狀不同，在整個(gè)流動(dòng)過(guò)程中存在摩擦損失和渦流損失（邊界層分離、二次流、尾流損失等）。目前，在現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)損失模型中，不同部件的各種損失（如進(jìn)氣室損失、葉輪進(jìn)口氣流從軸向到徑向的損失、葉輪通道損失、蝸殼損失、變工況下葉片進(jìn)口沖擊損失）是獨(dú)立計(jì)算的。

鼓風(fēng)機(jī)對(duì)比分析

在額定轉(zhuǎn)速下， 假定風(fēng)機(jī)進(jìn)出口處截面上動(dòng)壓靜壓均勻分布，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)口、出口壓力及壓差，集流器進(jìn)出口壓力及其壓差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。取點(diǎn)方法：在截面中心為軸心，周邊均勻取了20 個(gè)點(diǎn)，之后計(jì)算取其平均值，可以看出，同流量下，加米字形集流器的靜壓和全壓差分別為-4 389.0 Pa 和-2 252.9 Pa，而普通圓弧形集流器的壓差為-982.9 Pa 和-32.1 Pa，相比可以看出，鼓風(fēng)機(jī) 加米字形集流器導(dǎo)流效果比普通圓弧形集流器好。但是同流量下，普通圓弧形集流器比加米字形集流器風(fēng)機(jī)壓差大，有效值大2 366 Pa，風(fēng)機(jī)全壓差加米字形比普通圓弧形小2 350.8 Pa，減少的這部分能量用于摩擦發(fā)熱?？紤]到計(jì)算的準(zhǔn)確性和機(jī)器時(shí)間的消耗，后一個(gè)網(wǎng)格的數(shù)量是根據(jù)案例2的數(shù)量計(jì)算的。說(shuō)明集流器經(jīng)過(guò)改造提高了粉塵流的導(dǎo)流能力，提高了風(fēng)機(jī)的性能。

本文對(duì)掘進(jìn)工作面鼓風(fēng)機(jī)集流器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)研究。并對(duì)改進(jìn)前、后的結(jié)構(gòu)的集流器導(dǎo)流效果做了理論分析。然后應(yīng)用Fluent 流體軟件對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值建模分析， 充分認(rèn)識(shí)離心分機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)流體的流動(dòng)規(guī)律，并得到集流器及整個(gè)風(fēng)機(jī)的壓力云圖，截面所受阻力云圖，并取點(diǎn)做了統(tǒng)計(jì)分析。研究結(jié)果表明：鼓風(fēng)機(jī)加米字形集流器使集流器進(jìn)出口壓差增加，明顯地起到對(duì)粉塵流場(chǎng)的導(dǎo)流作用。但是集流器由于增加米字形支撐架，造成集流器截面的摩擦力增大，消耗了風(fēng)機(jī)的一部分動(dòng)能。對(duì)液力變矩器的流場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)計(jì)算，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了液力變矩器內(nèi)的實(shí)際流量。但對(duì)大型除塵離心風(fēng)機(jī)總體來(lái)看，采用該結(jié)構(gòu)大大減少制造難度和加工成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

為改善鼓風(fēng)機(jī)受氣體粘性影響導(dǎo)致流動(dòng)分離加劇的現(xiàn)象，在傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，研究氣體粘性力矩對(duì)蝸殼壁線分布的影響，并采用動(dòng)量矩修正方法對(duì)其進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。另外，為真實(shí)反映風(fēng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)分布情況，在標(biāo)準(zhǔn)k-ε 計(jì)算模型的擴(kuò)散項(xiàng)中加入粘性應(yīng)力作用，使其高計(jì)算誤差降低至3%。對(duì)比分析改型前后風(fēng)機(jī)數(shù)值模擬計(jì)算和試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果可知，采用修改的k-ε 模型進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)改型后風(fēng)機(jī)內(nèi)旋渦強(qiáng)度減小，蝸殼出口靠近蝸舌處流動(dòng)分離得到改善。為了保證離心風(fēng)機(jī)工作的可靠性，風(fēng)機(jī)的前蓋與集流器之間和蝸殼與轉(zhuǎn)軸之間，都要保持必定的空隙。試驗(yàn)結(jié)果表明：改型鼓風(fēng)機(jī)出口靜壓提升約25Pa，較大全壓效率較原型機(jī)提升約10%。

同時(shí)，由于蝸殼張開(kāi)度擴(kuò)大能夠抑制流動(dòng)分離，使蝸舌附近區(qū)域的旋渦強(qiáng)度及其影響區(qū)域減小，從而有效地降低了多翼離心風(fēng)機(jī)噪聲2.5dB。多翼離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，是工業(yè)生產(chǎn)中主要耗能設(shè)備之一，蝸殼作為離心風(fēng)機(jī)中不可或缺的基本元件，其結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性及內(nèi)部流動(dòng)的復(fù)雜性會(huì)對(duì)葉輪出口氣流角造成較大影響，使其沿圓周方向呈現(xiàn)出明顯的不對(duì)稱(chēng)性。而在風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，鼓風(fēng)機(jī)葉輪出口氣流與蝸殼壁面間存在強(qiáng)烈的非定常干涉，使得蝸殼壁面成為風(fēng)機(jī)的主要噪聲源。因此提高蝸殼型線設(shè)計(jì)水平，不僅能改善風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能，還能達(dá)到降低噪聲的效果。在得到風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的數(shù)值結(jié)果后，將不同工況下數(shù)值結(jié)果的誤差值與樣機(jī)原始測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的研究，主要集中在尋找能真實(shí)反映蝸殼內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法。