風機降噪原理和穿孔模型
降噪原理在風機運行過程中,產生的主要噪聲是機械噪聲和空氣動力噪聲。其中,風機機械噪聲主要包括電機噪聲、結構振動噪聲等。優化結構以降低機械噪聲是---的?諝鈩恿υ肼暟串a生原因可分為旋轉噪聲和渦流噪聲。旋轉噪聲是由葉片與氣流相互作用引起的壓力波動引起的。它也被稱為離散噪聲或葉片通過頻率噪聲。產生渦流噪聲的主要原因是由于阻力引起的葉片邊界層渦流、隨主流沿葉片后緣脫落的渦流和葉尖放電。風機葉片穿孔減噪是應用穿孔射流抑制非工作面渦流和分離的原理。當邊界層流體的動能能夠克服葉片表面的摩擦力時,葉片表面可能形成回流。回流被主流氣體帶走,導致渦流脫落。渦流以噪聲的形式不斷地產生和釋放出大量的能量。當葉片穿孔時,部分葉片工作面氣流流向非工作面,非工作面氣流獲得更多動能,克服葉片表面的摩擦,抑制渦流的產生和脫落。
風機氣流擾動方面
根據流體動力學研究,干燥風機,在封閉蝸殼的氣流壓力、風量的變化會改變風機的工作狀態致使風機發生振動;當氣流通道不暢,氣流對動葉的不均勻沖擊和腐蝕,烘干設備風機,也會造成風機的葉片和軸承振動;當氣流中的粉塵濃度不均勻時,將導致轉子受力不均衡,且風機葉片的不均勻磨損,也誘發風機振動異常。
風機潤滑系統方面
所用旋轉設備的支撐軸承包含兩類軸承,即滑動軸承和滾動軸承。軸承的供油和---其潤滑系統的動態特性引起軸承各種形式的振動,對于滑動軸承可能引起油膜渦動和油膜振蕩等故障;對于滾動軸承易引起軸承溫度高、軸承點蝕及膠粘等故障[5]。對該引風機軸承振動烈度超標的振動現象如下:在風機軸承座和機殼振動烈度中,振動主要以多倍頻成分為主,且基頻份額占30%左右?梢詮囊韵聨追矫孢M行故障---:
檢查引風機連接情況;
檢查引風機和空心長軸及空心長軸和電機中心情況;
檢查聯軸器的膜片情況;
檢查風機是否存在碰磨情況;
檢查風機的動葉不同步情況;
風
風機機軸承是否正常。
基于上述情況的分析,首先可以對故障情況進行---。風機的外部結構如圖5 所示,對連接部件進行振動測試,F場測試發現,引風機外殼與軸承座支撐肋板、軸承座支撐肋板與基礎臺板之間振動幅值之差均在10μm 內,認為該引風機外部連接剛度正常。
導葉數目減少時風機效率明顯高于導葉數目增---的風機效率; 在導葉數目減少的方案中,在qv < 87. 5 m3 /s 時全壓全部高于原風機,在高于此流量時提升效果僅方案二比原風機效率稍高,其余方案略低于原風機,在設計流量82. 5 m3 /s 時,方案三的效率提升效果好,提升比例為0. 46 個百分點; 在流量低于設計流量時,方案四至六于原風機,高于設計流量時風機效率低于原風機,且隨流量增大,效率下降速度加快。從性能比較上可以看出,方案三表現出優于原風機的性能,所以下文主要針對方案三和原風機進行流固耦合模擬研究。
風機軸功率psh定義為單位時間內原動機傳遞給風機軸上的能量,干燥機風機,其大小可反映風機的能耗。因此導葉數目改造對于經濟性的影響可通過軸功率來考察,風機,圖5 為原風機和方案三軸功率比較?梢钥闯龇桨溉仍L機軸功率有少許增加且變化不大,這也與方案三全壓提升做功能力增強有密切關系。
風機靜力結構特性
在旋轉機械中,葉片結構強度和振動直接關系到其安全運行,其取決于葉片表面的氣動載荷和本身固有的力學性能。而僅對流體域進行研究還不能完全確定導葉數目變化是否對風機固體域產生影響,為此利用ansys workbench 軟件將流場壓力數據加載到動葉片表面,對風機動葉進行了單向流固弱耦合,來研究導葉數目變動后動葉等效應力、總變形及振動的變化。