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风机气流扰动方面
根据流体动力学研究,在封闭蜗壳的气流压力、风量的变化会改变风机的工作状态致使风机发生振动;当气流通道不畅,气流对动叶的不均匀冲击和腐蚀,也会造成风机的叶片和轴承振动;当气流中的粉尘浓度不均匀时,将导致转子受力不均衡,且风机叶片的不均匀磨损,干燥炉风机,也诱发风机振动异常。
风机润滑系统方面
所用旋转设备的支撑轴承包含两类轴承,即滑动轴承和滚动轴承。轴承的供油和保证其润滑系统的动态特性引起轴承各种形式的振动,对于滑动轴承可能引起油膜涡动和油膜振荡等故障;对于滚动轴承易引起轴承温度高、轴承点蚀及胶粘等故障[5]。对该引风机轴承振动烈度超标的振动现象如下:在风机轴承座和机壳振动烈度中,振动主要以多倍频成分为主,且基频份额占30%左右。可以从以下几方面进行故障排查:
①检查引风机连接情况;
②检查引风机和空心长轴及空心长轴和电机中心情况;
③检查联轴器的膜片情况;
④检查风机是否存在碰磨情况;
⑤检查风机的动叶不同步情况;
⑥风
风机机轴承是否正常。
基于上述情况的分析,首先可以对故障情况进行排查。风机的外部结构如图5 所示,对连接部件进行振动测试。现场测试发现,引风机外壳与轴承座支撑肋板、轴承座支撑肋板与基础台板之间振动幅值之差均在10μm 内,认为该引风机外部连接刚度正常。
风机降噪原理和穿孔模型
降噪原理在风机运行过程中,产生的主要噪声是机械噪声和空气动力噪声。其中,烘箱用风机,风机机械噪声主要包括电机噪声、结构振动噪声等。优化结构以降低机械噪声是必要的。空气动力噪声按产生原因可分为旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由叶片与气流相互作用引起的压力波动引起的。它也被称为离散噪声或叶片通过频率噪声。产生涡流噪声的主要原因是由于阻力引起的叶片边界层涡流、随主流沿叶片后缘脱落的涡流和叶尖放电。风机叶片穿孔减噪是应用穿孔射流抑制非工作面涡流和分离的原理。当边界层流体的动能能够克服叶片表面的摩擦力时,叶片表面可能形成回流。回流被主流气体带走,导致涡流脱落。涡流以噪声的形式不断地产生和释放出大量的能量。当叶片穿孔时,部分叶片工作面气流流向非工作面,非工作面气流获得更多动能,克服叶片表面的摩擦,风机,抑制涡流的产生和脱落。
本文根据已经完成的一种基于欧拉方程外加源项的模型来计算预测大小动叶可调风机的气动性能,主要采用损失和落后角模型用来考虑叶片排和摩擦对气流的影响,并用堵塞因子修正环壁附面层堵塞影响。根据在风机安装角未发生改变时的实验性能,烘干房耐高温风机,优化模型中的损失系数和落后角系数使得计算结果和实验计算相近。改变动叶可调风机的安装角后,本模型预测得到的该风机在安装角变化( 10°, 5°,- 5°,- 10°) 的性能曲线与实验结果误差小于2%。结果表明风机模型使用经过优化后的损失和落后角模型能快速准确地预测出该动叶可调轴流风机在全工况下的气动性能。
在实际的风机叶轮机械中,气体的流动是一种十分复杂的、非定常的、全三维的流动。为了提高程序的计算速度,需要做出如下假设: 气体为完全气体; 流场为轴对称; 不考虑径向变化,流场沿叶片中弧线。
在轴流风机的数值计算中,本文采用Stratford 的模型对环壁边界层进行模拟。环壁边界层会沿壁面产生位移厚度,该模型假设位移厚度是沿着叶片排连续分布的,同时端壁边界层和叶尖间隙漏流发生的总压损失也包含在三维总压修正系数3D中,该模型能够计算得出比较合理的堵塞因子。