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山东冠熙环保设备有限公司
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工业生产中的风机特别是离心式风机应用很广泛，在一些生产装置中甚至属关键设备。风机的安全、可靠运行是实现稳定生产的重要保证。但由于种种原因，造成风机**过允许范围的振动的现象并不少见，严重的剧烈振动会造成风机本体及其关联设备破坏的设备事故，甚至还会造成人身安全事故。因此，必须高度重视风机的维护检查工作。企业的风机技术人员及其操作人员和维修人员在工作中必须对风机的运行状况进行监测、巡查，及时发现故障隐患并及时排除，防患于未然。本文研究的目的在于针对工业生产中常用的离心式风机运行中易于发生的振动现象进行研究和可采取的处理措施，应该能对生产中从事此类设备管理和维修的人员提供借鉴意义。
风机绝大多是由电动机驱动工作的主要由叶轮、蜗壳、轴和轴承座及一些控制附件组成，属动设备。动设备完全不振动是不可能的，只是振动的允许范围不同而已。一般来讲，大型高速风机轴承采用轴瓦，润滑采用润滑油强制喷射润滑，高速旋转的主轴悬浮于油膜上，正常工况时振动很低。中小型的中低速风机轴承采用滚动轴承，常采用润滑脂润滑或润滑油浸泡飞溅润滑，正常工况时振动稍大。振动无论大小，只要符合相关技术要求即可，但是异常的、**标的振动必须及时处理，否则振动会恶化，后造成事故和经济损失。
将风机模型导入ICEM 进行网格划分，网格划分过程中对离心风机关键部位要进行加密处理，如叶轮、集流器、蜗舌、进气箱的转角处等。对风机的进口与出口适当延长，以保证计算的稳定性。考虑到离心风机结构的复杂且不规则性，锅炉风机，本文采用非结构四面体网格进行划分，其中无进气箱的离心风机网格数量约370万，网格质量为0.3以上；带进气箱的离心风机网格数量为380万，网格质量为0.3以上。
风机采用标准k-?模型，壁面函数为Scalable，数值计算方法为高阶求解格式，求解格式为一阶格式。由于通风机转速低，马赫数小，可认为气流为不可压缩定常流动。进口给定质量流量，出口给定静压，壁面条件为无滑移边界，转速为1 480r/min，并将流动区域分为静止域与旋转域，两者通过Interface连接，连接模型为普通连接，坐标变换为转子算法，网格连接方式为GGI。本文所研究的某离心风机叶轮有均布的16 个前向的大小叶片，其内部流场较为复杂，为了揭示风机内的流场特性，对风机进行全三维数值模拟。先单独分析了进气箱内部流场特性，潍坊风机，然后对进气箱与风机进行一体化分析，研究进气箱对离心风机性能的影响。
针对风机有无进气箱两种结构形式，建立了两种计算模型，利用CFX 软件对两种模型进行数值模拟，研究其内部三维流场特性，基于数值模拟结果分析了进气箱对离心风机的性能影响。数值模拟结果表明：加进气箱后，离心风机的全开流量与压力有所降低，缩短了有效工作区域；在风机内部叶轮进口处产生涡旋现象，堵塞了叶轮流道，使风机的效率和压力降低。数值模拟结果与实验测试值对比是比较吻合。进气箱是离心风机重要的组成部分，主要应用于大型离心风机与双吸离心风机。进气箱在其出口处气体发生近90°转弯，内部流场十分复杂，离心排风机，并造成很大的流动损失。其出口速度的不均匀性对风机性能影响明显，有必要对其特性进行研究。A.G.Sheard通过研究加进气箱的通风机，在风机叶轮进口加导流板控制叶轮进口的非均匀气流，结果表明在叶轮进口加导流板能够提高风机的全压，锅炉离心引风机，并得出了叶片根部断裂的原因。使用三维粒子动态分析仪（3D-PDA）对大型风机进气箱内部三维气体流场进行测量，揭示了其内部流动的基本特征，为了解进气箱流场结构和流动机理提供了依据。
