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李海伟 先生
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发布时间:2020-06-30 06:10:00
导叶数目减少时高温烘箱风机效率明显高于导叶数目增加时的风机效率; 在导叶数目减少的方案中,在qv < 87. 5 m3 /s 时全压全部高于原风机,在高于此流量时提升效果仅方案二比原风机效率稍高,其余方案略低于原风机,在设计流量82. 5 m3 /s 时,方案三的效率提升效果好,提升比例为0. 46 个百分点; 在流量低于设计流量时,方案四至六于原风机,高于设计流量时风机效率低于原风机,且随流量增大,效率下降速度加快。从性能比较上可以看出,方案三表现出优于原风机的性能,所以下文主要针对方案三和原风机进行流固耦合模拟研究。由于高温烘箱风机涡流的产生和脱落,叶片非工作面辐射的能量基本消失,因为工作面内的气流通过孔流向非工作面,非工作面内的气流获得能量克服粘性力,***了产生和脱落。
高温烘箱风机轴功率Psh定义为单位时间内原动机传递给风机轴上的能量,其大小可反映高温烘箱风机的能耗。因此导叶数目改造对于经济性的影响可通过轴功率来考察,图5 为原风机和方案三轴功率比较。可以看出方案三比原风机轴功率有少许增加且变化不大,这也与方案三全压提升做功能力增强有密切关系。整个高温烘箱风机通风段累计耗电量(总耗电量)为2428kwh,单位耗电量(能耗)为0。
高温烘箱风机静力结构特性
在旋转机械中,叶片结构强度和振动直接关系到其安全运行,其取决于叶片表面的气动载荷和本身固有的力学性能。而仅对流体域进行研究还不能完全确定导叶数目变化是否对风机固体域产生影响,为此利用ANSYS Workbench 软件将流场压力数据加载到动叶片表面,对风机动叶进行了单向流固弱耦合,来研究导叶数目变动后动叶等效应力、总变形及振动的变化。总体而言,风机进出口声功率水平较低,气流在这两个位置稳定,几乎没有涡流。
近似失速试验,即为了了解高温烘箱风机的实际失速线位置,详细记录风机进出口压力和风量,后一组风机失速前的稳定风压和风量数据作为风机的失速点参数。通过1b、2a、2b风机的近似失速试验,将三台一次风机的失速工况点数据放到性能曲线上,并拟合到曲线上,如图2所示。从图中可以看出,1b、2a、2b一次风机的实际失速线与理论失速线存在较大偏差。2号炉两台一次风机的失速线偏差略好于1b风机,但高温烘箱风机与理论失速线偏差较大。根据以往的试验和结果分析,发现一次风机出现急停的主要原因是风机理论失速线向下运动,这不是由于烟气系统阻力过大或烟气系统内部流场分布不均造成的,而是由于风机理论失速线向下运动引起的。风机合理结构。鉴于此,在电厂停堆期间,对现有鼓风机进行了检查。针对某660MW机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,借助Fluent进行流体数值模拟,研究导叶数目改变对风机性能的影响,并选出较优方案三。
(1)检查叶片同步后,未发现现有风机转子叶片同步问题,所有叶片均具有良好的调节特性,排除了叶片不同步。
(2)检查每台一次风机的叶顶间隙,得出每台一次风机的叶顶间隙见表2。2A的高温烘箱风机的顶部间隙已在电厂进行了处理。2A一次风机的顶部间隙通过在壳体内壁添加玻璃纤维而减小。由于2A的高温烘箱风机失速试验是在顶隙处理后进行的,表中2A一次风机顶隙也是处理后顶隙的平均值。在动态调节风机运行过程中,经常出现叶片漂移,风机扩压器振动和气流声不好。
在矿井掘进巷道中,采用短距离通风时,工作面所需的风量和压力较小,因此减小叶片安装角度可有效降低风机的输出功率,节约能耗;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。在进行长距离通风时,所需的风量和压力为La。适当***温烘箱风机大叶片安装角度,可满足工作面高气压大流量的需要。为此,设计了叶片角度可调的对旋轴流风机叶轮结构。通过模态分析可以得到叶片的固有频率和振动模态,分析了叶片调节机构对叶轮机构振动特性的影响。本文的研究对象是叶片角度固定的叶轮和叶片角度可调的叶轮。两个叶轮的轴向间距为95mm,叶片数相等。个叶轮有14个叶片,第二个叶轮有10个叶片。高温烘箱风机叶轮的外径约为800mm,轮毂比为0.60。两个叶轮均为反旋转结构,消除了中间和后部的固定导叶。两级叶轮以相同速度反向运动,在集热器前部形成较大的负压。外部空气通过集热器缓慢流入风道。在一级叶轮的旋转作用下,动能和压力势能增大,气流迅速流向二级叶轮,高温烘箱风机的二级叶轮反向加速。能量,终空气通过扩散器顺利流出风管,这种结构可以实现风机的高风压、大流量、率、低噪声和运行。
高温烘箱风机叶片断裂的主要原因是叶片两侧受力不平衡。在解决这一问题的过程中,首先要提高风机叶片的质量。在叶片设计和制造过程中,必须非常仔细地选择原材料,选用耐腐蚀性和耐压性强的原材料。为解决风机叶片断裂问题,应尽量避免失速或喘振。由于轴流风机长期处于失速状态,容易引起叶片断裂,也会对主要设备部件造成不同程度的损坏。解决轴承温度高的问题主要有三种策略:一是合理使用润滑油和润滑剂,降低轴承温度。每台高温烘箱风机所需的润滑油和润滑剂的数量是不同的,所以在使用过程中必须根据实际情况加以利用。润滑油不能用得太少或太多,否则会导致轴承温度过高。二是加强引风机的冷却。采用轴流风机对储粮进行降温实验,达到通风降温的目的,实现储粮的节能、环保和安全储粮。有效的方法是在轴承两侧安装压缩空气冷却装置。如果温度较低,需要关闭压缩空气装置,这样可以节省一些资源。但当温度升高时,必须打开压缩空气装置进行冷却。第三,轴承箱内缸与高温烘箱风机轴承外套之间的间隙应适当留出。这就要求设计过程中必须进行非常严格的测量,并进行的计算,以使两者之间的间隙合适,不会影响轴承的运行。
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