山東冠熙環(huán)保設備有限公司主營：軸流風機,耐高溫高濕風機,烘干設備用風機,離心風機,除塵風機

某車間離心風機至2016年止已運行近8 年，振動一直偏大，已困擾生產(chǎn)多年。即使是更新了葉輪總成，并在聯(lián)軸器對中性符合允差的情況下，運行時前后兩軸承位殼振實測振動速度有效值分別達到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右，這是屬于“可容忍”的范圍，但不宜長期運行工作。經(jīng)我設備人員分析，認為振動大的原因有：一是混凝土基礎過于單薄，重量不足，且運行時基礎周圍地板有明顯的顫動；二是預埋地腳螺栓有松動跡象。經(jīng)上級研究，決定趁當年大修時間充足的機會，對上述存在問題整改，破除舊基礎后，按本文前述處理措施重新設計、施工新的混凝土基礎和預埋地腳螺栓。

開機正常生產(chǎn)后，該離心風機軸承位殼振實測振動速度有效值分別降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s，屬“良好”級別。安裝精度不達標及其檢查處理措施安裝精度主要是指風機軸與驅(qū)動電機軸的同心度，即對中性。離心式風機聯(lián)軸器的同心度要求很高。如果聯(lián)軸器沒有找正，或是找正達不到要求，引起離心風機振動將不可避免。應注意的是，即使原來同心度已經(jīng)符合要求了，但是風機運行一段時間后，由于各種原因，同心度會也會發(fā)生變化，所以應注意定期檢查同心度，如發(fā)現(xiàn)同心度超過允許偏差了，要立即重新找正。因此，當風機發(fā)生異常的振動故障時，檢查聯(lián)軸器的對中情況是必不可少的。

幾何模型建立與網(wǎng)格劃分

計算模型采用掘進工作面4-72-5.6A 防爆防腐蝕的離心式通風機，其主要參數(shù)：電機功率22 kW,轉(zhuǎn)速2 930 r/min,流量10 122~25 736 m3/h,全壓4 152~2 330 Pa。其主要由進風口、集流器、葉輪和蝸殼組成。

離心風機集流器中添加了米字形結(jié)構(gòu)與環(huán)形擋環(huán)。風機結(jié)構(gòu)復雜且葉片外形不規(guī)則，因此生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格比較困難，相反非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格適應能力強，在處理復雜結(jié)構(gòu)時有利于網(wǎng)格的自適應。

因此離心風機采用四面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。使用ANSYS 軟件中的CFD 軟件進行網(wǎng)格劃分，加米字形集流器模型網(wǎng)格數(shù)1 072 503，網(wǎng)格節(jié)點數(shù)184 910；普通圓弧形模型網(wǎng)格數(shù)1 296 832，網(wǎng)格節(jié)點數(shù)223 847。以離心風機在掘進工作面環(huán)境下的運行工況為依據(jù)，進行離心風機參數(shù)設置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15 m/s, 質(zhì)量流量取7.491 3 kg/s。把Pro/E 建立的幾何模型導入Fluent 中并對幾何模型的邊界條件計算參數(shù)進行設定。其中入口類型采用速度進口，出口設為壓力邊界條件，本計算采用的樣機是礦用式離心風機， 出口靜壓可以近似為0，蝸殼內(nèi)壁及葉輪壁面粗糙度均取0.5，集流器、葉輪、蝸殼等各流體區(qū)域結(jié)合處的公共面采用interface邊界類型面， 將葉片的壓力面和吸力面以及葉輪前盤、后盤和轉(zhuǎn)軸的內(nèi)外表面一起定義為旋轉(zhuǎn)壁面。環(huán)境壓力為101 325 Pa，取粉塵流體密度ρ=1.225 kg/m3。計算時采用SIMPLE 壓力速度耦合方法進行。

以離心風機蝸殼與葉輪出口在半徑方向上的間距隨方位角線性遞增來優(yōu)化蝸殼型線，并用試驗證明了良好的蝸殼型線不僅能提高風機效率及全壓，還能改變流量-壓力曲線的變化趨勢；BEENA等[11]通過應用層次分析法（AHP），對蝸殼的重要幾何參數(shù)進行了優(yōu)先排序，闡明了各參數(shù)對離心風機性能的影響;離心風機采用3種不同流量的五孔探頭，測量了風機蝸殼內(nèi)流體的三維流動，得出傳統(tǒng)一維蝸殼型線設計方法忽略了風機內(nèi)部嚴重的泄漏情況，應根據(jù)流體實際流動進行修正的結(jié)論。本文在傳統(tǒng)蝸殼型線設計理論基礎上，以某抽油煙機用多翼離心風機為研究對象，

離心風機采用動量矩修正方法對其進行性能優(yōu)化。并考慮粘性應力的作用對原有k-ε計算模型進行修正，以期提高數(shù)值計算結(jié)果的準確度，為CFD數(shù)值模擬預測風機性能的可靠性提供參考。多翼離心風機由進口集流器、葉輪及蝸殼組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其設計轉(zhuǎn)速n=1200r/min，設計流量Qv=0.15m3/s，主要尺寸參數(shù)為：離心風機蝸殼寬度b1152mm，葉輪內(nèi)徑1D210mm,葉輪外徑2D246mm，葉片進口安裝角178A，葉片出口安裝角2160A，葉片圓弧半徑r14mm，葉片數(shù)z60。為了提供更好的來流條件，給定較為準確的邊界條件，本研究在利用Solidworks軟件對風機進行三維建模時，分別將進風區(qū)域和出風區(qū)域進行延長處理，以保證進出口氣體的流動充分發(fā)展。另外，為了方便模型的建立，在盡量減小數(shù)值模擬誤差的前提下對電動機結(jié)構(gòu)進行一定程度的簡化，