






当改进后的方法不能满足合作机组的性能要求时,采用现代风机设计理论完成了风机的设计,并详细介绍了风机各部件结构参数的选择原则。根据叶轮流道断面面积逐渐变化的原理,建立了风机叶片型线成形的数学模型。根据该数学模型,采用双圆弧拼接的方法完成了叶片型线的绘制。设计的风机效率为68%,比样机提高19.9%,总压由4626pa提高到5257pa,离心排风机,均满足合作机组的性能要求。通过对原型风机和斜槽风机叶片通道流线图的比较,可以看出所设计的风机内部流动得到了很大的改善,从而验证了本文风机设计方案的可行性。后介绍了离心风机的瞬态计算方法,分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后,风机利用FW-H模型对设计风机的气动噪声进行了计算。设计风机的声压峰值为1100Hz,声压值为58dB。在远场噪声计算中,随着受流点到叶轮中心距离的增加,风机噪声值呈下降趋势。
改造后,对两台风机进行性能评价试验,包括全负荷风机数据试验、改造前后数据试验和风机较大出力试验数据,如下所示。(1)满负荷风机数据试验:锅炉满负荷运行时,炉内氧含量维持在2.5%,炉内负压维持在0-50pa,锅炉稳定运行2小时后,现场测量两台引风机数据。满足机组满负荷要求。风机满负荷数据见表2。
(2)改造前后数据试验:风机改造后,锅炉正常运行1小时,运行参数稳定。采集风机的数据,并与改造前的数据进行比较。锅炉满负荷时,两台引风机电流降低48A。
(3)风机较大出力试验:冷态下,风机挡板开度为80%时,风机电流达到设计值。A风机入口挡板开启80%时,风机电流为146A,B风机入口挡板开启80%时,风机电流为145.6A,满足设计要求。
结论
(1)与改造前后引风机试验数据相比,A风机效率提高17.2%,B风机效率提高13.8%。正常运行时,风机进口挡板开度为50%~55%,风机电流95~100A,满足机组满负荷运行要求。
(2)改造后风机电耗降低26384 kWh,增压风机电耗降低52159 kWh,合计77543 kWh,辅助电耗降低0.5%。
(3)改造后,取消风机冷却水,风机轴承高温度为55C,满足设计要求。通过排除冷却水,每年可节约约5万吨水。
(4)通过风机性能试验报告和实际运行,引风机改造能满足运行要求,节电效果明显。
风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。其结构特点是整体结构紧凑,叶轮宽径比小,内、外径比小,长、短叶片分布均匀,压力系数高,高速离心鼓风机,流量系数小,因此常用于高压、小流量场合。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点,提出了一种改进的风机效率设计方案,并采用CFD数值计算方法进行了分析验证。
本文对风机进行改进和设计的主要思路是利用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算斜槽风机样机的流量。数值计算结果与原始测量数据吻合较好,证明了该计算模型和数值计算方法的可行性。通过对风机不同截面的等值线和流线的观测,分析了叶轮通道内流动损失的原因。通过控制叶片吸力面边界层的分离,济南风机,降低了风机的内部流动损失。针对风机内部流动状况,提出了三种不同的改进方案。在改进方案不能满足性能要求的情况下,对风机进行了重新设计。为了使风机叶片通道内的流动更加合理,根据叶轮通道截面面积逐渐变化的原理,建立了风机叶片型线形成的数学模型,并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。风机叶片的设计采用“双圆弧”成形方法,不仅简化了风机的加工工艺,而且使风机的总压力提高到5257pa,效率提高到68%。后介绍了离心风机的瞬态计算方法,分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后,风机采用FW-H模型计算了设计风机的气动噪声,远场噪声值为58dB。
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