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工業(yè)生產(chǎn)中的4-68風(fēng)機(jī)特別是離心式風(fēng)機(jī)應(yīng)用很廣泛,在一些生產(chǎn)裝置中甚至屬關(guān)鍵設(shè)備。風(fēng)機(jī)的安全、可靠運(yùn)行是實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證。但由于種種原因,造成風(fēng)機(jī)超過允許范圍的振動的現(xiàn)象并不少見,嚴(yán)重的劇烈振動會造成風(fēng)機(jī)本體及其關(guān)聯(lián)設(shè)備破壞的設(shè)備事故,甚至還會造成人身安全事故。因此,必須高度重視風(fēng)機(jī)的維護(hù)檢查工作。企業(yè)的4-68風(fēng)機(jī)技術(shù)人員及其操作人員和維修人員在工作中必須對風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測、巡查,及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并及時排除,防患于未然。本文研究的目的在于針對工業(yè)生產(chǎn)中常用的離心式風(fēng)機(jī)運(yùn)行中易于發(fā)生的振動現(xiàn)象進(jìn)行研究和可采取的處理措施,應(yīng)該能對生產(chǎn)一線中從事此類設(shè)備管理和維修的人員提供借鑒意義。葉輪進(jìn)口處的流道變窄會使前盤處脫流區(qū)域變大,從而導(dǎo)致金屬葉輪內(nèi)部損失增加。
4-68風(fēng)機(jī)絕大多是由電動機(jī)驅(qū)動工作的主要由葉輪、蝸殼、軸和軸承座及一些控制附件組成,屬動設(shè)備。動設(shè)備完全不振動是不可能的,只是振動的允許范圍不同而已。一般來講,大型高速風(fēng)機(jī)軸承采用軸瓦,潤滑采用潤滑油強(qiáng)制噴射潤滑,高速旋轉(zhuǎn)的主軸懸浮于油膜上,正常工況時振動很低。中小型的中低速風(fēng)機(jī)軸承采用滾動軸承,常采用潤滑脂潤滑或潤滑油浸泡飛濺潤滑,正常工況時振動稍大。振動無論大小,只要符合相關(guān)技術(shù)要求即可,但是異常的、超標(biāo)的振動必須及時處理,否則振動會惡化,后造成事故和經(jīng)濟(jì)損失。試驗結(jié)果表明:改型4-68風(fēng)機(jī)出口靜壓提升約25Pa,較大全壓效率較原型機(jī)提升約10%。
4-68風(fēng)機(jī)管道共振和檢查處理措施
風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口管段風(fēng)速很高,高速穿行的風(fēng)會擾動管道,使管道發(fā)生共振。一般情況下,風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管是靠法蘭和葉輪殼體剛性連接的,管道的振動必然傳到殼體上,而殼體通常和軸承座相連,殼體振動又引起軸承座振動,終導(dǎo)致致整臺風(fēng)機(jī)發(fā)生振動。(2)在振動比較明顯的管段上加裝管道減震器,使管道與風(fēng)機(jī)殼體呈柔性連接,減小或緩沖振動。此類振動的預(yù)防處理措施為:
(1)檢查4-68風(fēng)機(jī)殼體,如殼體存在裂紋的或磨損及其腐蝕嚴(yán)重的,應(yīng)加固或整體更換;
(2)在振動比較明顯的管段上加裝管道減震器,使管道與風(fēng)機(jī)殼體呈柔性連接,減小或緩沖振動。常用的管道減震器,如KTX 可曲繞橡膠接頭,即管道減震器,一般安裝于靠近風(fēng)機(jī)出口端,減震效果比較明顯。另外,有些管道補(bǔ)償器如填料式補(bǔ)償器、波形補(bǔ)償器也可以起到減震作用;多翼離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域,是工業(yè)生產(chǎn)中主要耗能設(shè)備之一,蝸殼作為離心風(fēng)機(jī)中不可或缺的基本元件,其結(jié)構(gòu)的不對稱性及內(nèi)部流動的復(fù)雜性會對葉輪出口氣流角造成較大影響,使其沿圓周方向呈現(xiàn)出明顯的不對稱性。
(3)在條件允許下可優(yōu)化出口管道,一般來說,彎頭處更容易發(fā)生擾動管道而造成振動的現(xiàn)象,所以風(fēng)機(jī)出口段宜有不小于5 m 的直段,以減少出口阻力損失,達(dá)到順暢輸送介質(zhì)的目的;
(4)進(jìn)口調(diào)節(jié)閥宜優(yōu)先選用葉片閥,它在工作時能實現(xiàn)管道內(nèi)輸送介質(zhì)的均勻分布,防止產(chǎn)生劇烈渦流而發(fā)生振動。上文闡述的引起風(fēng)機(jī)振動的因素只是本人原所在企業(yè)常見的,當(dāng)然不排除其他類型的風(fēng)機(jī)會有其他的因素。在實際工作中,不能孤立、片面地把振動的原因歸結(jié)于某一項因素,也有可能是這四種因素共同作用的結(jié)果。因此,在分析4-68風(fēng)機(jī)振動故障時,應(yīng)該根據(jù)振動特征具體分析,事實求是地綜合考慮,只有這樣,才能準(zhǔn)確、快捷地找出振動原因,消除振動故障。同時也可以看出,加米字形集流器壓力梯度變化趨勢比普通圓弧形集流器平緩,對穩(wěn)定進(jìn)口氣流,保證氣流的均勻及穩(wěn)定有更明顯的作用。
4-68風(fēng)機(jī)是廣泛應(yīng)用的一種機(jī)械,它的工作原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成氣體的壓力能,進(jìn)而排送氣體,在建筑業(yè)、鋼鐵業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用。金屬葉輪是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分,對于離心風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行和性能起著決定作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)的發(fā)展,老舊的離心風(fēng)機(jī)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。因此,對4-68風(fēng)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為了人們廣泛關(guān)注的問題。離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對金屬葉輪的穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的推動作用。對于重要和安裝要求高的風(fēng)機(jī),有必要設(shè)計和制作一個專用表架配合百分表進(jìn)行測量,4-68風(fēng)機(jī)主要由抱箍、角鋼表架等組成。
本文通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響進(jìn)行研究,主要通過各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的作用作簡要分析,以達(dá)到為保證金屬風(fēng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行提供理論支持的目的。離心風(fēng)機(jī)和金屬葉輪互相影響,互為補(bǔ)充。金屬葉輪是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分,在一定程度上決定著離心風(fēng)機(jī)的性能。同時,離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化又促進(jìn)了葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等多個領(lǐng)域,為人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利。然而離心風(fēng)機(jī)也會造成大量的能源消耗,必須實現(xiàn)對離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,以保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)約能源的目的。而多翼離心風(fēng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)尺寸小、相對馬赫數(shù)低,氣體黏性力在流體流動過程中起重要作用,因此,在實際運(yùn)用過程中,標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型由于未充分考慮粘性力的影響,導(dǎo)致計算模型出現(xiàn)偏差。
蝸殼優(yōu)化對4-68風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響
蝸殼是離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪的重要組成部分。它可以通過導(dǎo)流與擴(kuò)大壓力來提高離心風(fēng)機(jī)的效率。蝸殼入口氣流由于受到蝸殼流動不對稱的影響,導(dǎo)致分布不均的現(xiàn)象發(fā)生。這種分布不均勻的現(xiàn)象會直接堵塞葉輪出口,從而使葉輪發(fā)生周期性的加速或減速,進(jìn)而降低離心風(fēng)機(jī)的工作效率,縮小了4-68風(fēng)機(jī)工作的范圍,影響了金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。因此在蝸殼的優(yōu)化設(shè)計過程中必須將蝸殼寬度對流場的影響考慮在內(nèi),合理設(shè)計外殼的寬度,降低對流場的影響。從而保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。但是,由于工作面粉塵極易隨風(fēng)四處擴(kuò)散,如何將粉塵定向?qū)腚x心風(fēng)機(jī),提高除塵效率,是亟待解決的問題。
電機(jī)優(yōu)化對4-68風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響吸油煙機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等設(shè)備空間較小,為了節(jié)省空間,一般會使用內(nèi)藏電動機(jī)設(shè)備。內(nèi)藏電動機(jī)的長度、頭部傾角等在一定程度上影響著風(fēng)機(jī)性能和噪音。對內(nèi)藏電動機(jī)的形狀設(shè)計不當(dāng)會增加金屬葉輪內(nèi)部的流動損失,從而導(dǎo)致噪聲增大,離心風(fēng)機(jī)性能降低。電動機(jī)的軸向長度和氣流的排擠率呈正相關(guān)的關(guān)系。葉輪進(jìn)口處的流道變窄會使前盤處脫流區(qū)域變大,從而導(dǎo)致金屬葉輪內(nèi)部損失增加。因此,在設(shè)計電機(jī)形狀時,應(yīng)充分考慮電機(jī)形狀對葉輪內(nèi)部流動的影響,從而提高金屬葉輪的穩(wěn)定性,確保離心風(fēng)機(jī)的性能。本文對吸聲蝸殼對風(fēng)機(jī)降噪效果進(jìn)行了研究,分別對單獨(dú)蝸板、后蓋板、蝸板與后蓋板、蝸板與前蓋板加裝消聲材料的4種方式進(jìn)行了試驗測量,在4-68風(fēng)機(jī)全工況范圍內(nèi),風(fēng)機(jī)噪聲都有不同程度的降低,其中蝸板加后蓋板組合的降噪效果好。