經(jīng)過多年的工作實(shí)踐和總結(jié)，作者認(rèn)為此類環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)產(chǎn)生異常振動(dòng)的主要原因有：基礎(chǔ)因素、安裝精度不達(dá)標(biāo)、風(fēng)機(jī)葉輪不平衡、管道共振等。有時(shí)，振動(dòng)是多個(gè)原因共同作用的，在實(shí)際工作中，應(yīng)認(rèn)真綜合分析，才能找到解決問題的辦法。綜合考慮動(dòng)靜耦合區(qū)域?qū)?shù)值模擬預(yù)測(cè)結(jié)果的影響，在進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，對(duì)邊界層進(jìn)行加密處理，其較低網(wǎng)格質(zhì)量雅克比[14]在0。下面，作者就上文所列的振動(dòng)因素及其處理措施進(jìn)行分析和探討。

基礎(chǔ)因素及其檢查處理措施

環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)因素如基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工不規(guī)范等造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)往往被忽視。其實(shí)，基礎(chǔ)因素造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)故障的事例并不少見，且其危害性很大。作為工程技術(shù)人員，首先要了解風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的作用。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的作用有三個(gè)方面：

一是，根據(jù)生產(chǎn)工藝條件和設(shè)備安裝要求將風(fēng)機(jī)牢固地固定在一定位置上；

二是，承受風(fēng)機(jī)的全部重力以及工作時(shí)由于作用力產(chǎn)生的載荷，并將載荷均勻地傳布到地基；

三是，吸收和隔離因旋轉(zhuǎn)動(dòng)力作用產(chǎn)生的振動(dòng)，防止發(fā)生共振。

某車間環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)至2016年止已運(yùn)行近8 年，振動(dòng)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(duì)中性符合允差的情況下，運(yùn)行時(shí)前后兩軸承位殼振實(shí)測(cè)振動(dòng)速度有效值分別達(dá)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(zhǎng)期運(yùn)行工作。經(jīng)我設(shè)備人員分析，認(rèn)為振動(dòng)大的原因有：一是混凝土基礎(chǔ)過于單薄，重量不足，且運(yùn)行時(shí)基礎(chǔ)周圍地板有明顯的顫動(dòng)；二是預(yù)埋地腳螺栓有松動(dòng)跡象。中小型的中低速風(fēng)機(jī)軸承采用滾動(dòng)軸承，常采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑或潤(rùn)滑油浸泡飛濺潤(rùn)滑，正常工況時(shí)振動(dòng)稍大。經(jīng)上級(jí)研究，決定趁當(dāng)年大修時(shí)間充足的機(jī)會(huì)，對(duì)上述存在問題整改，破除舊基礎(chǔ)后，按本文前述處理措施重新設(shè)計(jì)、施工新的混凝土基礎(chǔ)和預(yù)埋地腳螺栓。

開機(jī)正常生產(chǎn)后，該環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)軸承位殼振實(shí)測(cè)振動(dòng)速度有效值分別降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s，屬“良好”級(jí)別。安裝精度不達(dá)標(biāo)及其檢查處理措施安裝精度主要是指風(fēng)機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸的同心度，即對(duì)中性。離心式風(fēng)機(jī)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(dá)不到要求，引起環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)振動(dòng)將不可避免。本文所研究的某離心風(fēng)機(jī)葉輪有均布的16個(gè)前向的大小葉片，其內(nèi)部流場(chǎng)較為復(fù)雜，為了揭示環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)內(nèi)的流場(chǎng)特性，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行全三維數(shù)值模擬。應(yīng)注意的是，即使原來同心度已經(jīng)符合要求了，但是風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于各種原因，同心度會(huì)也會(huì)發(fā)生變化，所以應(yīng)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(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生異常的振動(dòng)故障時(shí)，檢查聯(lián)軸器的對(duì)中情況是必不可少的。

環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的原因是此次打表所用的磁性表座固定百分表的方式剛性和可靠性欠佳，當(dāng)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)到下方時(shí)，由于磁性表座、連接桿、緊固件和百分表的自重，造成百分表下墜，探頭脫離測(cè)點(diǎn)，結(jié)果就是產(chǎn)生上文所述的異常讀數(shù)。當(dāng)檢修人員按作者建議制作的表架后，在檢修過程中，不再出現(xiàn)異常讀數(shù)，檢修任務(wù)按時(shí)圓滿完成。環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡和檢查處理措施造成風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡的原因主要有：葉輪出現(xiàn)不均勻的磨損或腐蝕；葉輪表面存在不均勻的積灰或附著物；葉片連接處存在裂紋或葉輪與輪轂、輪轂與軸頸的連接配合松動(dòng)等。用測(cè)振儀測(cè)得數(shù)據(jù)，如果顯示振動(dòng)值徑向較大而軸向較小或者振動(dòng)值隨轉(zhuǎn)速上升而增大，都是轉(zhuǎn)子不平衡引起振動(dòng)的特征?？梢钥闯?，原始風(fēng)機(jī)葉輪流道內(nèi)靠近出口處形成渦旋，主要原因是葉片出口附近存在較為嚴(yán)重的邊界層分離現(xiàn)象。

預(yù)防處理措施主要有：

一是，根據(jù)環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況，在進(jìn)風(fēng)機(jī)前工序上采取除塵措施，控制減少進(jìn)入風(fēng)機(jī)的粉塵等含量；

二是，定期清理風(fēng)機(jī)葉輪，順便仔細(xì)檢查葉輪是否存在裂縫以及葉輪與主軸的配合情況。一般來說，轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)都是葉輪表面存在不均勻的積灰或附著物產(chǎn)生的。環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)葉片表面存在附面層，隨著葉輪旋轉(zhuǎn)，吸力面和壓力面附面層的結(jié)構(gòu)和形態(tài)是不同的。對(duì)于難于清洗的環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)子可采用化學(xué)法清洗，如硫酸生產(chǎn)中二硫化硫主風(fēng)機(jī)葉輪，可采用氫氧化鈣稀水，再用高壓噴射機(jī)噴射清洗葉輪，速度快效果佳。

綜上所述，本文通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響進(jìn)行研究，簡(jiǎn)要分析了各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響。主要從集流器優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響、窩殼優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響、電機(jī)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響，以及葉片形狀優(yōu)化對(duì)環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響四個(gè)方面進(jìn)行分析，為保證金屬葉輪的穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。但由于種種原因，造成風(fēng)機(jī)超過允許范圍的振動(dòng)的現(xiàn)象并不少見，嚴(yán)重的劇烈振動(dòng)會(huì)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(huì)造成人身安全事故。各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響

集流器優(yōu)化對(duì)環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響

集流器的工作原理是通過將氣流均勻地送入葉輪進(jìn)口截面，以達(dá)到提高環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)葉輪的效率以及風(fēng)機(jī)整體性能的目的。集流器的結(jié)構(gòu)形式對(duì)氣流的流動(dòng)損失以及金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行都有很大影響，因此對(duì)集流器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化是非常重要的。在設(shè)計(jì)集流器的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)確保較大程度地符合金屬葉輪附近氣流的流動(dòng)情況，同時(shí)還應(yīng)保證集流器內(nèi)氣流的平穩(wěn)運(yùn)行。而多翼離心風(fēng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)尺寸小、相對(duì)馬赫數(shù)低，氣體黏性力在流體流動(dòng)過程中起重要作用，因此，在實(shí)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(jì)算模型出現(xiàn)偏差。集流器的類型有很多種，常用的集流器是錐弧形集流器，錐弧形集流器的氣流運(yùn)行一般比較平穩(wěn)，但是集流器喉部到葉輪進(jìn)口階段容易發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象，增加環(huán)保除塵風(fēng)機(jī)的損失，導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率降低。因此，必須優(yōu)化集流器結(jié)構(gòu)，通過減小集流器的錐度、增加喉部半徑的方式，提高離心風(fēng)機(jī)的效率，保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。