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布袋除塵風(fēng)機(jī)原型機(jī)的短葉片是在長(zhǎng)葉片的基礎(chǔ)上在直徑為320mm的圓弧方位截?cái)?,改善?jì)劃一的短葉片長(zhǎng)度進(jìn)行了多種長(zhǎng)度的挑選,并經(jīng)過數(shù)值計(jì)算得到醉優(yōu)的短葉片長(zhǎng)度是在長(zhǎng)葉片的基礎(chǔ)上在直徑為259mm的圓弧方位打斷。改善完成后按照布袋除塵風(fēng)機(jī)原型機(jī)的數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)改善后的風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,能夠看出通過向內(nèi)延伸斜槽式離心風(fēng)機(jī)的短葉片,將風(fēng)機(jī)的所需扭矩由4.53N.m降低為4.33N.m,使風(fēng)機(jī)的功率進(jìn)步了2.3%。能夠看出在延伸短葉片后,改善計(jì)劃一的風(fēng)機(jī)短葉片吸力面的兩個(gè)旋渦消失,葉片鄰近的別離區(qū)顯著的減小,但改善計(jì)劃一的長(zhǎng)葉片吸力面依然存在較大的別離區(qū),因此風(fēng)機(jī)的全體功率進(jìn)步并不太顯著。布袋除塵風(fēng)機(jī)采用多耦合仿生設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算方法,研究了仿生葉片的降噪機(jī)理。
增大布袋除塵風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑改善計(jì)劃一使斜槽式離心風(fēng)機(jī)的功率進(jìn)步2.3%,但風(fēng)機(jī)的全壓值根本堅(jiān)持不變,這樣的改善計(jì)劃并不能滿足對(duì)風(fēng)機(jī)全壓值5000Pa的要求。因此本文依據(jù)風(fēng)機(jī)規(guī)劃的相似原理,即在風(fēng)機(jī)滿足類似條件的情況下,風(fēng)機(jī)的全壓值與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的平方和全壓的平方呈正比,依據(jù)風(fēng)機(jī)的類似規(guī)劃原理,在滿足類似規(guī)劃條件下,相應(yīng)的增大風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)直徑,能夠有用的進(jìn)步風(fēng)機(jī)的全壓值。斜槽離心風(fēng)機(jī)的壓力特性曲線表明,離心風(fēng)機(jī)的總壓力沒有單調(diào)變化,但隨著風(fēng)機(jī)流量的增加,斜槽離心風(fēng)機(jī)的總壓力減小。
穩(wěn)態(tài)解常被用作瞬態(tài)分析解的初始值。布袋除塵風(fēng)機(jī)采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)鋸齒后緣離心風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲進(jìn)行了數(shù)值研究。在數(shù)值計(jì)算過程中,采用SSTK-U湍流模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算,穩(wěn)態(tài)結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始值。對(duì)風(fēng)機(jī)的流場(chǎng)和噪聲進(jìn)行了計(jì)算、分析和研究。利用CFX商用軟件對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)輪緣密封進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數(shù)值研究。結(jié)果表明,布袋除塵風(fēng)機(jī)考慮靜、動(dòng)葉相互作用和靜葉非定常尾跡等實(shí)際流動(dòng)特性,用瞬態(tài)計(jì)算方法得到的靜盤密封效率低于穩(wěn)態(tài)計(jì)算得到的靜盤密封效率。然而,瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確。對(duì)液力變矩器的流場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)計(jì)算,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了液力變矩器內(nèi)的實(shí)際流量。通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較,發(fā)現(xiàn)誤差很小,證明了瞬態(tài)計(jì)算方法對(duì)液力變矩器流場(chǎng)分析的正確性和有效性。布袋除塵風(fēng)機(jī)采用穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)計(jì)算方法對(duì)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了計(jì)算。在瞬態(tài)計(jì)算中,穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始值。在瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后,計(jì)算出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的噪聲值。布袋除塵風(fēng)機(jī)根據(jù)具體形式可分為B、C、E、F四種,通常葉輪安裝在主軸端部。
一臺(tái)帶有循環(huán)通道和擴(kuò)散器的后向布袋除塵風(fēng)機(jī)的噪聲值。利用FW-H噪聲計(jì)算模型和實(shí)驗(yàn)方法,得到了風(fēng)機(jī)葉片和擴(kuò)壓器表面的表面力脈動(dòng)和垂直速度。得到了噪聲計(jì)算所需的數(shù)據(jù),成功有效地完成了風(fēng)機(jī)噪聲預(yù)測(cè)任務(wù)。布袋除塵風(fēng)機(jī)在瞬態(tài)流場(chǎng)穩(wěn)定后,用ffowcs-williams-hawkings方程計(jì)算設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲,該方程主要描述了流場(chǎng)與動(dòng)壁相互作用產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲。在聲學(xué)模擬理論的基礎(chǔ)上,得到了運(yùn)動(dòng)固體邊界與流體相互作用產(chǎn)生的噪聲。方程右邊的三個(gè)項(xiàng)分別代表流體。流體邊界處的位移噪聲、波動(dòng)噪聲和體積噪聲分別屬于單極源、偶極源和四極源。本文計(jì)算的流體是不可壓縮的,單極和四極的源項(xiàng)可以忽略不計(jì)。布袋除塵風(fēng)機(jī)噪聲的計(jì)算和結(jié)果分析表明,在設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)出口外的計(jì)算區(qū),有1100Hz的聲壓峰值,聲壓值為58dB。噪聲觀測(cè)點(diǎn)在距葉輪旋轉(zhuǎn)中心2米4米處產(chǎn)生。風(fēng)機(jī)噪聲值的計(jì)算表明,1100Hz時(shí)有一個(gè)聲壓峰值。在遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲計(jì)算中,隨著受流點(diǎn)到葉輪中心距離的增加,風(fēng)機(jī)噪聲值呈下降趨勢(shì)。布袋除塵風(fēng)機(jī)改善計(jì)劃及成果分析在完成斜槽式離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)分析后,根據(jù)風(fēng)機(jī)的內(nèi)部活動(dòng)狀況和合作單位提出的功能指標(biāo)(壓力在5000Pa以上,而且盡量進(jìn)步風(fēng)機(jī)的功率),對(duì)風(fēng)機(jī)提出針對(duì)性的改善計(jì)劃,來改善風(fēng)機(jī)的內(nèi)部活動(dòng)狀況,從而進(jìn)步風(fēng)機(jī)的整體功能。
具體布袋除塵風(fēng)機(jī)改造方案如下。
(1)對(duì)引風(fēng)機(jī)和脫硫增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓和系統(tǒng)阻力進(jìn)行了試驗(yàn)。測(cè)量了兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)在機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。(2)根據(jù)試驗(yàn)后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),終確定引風(fēng)機(jī)改造方案。在原風(fēng)機(jī)電機(jī)不變的情況下,風(fēng)機(jī)葉輪直徑由2557 mm增加到2624 mm,葉片類型發(fā)生變化。隨著風(fēng)機(jī)葉輪直徑的增大,殼體、葉輪、輪轂和集熱器都被更換。同時(shí),為了提高風(fēng)機(jī)出口擋板的密封性,對(duì)風(fēng)機(jī)出口擋板、進(jìn)口擋板和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行更換,以提高風(fēng)機(jī)的效率。布袋除塵風(fēng)機(jī)采用改進(jìn)的等邊基元法繪制離心風(fēng)機(jī)的蝸殼型線,通過數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明采用改進(jìn)的等邊基元法繪制蝸殼型線,不僅可以提高離心風(fēng)機(jī)的效率,還可以降低風(fēng)機(jī)的噪聲。
(3)引風(fēng)機(jī)軸承冷卻方式由工業(yè)水冷卻改為帶風(fēng)機(jī)軸承冷卻,降低了用水量。
布袋除塵風(fēng)機(jī)的性能保證:
(1)風(fēng)量(Tb點(diǎn)工況,145c):134m3/s;
(2)全壓升(Tb點(diǎn)工況,145c):7040pa;
(3)風(fēng)機(jī)全壓升效率(BMCR):86%,風(fēng)機(jī)輸入軸承。這兩部分的溫度監(jiān)測(cè)大多采用遙控設(shè)備完成溫度數(shù)據(jù)的傳輸和監(jiān)測(cè)。當(dāng)然,布袋除塵風(fēng)機(jī)溫度傳感器也是常用的設(shè)備,可以完成機(jī)組保護(hù)和溫度監(jiān)測(cè)。當(dāng)溫度超過要求時(shí),繼電器將發(fā)出警告。如果此時(shí)溫度變化明顯,繼電器內(nèi)部的液體裝置也會(huì)發(fā)生劇烈變化,導(dǎo)致指針旋轉(zhuǎn)。如果指針指示的值達(dá)到負(fù)載極限,將發(fā)出警報(bào)。如果此時(shí)溫度變化明顯,繼電器內(nèi)部的液體裝置也會(huì)發(fā)生劇烈變化,導(dǎo)致指針旋轉(zhuǎn)。