耐高温的轴流风机承诺守信「山东冠熙」

耐高温的轴流风机是叶片式流动机械，其产生的噪声包括空气动力性噪声、气固耦合噪声、机械噪声、电磁噪声，其中空气动力性噪声是大风量轴流风机的主要噪声。空气动力性噪声是叶片旋转引起空气振动产生的。耐高温的轴流风机旋转噪声和涡流噪声是两种不同的气动噪声。旋转噪声是当大风量轴流风机叶片旋转推动空气流动时，均匀分布的叶片与周围空气相互作用，引起气体压力脉冲而产生离散噪声；当气流通道不畅，气流对动叶的不均匀冲击和腐蚀，也会造成风机的叶片和轴承振动。旋涡噪声是叶片表面上的气流形成紊流附面层后，随着压力的增加，从叶片上旋涡脱离，引起脉动产生的宽频噪声。

耐高温的轴流风机噪声单频的噪声较大值存在于低频阶段，且噪声在2500Hz 以后噪声频谱没有明显波动。有研究表明，100Hz 以下的噪声，大气吸收作用微弱，在10km 的传播范围内，噪声几乎不衰减；风机动叶片和导叶片数目通常是互质的，可以减少上游气流对下游的冲击，减少气流脉动及噪声。400Hz 的噪声在大气相对湿度为50%，温度为293K 情况下，5km 的传播范围衰减3dB。由此可见，低频噪声随传播距离的变化不大。

本公司采用多功能数字环境噪声分析仪对某项目上大风量轴流风机声压级进行测量，结果可知，耐高温的轴流风机的等效连续A 声级约为87dB(A)，并且噪声在63Hz 单频时峰值达98dB(A)，在125Hz 单频时噪声峰值达96dB(A)。该结果证实了轴流风机单频噪声较大值在低频段，主要噪声为低频噪声。电动机分别由两个支持轴承和一个推力轴承支撑，双级轴流引风机的支撑方式为：两个支撑转子的滑动轴承，两个支撑轮毂的滚珠轴承和两个平衡轴向推力的角接触球轴承。

将耐高温的轴流风机叶轮模型引入到ANSYS中。叶轮整体材料为Q235普通碳素结构钢，密度7850 kg/m3，弹性模量210 gpa，泊松比0.3。叶片角度可调的叶轮，轮毂和叶片调节机构采用Q235普通碳素结构钢，叶片采用尼龙66。该材料阻燃、防爆、耐磨、耐热。它常被用作机械配件，而非有色金属，作为机械外壳或发动机叶片。该材料的密度为1150 kg/m3，弹性模量为8.3gpa，泊松比为0.28。叶轮各部分采用可调叶片固定连接。在叶片角度可调的叶轮中，当叶片臂与轮毂连接时，耐高温的轴流风机叶片臂可以旋转和调整，即接触面的法向可以分离，在切向上没有相对滑动。由于叶片的叶尖比整个叶轮机构中的其他零件更容易变形，因此叶片啮合时应减小网格尺寸，轮毂零件在整个结构中的变形较小。考虑计算时间，可以适当增大网格尺寸。在求解自由模态时，刚体有三个平移和三个旋转，因此个频率是系统的刚体模态。整个耐高温的轴流风机叶轮机构为对称结构。针对某660MW机组配套的两级动叶可调轴流一次风机，借助Fluent进行流体数值模拟，研究导叶数目改变对风机性能的影响，并选出较优方案三。计算了两个叶轮的前20个自由振型，并从中提取了前6个自由振型。

根据***标准，耐高温的轴流风机标准控制在V<4.6mm/s，电厂运行报警值设置为V<7.1mm/s，跳闸值设置为V<11mm/s，若担心仪表信号失真导致误跳闸，可设置二选二跳闸。测量振动位置可分为三个方向：水平方向、垂直方向和轴向。轴流风机壳体的中表面也是如此，这也是本标准允许的。对于运行中的风机，解决振动问题的关键是找到振动源。通常，在测量水平、垂直和轴向位置的较大振动位置时，应考虑到振动源。水平振动：可考虑轴承、转子平衡、气流发生和轴偏移引起的振动。耐高温的轴流风机叶片泄漏有两种情况：a）稀油润滑的叶柄泄漏可以通过添加美孚600油或更换油来解决。

耐高温的轴流风机垂直振动：可考虑产生风扇的基础，上下连接螺栓，风扇的固定部分引起振动。

轴向振动：可考虑中间联轴器弹簧受拉或受压引起的振动和轴承座轴向间隙。实际运行中，现场操作人员发现风机振动较大。他们首先想到的是平衡问题。无论振动源如何，就地平衡风机都是错误的。风机振动不平衡。为了找出振动超标的原因，首先要对振动源进行分析，然后采取适当的措施，有效地解决大振动问题。在模拟中进行了网格无关性验证，耐高温的轴流风机分别采用260万、380万、560万和820万等网格数对风机气动性能进行计算，在保证较好的计算精度和计算成本的前提下，确定网格数为560万，在此网格数下时间成本和模拟精度好。

耐高温的轴流风机运行时轴承温度。轴承温度是衡量风机安全运行的一个指标，因为耐高温的轴流风机使用的轴承是进口的，如FAG或SKF。一般情况下，警报设置为90，跳闸设置为110 C。轴承温度主要通过温升的变化来测量。风机运行时温升一般在20℃左右，温升控制在40℃以内，安全可靠。进出口流量残差小于10－5，各方向的速度及k、ε等参数的残差小于10－4，认为当前计算达到收敛要求。

在采集到耐高温的轴流风机的振动信号中，电机的水平振动和径向振动是整个风机严重的振动。在1159.86赫兹时，振动幅度大，与两级叶轮通过频率之和一致。高频频率是由于叶片在旋转过程中周期性地通过空气中固***置的压力波动引起的，等于叶片的旋转频率乘以叶片数。耐高温的轴流风机叶片通过频率的计算公式为f=m.n/60，其中m为动叶片数，n为风机转速，风机两级叶片数为14和10，两级叶片通过频率分别为676.67hz、483.33hz，两个频率之和为1160hz。通过该频率时，叶片的振动加速度为2.0g，说明叶片与风机外壳的动、静干扰对气流波动影响较大。耐高温的轴流风机在同一转速下，由于动叶安装角的变化，因此其工作范围是一组特性曲线。

从轴向不同位置的振动来看，耐高温的轴流风机进出口振动小。入口主振频率分别为47.27Hz和96.18Hz，分别为风机的基频和双频。入口流速为层流状态，振动为机械振动。出口处主要振动频率为189.91赫兹、1159.86赫兹、1351.40赫兹和2313.19赫兹，主要为风机基频的四倍和气流脉动引起的高频振动。入口的振动略强于出口的振动。级叶轮旋转加速后，耐高温的轴流风机内部流场变得更加复杂，而第二级叶轮反向加速时，叶片迎角较大，气动力影响较大，通过第二级叶轮等流量后流场趋于稳定。一级叶轮的振动与电机的振动相似，主要是由复杂流场的气动力和风机基频的四、五倍频率振动引起的。二级叶轮高频宽带振动的振幅远大于风机基频机械振动的振幅。如果油站的流量和油压太大或太高，导致空气平衡管堵塞，导致轴承箱正压和漏油，则应在调整油站的油压和油量的同时，将空气平衡管拆下，用压缩空气吹通。