烟台矿用除尘风机常用解决方案「山东冠熙」

风机作为各行各业的配套产品，广泛应用于地铁通风、矿冶通风、楼宇换气通风，空调设备等。然而，风机作为工业生产中主要的能源消耗设备及噪声来源之一，其科技含量的提升和加工制造工艺的与优化对节约资源和环境保护有着重要的意义。当叶轮旋转直径增加到490m时，改进后的风机总压力增加到4765pa，相应的风机运行力矩增加到4。据统计，风机的电能消耗约占***发电量的8～10%，因此提高风机的效率和运行效率是十分必要的。

矿用除尘风机广泛应用于钢铁、水泥、化工等特种行业。其结构特点是叶轮的宽径比小、内外径比小、由长短叶片间隔且均匀分布，性能特点是压力系数高、流量系数小，因此通常应用于高压小流量的场合，但由于叶轮叶道较长，导致其内部流动损失较大，通常效率较低。并且由于其叶片结构复杂，加工困难，加工成本较高，经济效益差，所以很多风机企业放弃了批量生产的计划，甚至不生产，造成了市场货源短缺，因此进一步的研究如何提高矿用除尘风机效率，改善其加工工艺具有十分重要的意义。目前矿用除尘风机的湍流数值模拟方法有直接数值模拟法、雷诺时间平均法和大涡模拟法。针对矿用除尘风机机存在的以上问题，提出了“XQ斜槽式离心风机流场关键部件改进设计研究”的课题。本课题与某风机企业合作，对此型号风机结构进行改进设计，提高其性能。该课题的成功进行不仅会提高风机的效率，降低能源消耗，还会将风机的科学设计理念带入企业，改善现在中、小、微风机企业粗放型生产的现状。

本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型计算了矿用除尘风机在不同工况下的稳态，并根据公式计算了设计工况下离心风机的压力、轴功率和效率。在得到风机性能参数的数值结果后，将不同工况下数值结果的误差值与样机原始测量结果进行了比较。在完成矿用除尘风机三维模型的建立、计算域的离散化（网格化）和边界条件的定义后，将矿用除尘风机原型的不同工况进行了数值计算，并将其浇注到ANSYS Fluent。风机数值计算和测量的效率特性曲线表明，斜槽离心风机的设计流量为0.17kg/s，在设计工况下，风机的计算效率为48.1%。在设计流量条件下，通过改变蜗舌与叶轮之间的间隙，可以有效地提高风机的总压，降低风机所需的扭矩，提高风机效率2。斜槽离心风机偏离设计工况时，小流量工况下效率急剧下降，大流量工况下效率变化缓慢，但效率仅为47%。斜槽离心风机的压力特性曲线表明，离心风机的总压力没有单调变化，但随着风机流量的增加，斜槽离心风机的总压力减小。非单调压力特性曲线表明，离心风机阻力变化较大时，风机风量变化较大，风机稳定工作面积较小。

矿用除尘风机模型训练完成后，将测试数据应用到所建立的模型中，验证模型的有效性。如果所建立的矿用除尘风机模型满足建模的停止条件，则应用该模型。如果建立的模型不能满足建模的停止条件，则需要收集更多的数据进行模型训练。本文选取RBF核函数作为LSSVM的核函数。通过网格搜索方法得到核参数。煤矿主通风机采用离心风机。本文以离心风机为研究对象。采用LSSVM算法建立了风机性能预测模型，验证了该方法的有效性。矿用除尘风机的传动方式因使用场合不同而不同，离心风机的传动方式也不同，如图1。矿用除尘风机模型培训和测试样本从现场分布式控制系统中获得。采用lhs法，从离心风机稳定运行区选取100组数据进行模型培训，选择50组试验数据进行模型验证，模型培训的停止条件为rmse<0.05。矿用除尘风机利用MATLAB实现了上述模型。图3显示了具有不同训练样本数的预测模型的RMSE。从图3可以看出，随着训练样本的增加，预测模型的RMSE值不断下降，终趋于稳定。当训练样本数为30时，模型满足训练停止条件。当模型满足停止条件时，即使使用30个训练样本，模型的预测值也与实际值进行比较。由图4可以看出，该模型能较好地预测离心风机的出力，预测值与实际数据吻合较好。