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李海伟 先生
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发布时间:2021-12-07 03:49:48
离心风机及内部三维流场的计算办法
依据作业原理的不同风机能够分为容积式、叶片式和喷射式三种。因此本文采用数值计算得方法,找到热循环风机内部流动损失的根源,改善风机内部的流动特性,提高风机的综合性能。其间叶片式风机首要有离心式、混流式、轴流式和横流式四种,其间使用醉广泛的即为离心式风机。热循环风机叶轮中的气体流面简直与叶轮的滚动轴面笔直。其叶轮滚动所发生的离心力为离心风机压强升的首要来历,而且在叶轮内部由离心力发生的压强升要远远大于气体相对速度改动而发生的压强升,而且选用增大风机的叶轮宽度增大风机流量的办法,往往导致风机的功率下降,因而离心风机一般适用于高压、小流量的场合。下面临其功能参数、结构特色和内部丢失等进行具体介绍。
离心风机的压力
热循环风机的静压和全压静压sp为气体对平行于气流的物体外表效果的压力,它一般是经过笔直于物体外表的孔来进行丈量。
通风机的功能曲线通风机的全压t FP、功率P、功率η等功能参数随通风机的流量Q改变的联系曲线,称为通风机的功能曲线。研究结果表明,通过考虑气体粘性,对蜗壳型线进行改进,可以减小蜗壳内的流动损失,提高风机的效率。依据通风机的功能曲线,不只能够查验计算参数与实测参数之间的共同程度,还能够断定通风机的适应性。例如当通风机的功率特性曲线较平整时,此刻风机的搞效区较大,在变工况时通风机仍能够在搞效的工况点小作业,此刻能够认为该风机的适应性较好。
热循环风机边界条件下的工作压力为101325pa,入口边界条件下的压力入口,表压为0,初始压力为-50pa。结果表明,仿生叶片的锯齿后缘结构可以有效地改变叶片后缘脱落涡的结构和频率,从而减小叶片表面的压力波动和气流对叶片前缘的影响,使A计权声压级提高。热循环风机出口边界条件设置有压力出口,根据不同的工作条件设置不同的压力值。其他边界保持默认墙设置。采用三种不同的网格密度对离心风机的计算域进行离散。较小网格数为case1,网格数为1404467。在此网格的基础上,相应边上的节点数增加了1.2倍,得到了实例2。网目尺寸为2506630。然后将case2对应边上的节点数增加1.2倍,得到case3的网格,即4647360。在三种不同网格密度下设置相同的边界条件,经过计算,得到了热循环风机样机在设计条件下的全压、全扭矩和效率。从表中可以看出,在设计条件下,风机的总压和效率随网格密度变化不大。但是,由case1和case2和case3计算的值之间存在一些差异。考虑到计算的准确性和机器时间的消耗,后一个网格的数量是根据案例2的数量计算的。
离心风机叶轮主要几何参数的选择离心风机叶轮主要由叶轮的前、后、叶片组成。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。叶轮的主要结构参数有:叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶轮进口直径、叶轮进口宽度、叶片数量、叶片进出口安装角度等,各参数的选择方法如下。目前,一系列热循环风机产品中的风机主要无量纲参数通常采用已开发的风机收缩模型,然后根据几何相似原理对相应的尺寸进行放大或缩小,从而产生不同风机号的风机。因此,这些系列风扇的性能可以用下面描述的无量纲性能参数来表示。在水轮机研究中引入比转速的概念。后来,它被广泛用于泵和风扇。通常,在风机的分类、系列化和类似设计中,比转速是热循环风机的一个重要参数。一般离心风机比转速80-15sn,混流风机120-80sn,轴流风机500-100sn。某风机在不同工况下,其流量和压力(或流量系数和压力系数)都在变化。因此,风机的每个工作点都可以计算出一个特定的转速,这样一个风机就会有许多特定的转速。为了便于比较,将的热循环风机比转速规定为风机比转速。
电厂155MW机组锅炉采用高温高压自然循环汽包锅炉。因此,改进后的风扇与样机的几何相似性不满足风扇相似性原理的条件。风烟系统为平衡通风方式,由两台热循环风机和两台离心送风机组成。引风机为离心风机,进口挡板调节,单吸双支撑。引风机风量496800m3/h,全压6600pa,轴功率1086KW,设计电流146.8A,电机额定功率1250KW。增压风机流量1491480m3/h,增压风机总压力2500pa,电机额定功率1400kw。锅炉满负荷运行时,两台引风机进口挡板开度为/,热循环风机电流为120/121A,增压风机运行电流为150A,风机无调整裕度,不能满足机组满负荷要求,负压力在t内调整。电炉是有限的。同时,增压风机故障也是锅炉MFT保护动作的原因之一,不利于机组安全稳定运行。本次引风机的力变换与反硝化、静电沉淀同步进行,将引风机进出口钢烟道整体更换,改变原有的工业水冷却方式。根据该设备的现状,提出了提高Y4-73型引风机出力的方案。在对热循环风机电机基础和电机进行技术改造的基础上,通过改变引风机的叶轮形式和直径,增加引风机的输出,并根据原风机的输出,将引风机的容量提高1500帕。风机改造后,必须能满足机组各工况和任何工况下的风机运行要求。不会出现急停喘振。
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