柜式离心通风机来电咨询「山东冠熙」

柜式离心通风机广泛应用于冶金、化工、钢铁、水泥等重工业。本文主要完成设计柜式离心通风机的稳态和瞬态数值计算，在瞬态数值计算结果稳定后，采用fw-h模型计算设计风机的气动噪声值。其结构特点是整体结构紧凑，叶轮宽径比小，内、外径比小，长、短叶片分布均匀，压力系数高，流量系数小，因此常用于高压、小流量场合。针对风机效率低、加工工艺复杂等缺点，提出了一种改进的风机效率设计方案，并采用cfd数值计算方法进行了分析验证。

本文对风机进行改进和设计的主要思路是利用n-s方程和sstk-u湍流模型计算斜槽风机样机的流量。数值计算结果与原始测量数据吻合较好，证明了该计算模型和数值计算方法的可行性。通过对柜式离心通风机不同截面的等值线和流线的观测，分析了叶轮通道内流动损失的原因。通过控制叶片吸力面边界层的分离，降低了风机的内部流动损失。离心风机结构参数试验模型为2900转/分斜槽离心风机，传动方式为a型传动。针对风机内部流动状况，提出了三种不同的改进方案。在改进方案不能满足性能要求的情况下，对风机进行了重新设计。为了使风机叶片通道内的流动合理，根据叶轮通道截面面积逐渐变化的原理，建立了风机叶片型线形成的数学模型，并根据该数学模型完成了风机叶片型线的设计。风机叶片的设计采用“双圆弧”成形方法，不仅简化了风机的加工工艺，而且使风机的总压力提高到5257pa，效率提高到68%。后介绍了离心风机的瞬态计算方法，分析了瞬态计算中时间步长的选择原则。采用瞬态数值方法对新设计的风机内部流动进行了数值模拟。在瞬态计算结果稳定后，柜式离心通风机采用fw-h模型计算了设计风机的气动噪声，远场噪声值为58db。

离心风机的叶片结构主要包括叶片的形状和叶片的组合。根据叶片出口安装角度的不同，风机可分为前向型、径向型和后向型三种。为了-叶轮流道内的流动状况，-学者对叶轮叶型和叶片结构进行了大量的研究。2013年，wu gengli等人[46]采用“双圆弧段”叶片。柜式离心通风机根据具体形式可分为b、c、e、f四种，通常叶轮安装在主轴端部。通过对叶片与恒速叶片的比较，结果表明，双圆弧叶片离心风机可以获得更宽的稳定工作范围和更高的总压。黄东涛等。柜式离心通风机采用长短叶片开槽技术，提高风机总压，降低风机噪音。通过控制柜式离心通风机主叶片的数量，增加了主叶片中的短叶片，减少了叶片通道中的回流损失，从而提高了风机的效率。本文在前人研究成果的基础上，根据叶轮流道截面逐渐变化的原理，采用叶片型线成形法，将斜槽风机样机的“多弧s形叶片”改进为“双弧”叶片，并采用双弧拼接的方法，将叶片型线成形为“双弧”叶片。两个部分的叶片剖面详细介绍了风机各部件结构参数的选择和设计过程。

本文主要完成设计柜式离心通风机的稳态和瞬态数值计算，在瞬态数值计算结果稳定后，采用fw-h模型计算设计风机的气动噪声值。根据数值计算结果，得出以下结论：

1通过比较设计风机样机和斜槽离心风机样机的数值计算结果，可以看出在设计流量条件下重新设计的离心机，风机的总压值高于e设计目标，效率68%，效率比样机高19.9%，总压值由4626pa提高到5257pa，均满足合作单位的性能要求。

2通过观察原型风机和斜槽风机叶片通道的流线图，可以看出设计风机的长、短叶片吸力面分离较弱，但没有强涡流区。与样机的内部流程相比，该流程有了很大的改进，效率也有了很大的提高。

3根据计算出柜式离心通风机的噪声频谱，可以看出设计风机的声压在1100hz时有一个峰值，声压值为58db。在远场噪声计算中，随着受流点到叶轮中心距离的增加，风机噪声值呈下降趋势。

改造后，对两台柜式离心通风机进行性能评价试验，包括全负荷风机数据试验、改造前后数据试验和风机较大出力试验数据，如下所示。1满负荷风机数据试验：锅炉满负荷运行时，炉内氧含量维持在2.5%，炉内负压维持在0-50pa，锅炉稳定运行2小时后，现场测量两台引风机数据。边界及初始条件1集热器入口设为入口边界，叶轮出口设为出口边界，叶轮前盘、后盘和叶片的实体壁设为实体壁，转轮边界面与下一周期转轮边界面之间的连接设为pe。满足机组满负荷要求。风机满负荷数据见表2。

2改造前后数据试验：风机改造后，锅炉正常运行1小时，运行参数稳定。采集风机的数据，并与改造前的数据进行比较。锅炉满负荷时，两台引风机电流降低48a。

3柜式离心通风机较大出力试验：冷态下，风机挡板开度为80%时，风机电流达到设计值。a风机入口挡板开启80%时，风机电流为146a，b风机入口挡板开启80%时，风机电流为145.6a，满足设计要求。

结论

1与改造前后引风机试验数据相比，a风机效率提高17.2%，b风机效率提高13.8%。正常运行时，风机进口挡板开度为50%~55%，风机电流95~100a，满足机组满负荷运行要求。

2改造后柜式离心通风机电耗降低26384 kwh，增压风机电耗降低52159 kwh，合计77543 kwh，辅助电耗降低0.5%。

3改造后，取消风机冷却水，风机轴承高温度为55c，满足设计要求。通过排除冷却水，每年可节约约5万吨水。

4通过柜式离心通风机性能试验报告和实际运行，引风机改造能满足运行要求，节电效果明显。