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山東冠熙環(huán)保設備有限公司主營：軸流風機,耐高溫高濕風機,烘干設備用風機,離心風機,除塵風機

工業(yè)生產(chǎn)中的離心風機特別是離心式風機應用很廣泛，在一些生產(chǎn)裝置中甚至屬關鍵設備。風機的安全、可靠運行是實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證。但由于種種原因，造成風機超過允許范圍的振動的現(xiàn)象并不少見，嚴重的劇烈振動會造成風機本體及其關聯(lián)設備破壞的設備事故，甚至還會造成人身安全事故。因此，必須高度重視風機的維護檢查工作。企業(yè)的離心風機技術人員及其操作人員和維修人員在工作中必須對風機的運行狀況進行監(jiān)測、巡查，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并及時排除，防患于未然。本文研究的目的在于針對工業(yè)生產(chǎn)中常用的離心式風機運行中易于發(fā)生的振動現(xiàn)象進行研究和可采取的處理措施，應該能對生產(chǎn)一線中從事此類設備管理和維修的人員提供借鑒意義。

離心風機絕大多是由電動機驅(qū)動工作的主要由葉輪、蝸殼、軸和軸承座及一些控制附件組成，屬動設備。動設備完全不振動是不可能的，只是振動的允許范圍不同而已。一般來講，大型高速風機軸承采用軸瓦，潤滑采用潤滑油強制噴射潤滑，高速旋轉的主軸懸浮于油膜上，正常工況時振動很低。中小型的中低速風機軸承采用滾動軸承，常采用潤滑脂潤滑或潤滑油浸泡飛濺潤滑，正常工況時振動稍大。振動無論大小，只要符合相關技術要求即可，但是異常的、超標的振動必須及時處理，否則振動會惡化，后造成事故和經(jīng)濟損失。

幾何模型建立與網(wǎng)格劃分

計算模型采用掘進工作面4-72-5.6A 防爆防腐蝕的離心式通風機，其主要參數(shù)：電機功率22 kW,轉速2 930 r/min,流量10 122~25 736 m3/h,全壓4 152~2 330 Pa。其主要由進風口、集流器、葉輪和蝸殼組成。

離心風機集流器中添加了米字形結構與環(huán)形擋環(huán)。風機結構復雜且葉片外形不規(guī)則，因此生成結構化網(wǎng)格比較困難，相反非結構化網(wǎng)格適應能力強，在處理復雜結構時有利于網(wǎng)格的自適應。

因此離心風機采用四面體非結構化網(wǎng)格。使用ANSYS 軟件中的CFD 軟件進行網(wǎng)格劃分，加米字形集流器模型網(wǎng)格數(shù)1 072 503，網(wǎng)格節(jié)點數(shù)184 910；普通圓弧形模型網(wǎng)格數(shù)1 296 832，網(wǎng)格節(jié)點數(shù)223 847。以離心風機在掘進工作面環(huán)境下的運行工況為依據(jù)，進行離心風機參數(shù)設置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15 m/s, 質(zhì)量流量取7.491 3 kg/s。把Pro/E 建立的幾何模型導入Fluent 中并對幾何模型的邊界條件計算參數(shù)進行設定。其中入口類型采用速度進口，出口設為壓力邊界條件，本計算采用的樣機是礦用式離心風機， 出口靜壓可以近似為0，蝸殼內(nèi)壁及葉輪壁面粗糙度均取0.5，集流器、葉輪、蝸殼等各流體區(qū)域結合處的公共面采用interface邊界類型面， 將葉片的壓力面和吸力面以及葉輪前盤、后盤和轉軸的內(nèi)外表面一起定義為旋轉壁面。環(huán)境壓力為101 325 Pa，取粉塵流體密度ρ=1.225 kg/m3。計算時采用SIMPLE 壓力速度耦合方法進行。

整機壓力云圖分布

通過Fluent 軟件對掘進工作面離心風機進行流場數(shù)值模擬，模擬得出在同流量下，加米字集流器和普通集流器離心風機壓力云圖可以看出，風機靜壓從進口至出口逐漸增大，在蝸殼外達到較大。加米字集流器風機進口靜壓明顯高于普通集流器離心風機， 其較大靜壓達到2 510 Pa，普通集流器達到1 440 Pa；加米字風機的全壓較大可達5 860 Pa，而普通集流器較大達到4 260 Pa。

離心風機集流器的壓力用Tecplot 軟件對模擬結果進行后處理，可以對離心風機集流器的受壓進行對比分析。加米字形集流器和普通圓弧形集流器內(nèi)部流場受壓分布所示， 離心風機米字形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達到-18 000 Pa，壓差10 000 Pa；普通圓弧形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達到-16 000 Pa，壓差8 000 Pa，小于米字形集流器。同時也可以看出，加米字形集流器壓力梯度變化趨勢比普通圓弧形集流器平緩，對穩(wěn)定進口氣流，保證氣流的均勻及穩(wěn)定有更明顯的作用。