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

某車間風(fēng)機(jī)至2016年止已運(yùn)行近8 年，振動(dòng)一直偏大，已困擾生產(chǎn)多年。即使是更新了葉輪總成，并在聯(lián)軸器對中性符合允差的情況下，運(yùn)行時(shí)前后兩軸承位殼振實(shí)測振動(dòng)速度有效值分別達(dá)到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右，這是屬于“可容忍”的范圍，但不宜長期運(yùn)行工作。經(jīng)我設(shè)備人員分析，認(rèn)為振動(dòng)大的原因有：一是混凝土基礎(chǔ)過于單薄，重量不足，且運(yùn)行時(shí)基礎(chǔ)周圍地板有明顯的顫動(dòng)；二是預(yù)埋地腳螺栓有松動(dòng)跡象。經(jīng)上級研究，決定趁當(dāng)年大修時(shí)間充足的機(jī)會(huì)，對上述存在問題整改，破除舊基礎(chǔ)后，按本文前述處理措施重新設(shè)計(jì)、施工新的混凝土基礎(chǔ)和預(yù)埋地腳螺栓。

開機(jī)正常生產(chǎn)后，該風(fēng)機(jī)軸承位殼振實(shí)測振動(dòng)速度有效值分別降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s，屬“良好”級別。安裝精度不達(dá)標(biāo)及其檢查處理措施安裝精度主要是指風(fēng)機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸的同心度，即對中性。離心式風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器的同心度要求很高。如果聯(lián)軸器沒有找正，或是找正達(dá)不到要求，引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)將不可避免。應(yīng)注意的是，即使原來同心度已經(jīng)符合要求了，但是風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于各種原因，同心度會(huì)也會(huì)發(fā)生變化，所以應(yīng)注意定期檢查同心度，如發(fā)現(xiàn)同心度超過允許偏差了，要立即重新找正。因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生異常的振動(dòng)故障時(shí)，檢查聯(lián)軸器的對中情況是必不可少的。

幾何模型建立與網(wǎng)格劃分

計(jì)算模型采用掘進(jìn)工作面4-72-5.6A 防爆防腐蝕的離心式通風(fēng)機(jī)，其主要參數(shù)：電機(jī)功率22 kW,轉(zhuǎn)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(jìn)風(fēng)口、集流器、葉輪和蝸殼組成。

風(fēng)機(jī)集流器中添加了米字形結(jié)構(gòu)與環(huán)形擋環(huán)。風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且葉片外形不規(guī)則，因此生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格比較困難，相反非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格適應(yīng)能力強(qiáng)，在處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)有利于網(wǎng)格的自適應(yīng)。

因此風(fēng)機(jī)采用四面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。使用ANSYS 軟件中的CFD 軟件進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)數(shù)223 847。以離心風(fēng)機(jī)在掘進(jìn)工作面環(huán)境下的運(yùn)行工況為依據(jù)，進(jìn)行風(fēng)機(jī)參數(shù)設(shè)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(dǎo)入Fluent 中并對幾何模型的邊界條件計(jì)算參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。其中入口類型采用速度進(jìn)口，出口設(shè)為壓力邊界條件，本計(jì)算采用的樣機(jī)是礦用式離心風(fēng)機(jī)， 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(jié)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(zhuǎn)軸的內(nèi)外表面一起定義為旋轉(zhuǎn)壁面。環(huán)境壓力為101 325 Pa，取粉塵流體密度ρ=1.225 kg/m3。計(jì)算時(shí)采用SIMPLE 壓力速度耦合方法進(jìn)行。

原風(fēng)機(jī)和A 型改進(jìn)風(fēng)機(jī)在點(diǎn)的噪聲頻譜圖。根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)，風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為760 Hz，由頻譜圖可看出在500 ～ 800

Hz 之間的低頻噪聲并沒有降低，而1 250－2 000 Hz 之間吸聲材料的降噪效果非常好，噪聲下降明顯。主要原因就是選用的吸聲材料超細(xì)玻璃棉在高頻率下，吸聲系數(shù)較大，因此多孔吸聲材料其吸聲效果是高頻優(yōu)于低頻的。消聲蝸殼為B 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級隨流量變化的對比圖。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)A 聲級降低約7 dB( A) ，在大流量工況，A 聲級降低約5．0dB( A) ，在小流量工況下，A 聲級降低約2．4 dB( A) 。

在125～ 500Hz 頻段之間，風(fēng)機(jī)A 聲級有所增大，原因是后蓋板加上消聲材料后，葉輪軸向安裝長度加長引起低頻電機(jī)振動(dòng)，噪聲增加。在中高頻段后蓋板加消聲材料的降噪效果很好，這種方式對于氣動(dòng)噪聲及高頻振動(dòng)等起到很好的吸收作用，尤其是風(fēng)機(jī)包括電機(jī)的高頻振動(dòng)噪聲過濾程度明顯。消聲蝸殼為C 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級隨流量變化的對比圖。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)總A 聲級降低約7．2 dB( A) ，在大流量工況，A 聲級降低約5．5 dB( A) ，在小流量工況，A 聲級降低約3．5 dB( A) 。是消聲蝸殼為D 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級隨流量變化的對比圖。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)，A 聲級降低約5．14 dB( A) ，風(fēng)機(jī)在大流量工況，總A 聲級降低約5．0 dB( A) ，在小流量工況，A 聲級降低約2．0 dB( A) 。降噪效果稍微好于A 型改進(jìn)風(fēng)機(jī)，但不明顯?？梢娗吧w板加裝消聲材料降噪效果并不好，主要原因由于進(jìn)口處有集流器，導(dǎo)致安裝消聲材料的面積相對于后蓋板小很多，吸聲效果不明顯。