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發布時間:2021-09-08 04:34  











離心風機型號不同工況下葉道內部的流線圖,能夠看出風機在0.8dQ流量工況下,長葉片的吸力面存在較大的別離區,而且在短葉片的吸力面構成兩個旋渦區,其中葉片出口處的旋渦由于相鄰葉道的葉片壓力面的高壓區向葉片吸力面回流而構成;葉片吸力面內部旋渦由于自身葉道的壓力面向吸力面回流而構成較大的旋渦。流量損失會降低離心風機型號的實際壓力,泄漏損失會降低風機的流量,葉輪損失和機械損失會導致風機附加功率的增加,從而降低風機的效率。斜槽風機的長葉片吸力面的別離區開始向葉道出口處偏移,別離區有所減小,但短葉片的吸力面仍然存在兩個旋渦,但旋渦也有所削弱,因此風機在1.2dQ時功率也有所進步,但在大流量工況下功率依然只有較低的47%。
離心風機型號改善計劃及成果分析在完成斜槽式離心風機內部流場分析后,根據風機的內部活動狀況和合作單位提出的功能指標(壓力在5000Pa以上,而且盡量進步風機的功率),對風機提出針對性的改善計劃,來改善風機的內部活動狀況,從而進步風機的整體功能。增大前向離心風機葉片的出口安裝角,不僅可以提高風機的總壓,而且可以增加噪聲,降低風機的效率。首先由離心風機型號的活動特性分析中能夠知道,離心風機型號的短葉片吸力面存在兩個旋渦區,為了改善渦流帶來的活動損失,提出了通過改變短葉片的長度來改善風機活動的計劃。改善計劃一在保證斜槽風機外殼不變的狀況下,將風機葉輪中的短葉片向內延伸,
改造后,對兩臺離心風機型號進行性能評價試驗,包括全負荷風機數據試驗、改造前后數據試驗和風機較大出力試驗數據,如下所示。一般情況下,稱蝸殼與轉軸之間的走漏為外走漏,但由于外走漏的值比較小,一般忽略不計。(1)滿負荷風機數據試驗:鍋爐滿負荷運行時,爐內氧含量維持在2.5%,爐內負壓維持在0-50pa,鍋爐穩定運行2小時后,現場測量兩臺引風機數據。滿足機組滿負荷要求。風機滿負荷數據見表2。
(2)改造前后數據試驗:風機改造后,鍋爐正常運行1小時,運行參數穩定。采集風機的數據,并與改造前的數據進行比較。鍋爐滿負荷時,兩臺引風機電流降低48A。
(3)離心風機型號較大出力試驗:冷態下,風機擋板開度為80%時,風機電流達到設計值。A風機入口擋板開啟80%時,風機電流為146A,B風機入口擋板開啟80%時,風機電流為145.6A,滿足設計要求。
結論
(1)與改造前后引風機試驗數據相比,A風機效率提高17.2%,B風機效率提高13.8%。正常運行時,風機進口擋板開度為50%~55%,風機電流95~100A,滿足機組滿負荷運行要求。
(2)改造后離心風機型號電耗降低26384 kWh,增壓風機電耗降低52159 kWh,合計77543 kWh,輔助電耗降低0.5%。
(3)改造后,取消風機冷卻水,風機軸承高溫度為55C,滿足設計要求。通過排除冷卻水,每年可節約約5萬噸水。
(4)通過離心風機型號性能試驗報告和實際運行,引風機改造能滿足運行要求,節電效果明顯。


這些方法往往需要復雜的數學計算和重復的實驗設計,建模周期長,成本高,存在風機歷史運行數據使用不足,造成信息資源浪費等問題。近年來,隨著人工智能算法的發展,數據驅動建模方法逐漸應用于風機性能預測。基于離心風機型號的歷史運行數據,提出了一種基于模糊RBF神經網絡的離心風機建模方法。離心風機及內部三維流場的計算辦法依據作業原理的不同風機能夠分為容積式、葉片式和噴射式三種。該方法取得了一定的效果。然而,神經網絡建模所需的數據量大,建模周期長,建模數據分布不優化,可能導致建模數據過度集中,容易陷入局部較優。.大型離心風機性能預測方法,采用LSSVM算法和離心風機型號歷史運行數據建立性能預測模型,離心風機型號采用LHS方法保證建模數據在建模區間內均勻分布,提高模型的通用性。離心風機的數據采集是建立離心風機模型的基礎,因此有必要設計實驗來采集必要的離心風機模型數據。影響離心風機性能的輸入變量很多,忽略了二次變量的影響。影響離心風機性能的主要變量是進口壓力、進口溫度、進口流量和轉速。選擇出口壓力作為衡量離心風機性能的指標。為了提高模型的通用性,避免局部建模,采集的訓練和測試數據應均勻分布在風機的整個運行范圍內。lhs采用分層采樣,將采樣間隔均勻劃分為若干等分,并在每個部分隨機采集數據,保證了數據分布的均勻性,避免了數據過度集中。

除了數值模擬和實驗測量外,傳統的多翼離心風機的性能改進主要集中在多翼離心風機的結構優化設計上,取得了較好的效果。王斗提出了雙圓弧葉片的設計方法,解決了離心風機型號單圓弧葉片普遍存在的進口負荷大、空分嚴重的問題。毛泉友采用分段設計法,葉片沿葉片高度方向設計成梯形和矩形截面。因此,本文通過改變離心風機型號葉輪的結構參數和數值計算方法,對改進后的風機性能進行了評價和分析。通過數值研究發現,分段設計的風機效率比原型風機提高了3.69%,離心風機型號風量增加了16.3%。研究發現,后緣自然切割的葉片在翼型表面具有流線型設計,前盤區具有較低的循環流量,可以獲得較大的空氣量和總壓。適用于柜式空調多翼離心風機的葉片設計。離心風機型號葉片在不同圓弧曲率角和進口安裝角組合下的風機性能。分析表明,雙圓弧葉片的氣動性能優于單圓弧葉片。通過對刀片的穿孔,吳先軍等。使部分氣流從高壓面流向葉片的低壓面,使離心風機型號渦流分離點移到葉片下方。這樣可以降低葉片出口段分離區的渦流強度和尺度,降低噪聲。然而,這種方法需要更高的處理精度。研究發現,在傾斜葉片出口角不變的情況下,與直葉片相比,風體積略有減小,但葉片通道內的流動分離度有所減小。