節能離心風機滿意的選擇 冠熙風機用質量說話

通過數值計算方法，觀察離心風機蝸殼內部的流動情況，通過收縮蝸殼180°~360°之間的型線，改進后的離心風機出口靜壓，出口全壓和風機效率都有所提高。

Beena D. Baloni等采用實驗方法，對具有相同葉輪，節能離心風機蝸殼采用等環量法與等平均速度法成型的離心風機內部流動特性進行了研究，結果表明采用等平均速度法成型的蝸殼內部氣流的速度梯度與壓力梯度都小于采用等環量法成型的蝸殼，內部流動情況更優。通過對原型風機和斜槽風機葉片通道流線圖的比較，可以看出所設計的風機內部流動得到了很大的改善，從而驗證了本文風機設計方案的可行性。

節能離心風機應用廣泛，但由于其葉片結構復雜、葉道較長導致其內部流動損失較大，效率較低。復雜的葉片結構導致其加工工藝復雜，在批量生產時葉片模具制造的成本較大，一般企業都只單件生產甚至不生產，導致產品的供不應求。在實際應用中，總壓系數不僅與葉片出口安裝角有關，而且與葉輪的相對幾何尺寸有關。因此本文采用數值計算得方法，找到節能離心風機內部流動損失的根源，改善風機內部的流動特性，提高風機的綜合性能。

根據以上分析，本文對斜槽式離心風機進行了改進設計，從改善風機內部流動特性出發，首先在原型機的基礎上進行改進，而后根據風機的現代設計方法，以合作單位的性能指標為設計條件，完成風機的設計工作，具體的內容如下：

本文通過查閱大量離心風機優化設計的文獻，深入理解了風機的不同結構參數對風機內部流動特性的影響，并采用數值計算方法

(CFD)對風機原型機進行了數值模擬，通過觀察風機不同截面處的等值線圖和流線圖，對風機的內部流動特性進行了分析，為離心風機的改進提供思路。以提高節能離心風機的效率和增大其全壓為改進目標，對風機的短葉片長度、增大風機葉輪的旋轉直徑和改變風機蝸殼蝸舌與葉輪的間隙，對風機性能的影響進行了研究。邊界及初始條件1）集熱器入口設為入口邊界，葉輪出口設為出口邊界，葉輪前盤、后盤和葉片的實體壁設為實體壁，轉輪邊界面與下一周期轉輪邊界面之間的連接設為PE。

通過對節能離心風機不同方案的改進，得出如下結論：向內延長斜槽風機葉輪的短葉片，可以有效地減小風機所需的扭矩，提高風機在設計條件下的效率；延長斜槽風機葉輪的長葉片和短葉片，可以提高風機的效率。外擴可以明顯提高風機的總壓，但隨著總壓的增大，風機所需的扭矩也隨之增大。因此，風扇的效率幾乎不變。減小斜槽離心風機樣機蝸殼與葉輪的間隙，不僅可以提高風機的總壓，而且可以降低風機所需的扭矩，提率2.1%。最后根據試驗后的實測數據，確定了引風機和電動機的選型設計，包括風機設計參數。通過對節能離心風機樣機內部流動的分析，提出了三種不同的改進方案，每種方案都提高了風機的一定性能參數。

風機短葉片向內加長，提高風機效率；風機旋轉直徑增大，風機總壓增大；蝸殼舌與風機葉輪間隙適當減小，風機總壓和效率提高。證實了。但節能離心風機仍采用復雜的曲面葉片結構，這不會改善風機加工工藝的復雜故障，每一個改進方案都不能改善風機葉片通道內的流動特性，使風機的總壓力值達到5000pa以上，且沖擊力較大。提高風扇的效率。如果只重新設計風機的葉輪結構，必然會導致葉輪與風機蝸殼結構不匹配，導致風機性能急劇下降。因此，本文采用現代風機設計理論，以全壓5000pa、轉速2900rmp、節能離心風機的風量1300hm/3為設計目標，對風機進行了重新設計，以滿足合作公司的性能要求，提高風機的整體性能。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。在設計中，主要介紹了風機葉輪、蝸殼和集熱器結構參數的選擇方法，介紹了葉片結構的選擇。

離心風機的瞬態計算方法采用第二章所述的穩態計算方法。計算結果收斂后，將收斂結果作為瞬態計算的初始值。湍流模型仍然是sstk_uuu。采用隱式分離法求解離散方程。節能離心風機的壓力修正采用簡單算法進行。對流項采用二階迎風格式離散，擴散項采用二階中心格式離散，時間項采用二階隱式格式離散。時間步長由公式確定。本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型計算了節能離心風機在不同工況下的穩態，并根據公式計算了設計工況下離心風機的壓力、軸功率和效率。離心風機空氣動力噪聲的計算離心風機運行時產生的噪聲主要包括機械噪聲、電磁噪聲和空氣動力噪聲。離心風機的內部是復雜的三維非定常渦噪聲。復雜流場結構與氣動噪聲的相關性是氣動噪聲研究中的一個難題。

為了了解三維流場結構對氣動噪聲的影響，在氣動噪聲預測中，采用條帶理論方法確定葉片表面的氣動參數。近年來，風機流場結構的研究取得了很大進展。在風機氣動噪聲預測中，建立了相應的物理模型和數學模型，介紹了復雜流場的數值模擬技術，進行了考慮三維流場的氣動噪聲預測計算，研究了流場結構對節能離心風機氣動噪聲的影響。討論了如何有效地控制風機內部流量，降低風機噪聲。節能離心風機采用多耦合仿生設計和數值計算方法，研究了仿生葉片的降噪機理。結果表明，仿生葉片的鋸齒后緣結構可以有效地改變葉片后緣脫落渦的結構和頻率，從而減小葉片表面的壓力波動和氣流對葉片前緣的影響，使A計權聲壓級提高。因此，對我廠脫硝系統進行了改造：將原SNCR SCR聯合脫硝方式改為SCR脫硝方式，改造后取消原增壓風機，原引風機出力不能滿足機組滿負荷要求。風機的EL可降低2.1db。Seung-heo等人[64]將葉片的線性后緣改為S形后緣，結果表明，S型后緣葉片能有效地降低空調風機的噪聲，使節能離心風機噪聲降低到2.2dB左右。當S型后緣角為5度，葉片傾角適當增大時，可有效降低空調風機噪聲。

本文主要完成設計節能離心風機的穩態和瞬態數值計算，在瞬態數值計算結果穩定后，采用FW-H模型計算設計風機的氣動噪聲值。根據數值計算結果，得出以下結論：

（1）通過比較設計風機樣機和斜槽離心風機樣機的數值計算結果，可以看出在設計流量條件下重新設計的離心機，風機的總壓值高于E設計目標，效率68%，效率比樣機高19.9%，總壓值由4626pa提高到5257pa，均滿足合作單位的性能要求。

（2）通過觀察原型風機和斜槽風機葉片通道的流線圖，可以看出設計風機的長、短葉片吸力面分離較弱，但沒有強渦流區。與樣機的內部流程相比，該流程有了很大的改進，效率也有了很大的提高。

（3）根據計算出節能離心風機的噪聲頻譜，可以看出設計風機的聲壓在1100Hz時有一個峰值，聲壓值為58dB。在遠場噪聲計算中，隨著受流點到葉輪中心距離的增加，風機噪聲值呈下降趨勢。