为了减少除尘风机蜗舌与叶轮间隙过大造成的流量损失,*三种改进方案适当减小了蜗舌与叶轮间隙。但蜗壳舌与叶轮间隙过大,会增加风机的噪声值,降低风机的性能。在前向离心风机中,蜗壳舌与叶轮之间的间隙通常为叶轮旋转直径的0.07-0.15倍。原型除尘风机蜗壳舌与叶轮间隙为叶轮旋转直径的0.11倍。在*三种方案中,蜗壳舌和叶轮之间的间隙分别减小到叶轮旋转直径的0.07倍和0.09倍。当蜗壳舌部间隙为叶轮间隙的0.09倍时,效果较好。可以看出,通过减小除尘风机蜗壳舌片间隙,蜗壳舌片附近的低压涡在设计流量条件下消失,同时蜗壳内部气体再次减少。在设计流量条件下,通过改变蜗舌与叶轮之间的间隙,可以有效地提高风机的总压,降低风机所需的扭矩,提高风机效率2.1%。
(1)本文详细介绍了除尘风机的数值计算过程,包括模型建立、网格化(预处理)、导入求解计算、后处理等。采用数值计算方法对斜槽风机的不同流动条件进行了计算。得到了由SSTK-U湍流模型计算的总压、效率和实验值的误差值。总压和效率的较大误差分别为4%和7%。验证了数值计算结果的准确性。
(2)通过观察风机不同截面上的总压和速度等值线,可以得出离心风机的内部流动规律:由于叶轮的旋转,在叶轮入口产生较大的负压值,使空气从集尘器进入叶轮。在叶轮中,除尘风机,由于叶轮的转动和叶片对气体的作用,叶轮内部沿径向由内向外移动,总压值逐渐增大。较大总压力位于叶轮出口外缘和叶片压力面。由于叶片压力面速度较大,吸力面速度较小,形成了尾流结构。
除尘风机不同工况下叶道内部的流线图,能够看出风机在0.8dQ流量工况下,长叶片的吸力面存在较大的别离区,而且在短叶片的吸力面构成两个旋涡区,其中叶片出口处的旋涡由于相邻叶道的叶片压力面的高压区向叶片吸力面回流而构成;叶片吸力面内部旋涡由于自身叶道的压力面向吸力面回流而构成较大的旋涡。斜槽风机的长叶片吸力面的别离区开始向叶道出口处偏移,别离区有所减小,但短叶片的吸力面仍然存在两个旋涡,但旋涡也有所削弱,因此风机在1.2dQ时功率也有所进步,但在大流量工况下功率依然只有较低的47%。
除尘风机改善计划及成果分析在完成斜槽式离心风机内部流场分析后,根据风机的内部活动状况和合作单位提出的功能指标(压力在5000Pa以上,锅炉除尘风机,而且尽量进步风机的功率),对风机提出针对性的改善计划,小型除尘风机,来改善风机的内部活动状况,从而进步风机的整体功能。首先由除尘风机的活动特性分析中能够知道,除尘风机的短叶片吸力面存在两个旋涡区,为了改善涡流带来的活动损失,提出了通过改变短叶片的长度来改善风机活动的计划。改善计划一在保证斜槽风机外壳不变的状况下,将风机叶轮中的短叶片向内延伸,
除尘风机边界条件下的工作压力为101325pa,入口边界条件下的压力入口,表压为0,初始压力为-50pa。除尘风机出口边界条件设置有压力出口,根据不同的工作条件设置不同的压力值。其他边界保持默认墙设置。采用三种不同的网格密度对离心风机的计算域进行离散。较小网格数为case1,网格数为1404467。在此网格的基础上,相应边上的节点数增加了1.2倍,除尘风机生产厂家,得到了实例2。网目尺寸为2506630。然后将case2对应边上的节点数增加1.2倍,得到case3的网格,即4647360。在三种不同网格密度下设置相同的边界条件,经过计算,得到了除尘风机样机在设计条件下的全压、全扭矩和效率。从表中可以看出,在设计条件下,风机的总压和效率随网格密度变化不大。但是,由case1和case2和case3计算的值之间存在一些差异。考虑到计算的准确性和机器时间的消耗,后一个网格的数量是根据案例2的数量计算的。