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小型除尘风机管道共振和检查处理措施

风机的进出口管段风速-，高速穿行的风会扰动管道，使管道发生共振。另外，为了方便模型的建立，在尽量减小数值模拟误差的前提下对电动机结构进行一定程度的简化，。一般情况下，风机进出口管是靠法兰和叶轮壳体刚性连接的，管道的振动必然传到壳体上，而壳体通常和轴承座相连，壳体振动又引起轴承座振动，终导致致整台风机发生振动。此类振动的预防处理措施为：

（1）检查小型除尘风机壳体，如壳体存在裂纹的或磨损及其腐蚀-的，应加固或整体更换；

（2）在振动比较明显的管段上加装管道减震器，使管道与风机壳体呈柔性连接，减小或缓冲振动。常用的管道减震器，如ktx 可曲绕橡胶接头，即管道减震器，一般安装于靠近风机出口端，减震效果比较明显。研究结果表明：小型除尘风机加米字形集流器使集流器进出口压差增加，明显地起到对粉尘流场的导流作用。另外，有些管道补偿器如填料式补偿器、波形补偿器也可以起到减震作用；

（3）在条件允许下可优化出口管道，一般来说，弯头处更容易发生扰动管道而造成振动的现象，所以风机出口段宜有不小于5 m 的直段，以减少出口阻力损失，达到顺畅输送介质的目的；

（4）进口调节阀宜优先选用叶片阀，它在工作时能实现管道内输送介质的均匀分布，防止产生剧烈涡流而发生振动。上文阐述的引起风机振动的因素只是本人原所在企业常见的，当然不排除其他类型的风机会有其他的因素。在设计集流器的结构时，应-较大程度地符合金属叶轮附近气流的流动情况，同时还应集流器内气流的平稳运行。在实际工作中，不能孤立、片面地把振动的原因归结于某一项因素，也有可能是这四种因素共同作用的结果。因此，在分析小型除尘风机振动故障时，应该根据振动特征具体分析，事实求是地综合考虑，只有这样，才能准确、快捷地找出振动原因，消除振动故障。

1）小型除尘风机在进气箱出口与叶轮进口处有涡旋产生，其位置与流量大小相关，涡旋的存在导致叶轮流道发生了堵塞，是离心风机效率降低的原因之一。

2）加进气箱后，风机叶轮尾缘的“尾迹-射流”现象的-，且在小流量区风机内部流场存在偏心现象。

3）加进气箱后小型除尘风机不仅效率有所降低，其全开流量与压力与无进气箱相比也有所下降，加进气箱后离心风机较优工况点向小流量区偏移，进气箱内部流场的复杂性以及出口速度的不均匀性对风机内部的流场分布产生了影响。

4）相比于无进气箱的情况下，加进气箱后，风机随流量的增加，噪声提升的更快，且在大流量区明显高于不带进气箱的噪声。

5）与实验测试结果对比分析，结果表明采用数值模拟研究风机性能是可行的。

为了提高掘进工作面离心风机导流效果， 提出对小型除尘风机圆弧形集流器加米字支撑架改造。对风机进出口安装条件有-并且对噪声有一定要求的离心风机，吸声蜗壳是较好的选择。通过建立离心风机几何模型和数值模型,并施加边界条件，利用fluent 软件对加米字圆弧集流器和普通圆弧集流器离心风机进行了整机内部流场数值模拟， 采用tecplot 软件进行后处理，显示同流量下离心风机的压力云图。

整机压力云图分布

通过fluent 软件对掘进工作面离心风机进行流场数值模拟，模拟得出在同流量下，加米字集流器和普通集流器离心风机压力云图可以看出，风机静压从进口至出口逐渐增大，在蜗壳外达到较大。加米字集流器风机进口静压明显高于普通集流器离心风机， 其较大静压达到2 510 pa，普通集流器达到1 440 pa；加米字风机的全压较大可达5 860 pa，而普通集流器较大达到4 260 pa。3）加进气箱后小型除尘风机不仅效率有所降低，其全开流量与压力与无进气箱相比也有所下降，加进气箱后离心风机较优工况点向小流量区偏移，进气箱内部流场的复杂性以及出口速度的不均匀性对风机内部的流场分布产生了影响。

小型除尘风机集流器的压力用tecplot 软件对模拟结果进行后处理，可以对离心风机集流器的受压进行对比分析。加米字形集流器和普通圆弧形集流器内部流场受压分布所示， 小型除尘风机米字形集流器入口压力为-8 000 pa，到集流器出口达到-18 000 pa，压差10 000 pa；普通圆弧形集流器入口压力为-8 000 pa，到集流器出口达到-16 000 pa，压差8 000 pa，小于米字形集流器。小型除尘风机叶片表面存在附面层，随着叶轮旋转，吸力面和压力面附面层的结构和形态是不同的。同时也可以看出，加米字形集流器压力梯度变化趋势比普通圆弧形集流器平缓，对稳定进口气流，气流的均匀及稳定有更明显的作用。

在标准进气风管测试装置上，对小型除尘风机及在风机蜗壳周向板、前盖板、后盖板等部位分别加装吸声材料后，测试了不同结构形式下风机性能和噪声特性。试验结果表明:相比原风机，蜗壳周向板与后盖板同时加装吸声材料效果较好，设计工况下a声级能够降低7．2db(a)，在小流量工况下，吸声蜗壳的降噪效果变差;根据风机噪声频谱，穿孔板加玻璃棉吸声蜗壳的吸声性能中高频好于低频，风机基频噪声在设计点能够降低12．5db(a);小型除尘风机加装吸声材料后风机气动性能会略有下滑，压力和效率都有不同程度的降低。离心式风机是工业生产中应用广泛的通用辅助设备，而风机噪声尤其大型风机噪声很大，-影响人的-，所以降低风机噪声有着重要的意义。因此提高蜗壳型线设计水平，不仅能-风机气动性能，还能达到降低噪声的效果。由于蜗壳壁面是离心风机主要的气动噪声源，蜗壳不消声时，声波在风机蜗壳内连续反射，形成一个混响声场，声压级较高。采用消声蜗壳后，被吸收的声能多，被反射的声能少，其声场的声压级就会降低。

对于小型除尘风机消声蜗壳降噪效果的研究，-很多学者都做了不少的研究工作。bartenwerfer等将蜗板外侧消声部分的外壳做成方形，里面填充消声材料对离心风机进行降噪试验研究，使改进后的风机a声级降低了9～12db(a)。取点方法：在截面中心为轴心，周边均匀取了20个点，之后计算取其平均值，可以看出，同流量下，加米字形集流器的静压和全压差分别为-4389。刘晓良等研究了消声蜗壳消声材料厚度、空腔厚度等对风机降噪效果的影响，结果表明:适当增加消声材料厚度或空腔厚度可以提高消声蜗壳的降噪效果。到目前为止，对消声蜗壳的研究基本都集中在周向蜗板上加装消声材料，对风机侧板加消声材料的消声蜗壳降噪效果研究得还比较少。