耐高温轴流风机的物理模型
某600 mw 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,流体计算域包括从集流器到扩压器的内部通道,固体计算部分为叶轮叶片部分。原风机每级导叶数目为23 片,改造方案围绕导叶数目进行。风机动叶片和导叶片数目通常是互质的,可以减少上游气流对下游的冲击,减少气流脉动及噪声。改造方案成组减少或者增加导叶片,其中导叶数目减少为方案一至方案三,导叶数目增加为方案四至方案六。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点,耐高温轴流风机采用分区法将流体计算区域划分为集流器区、级动叶区、级导叶区、第二级动叶区、第二级导叶区和扩压器等6 个部分,耐高温的轴流风机,因为动叶区内流动较复杂,故采用尺寸函数对动叶区进行加密,而其他区域采用较为稀疏的网格。在模拟中进行了网格无关性验证,耐高温轴流风机分别采用260 万、380 万、560 万和820 万等网格数对风机气动性能进行计算,小型耐高温轴流风机,在---较好的计算精度和计算成本的前提下,确定网格数为560 万,在此网格数下时间成本和模拟精度好。运动方程为三维定常雷诺时均n-s 方程,采用可有效解决旋转运动和二次流的realizable k - ε 湍流模型,可逆转耐高温轴流风机,耐高温轴流风机的动叶区采用多重参考系模型。在数值模拟中,以集流器入口和扩压器的出口作为整个计算域进出口,边界条件为进口速度和自由流出。进出口流量残差小于10 - 5,各方向的速度及k、ε 等参数的残差小于10 - 4,认为当前计算达到收敛要求。
分析总结了电厂动态可调轴流风机存在的主要问题及有效的处理措施,使耐高温轴流风机维修人员能够及时解决问题,较大限度地减少电厂的损失。电厂动态可调轴流风机一般由以下部分组成:转子、进气箱、壳体、扩散器、中间轴、联轴器、电机和液压润滑油站。转子套包括轴承箱、叶轮和液压调节装置。
耐高温轴流风机叶轮常见问题及处理措施。
(1)叶片漂移与相邻叶片不同步:由于调节杆螺钉与叶柄的拧紧力矩不足,叶片漂移,无法锁定,适当增大螺栓扭矩即可拧紧;
(2)叶片磨损:---d前除尘装置效果差。排风机会造成叶片不规则磨损,导致叶轮不平衡,提高除尘器的除尘效果,---叶片表面特殊材料的喷粉涂层,可有效提高叶片的耐磨性。
(3)耐高温轴流风机叶片出现裂纹。如果在运行过程中杂质进入铝叶片的叶轮,即使是一个小螺杆,叶片也会在杂质的冲击下开裂或断裂,甚至会发生更---的安全事故。因此,在风机运行过程中,会出现裂纹。必须避免有杂物进入;钢叶片裂纹主要与材料选择、材料切削方式和翼型选择有关;
(4)滑块磨损:滑块材料柔软或推盘光洁度不够,不易使滑块磨损,引起风机振动,可通过提高滑块材料的硬度和推动盘的光洁度;
(5)耐高温轴流风机叶片卡涩:在叶柄轴承中润滑油添加不足,容易导致滚珠燃烧和轴承叶柄损坏,导致叶柄卡涩。同时,如果轴承和滚珠的内外套有裂纹、斑点、磨损锈迹、过热变色和间隙,应更换新轴承,耐高温轴流风机,以---叶片转动灵活。
本试验选用力锤激励,耐高温轴流风机采用三向加速度传感器采集信号,采用scadas多功能数据采集系统和数据处理软件lmstestlab对采集到的信号进行分析和处理。scadas多功能数据采集系统由lms公司生产。耐高温轴流风机具有和率。它可以采集速度、加速度、力、位移、声音、扭矩等信号。它是用于振动、声学和疲劳耐久性测试的硬件。同时可以与lmstestlab无缝对接,将采集到的信号输入处理软件进行后处理分析。
初步设计了耐高温轴流风机实验方案。在此基础上,建立了风机壳体的简化模型。采用锤击法进行锤击试验,获得频率响应信号。然后利用后处理函数识别模态参数,后得到模态参数。在lmstestlab中,对风机壳体的三维模型进行了简化。通过建立多个试验点,尽可能反映壳体的形状,在壳体的进口、叶轮和出口处设置48个圆周试验点,选择靠近壳体中间位置的点作为锤击点。耐高温轴流风机采用固定锤击点和移动传感器进行测试。锤击壳体施加瞬时激励。传感器测量每个位置的响应。从各测点采集数据后,在polymax输入模块中选择已有的fr集,在稳态图中选择符号较多的列,即阻尼稳定的频率、频率和模矢量。风机外壳的阶振型频率如表1所示。风机额定转速为2900r/min,基频为48.3hz,四次谐波频率为193.2hz,类似于机壳的五阶振型。应优化风机的结构,以避免运行时发生共振。
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