某车间小型除尘风机至2016年止已运行近8年，振动一直偏大，已困扰生产多年。即使是更新了叶轮总成，并在联轴器对中性符合允差的情况下，运行时前后两轴承位壳振实测振动速度有效值分别达到了3.0mm/s和3.6mm/s左右，这是属于“可容忍”的范围，但不宜长期运行工作。经我设备人员分析，认为振动大的原因有：一是混凝土基础过于单薄，重量不足，且运行时基础周围地板有明显的颤动；二是预埋地脚螺栓有松动迹象。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严重的，应加固或整体更换。经上级研究，决定趁当年大修时间充足的机会，对上述存在问题整改，破除旧基础后，按本文前述处理措施重新设计、施工新的混凝土基础和预埋地脚螺栓。开机正常生产后，该小型除尘风机轴承位壳振实测振动速度有效值分别降到了0.45mm/s和0.52mm/s，属“良好”级别。安装精度不达标及其检查处理措施安装精度主要是指风机轴与驱动电机轴的同心度，即对中性。离心式风机联轴器的同心度要求很高。如果联轴器没有找正，或是找正达不到要求，引起小型除尘风机振动将不可避免。其中集流器是引导粉尘气体进入小型除尘风机的重要结构，其结构形式对风机性能有很大的影响。应注意的是，即使原来同心度已经符合要求了，但是风机运行一段时间后，由于各种原因，同心度会也会发生变化，所以应注意定期检查同心度，如发现同心度超过允许偏差了，要立即重新找正。因此，当风机发生异常的振动故障时，检查联轴器的对中情况是必不可少的。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很高，高速穿行的风会扰动管道，使管道发生共振。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。集流器的类型有很多种，常用的集流器是锥弧形集流器，锥弧形集流器的气流运行一般比较平稳，但是集流器喉部到叶轮进口阶段容易发生边界层分离现象，增加小型除尘风机的损失，导致离心风机效率降低。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严重的，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。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；5，集流器、叶轮、蜗壳等各流体区域结合处的公共面采用interface边界类型面，将叶片的压力面和吸力面以及叶轮前盘、后盘和转轴的内外表面一起定义为旋转壁面。（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5m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。为了保证数值计算结果的准确性，避免网格误差对其模拟结果造成影响，对小型除尘风机进行网格无关性验证，如表1所示。原小型除尘风机和A型改进风机在点的噪声频谱图。根据风机参数，风机旋转噪声基频为760Hz，由频谱图可看出在500～800Hz之间的低频噪声并没有降低，而1250－2000Hz之间吸声材料的降噪效果非常好，噪声下降明显。主要原因就是选用的吸声材料超细玻璃棉在高频率下，吸声系数较大，因此多孔吸声材料其吸声效果是高频优于低频的。消声蜗壳为B组合形式时与原风机的出口A声级随流量变化的对比图。与原风机相比，在额定工况点A声级降低约7dB(A)，在大流量工况，A声级降低约5．0dB(A)，在小流量工况下，A声级降低约2．4dB(A)。山东冠熙环保设备有限公司对集流器进行改进，在小型除尘风机集流器内部的侧壁上固定若干条肋组成的“米”字支撑架。在125～500Hz频段之间，风机A声级有所增大，原因是后盖板加上消声材料后，叶轮轴向安装长度加长引起低频电机振动，噪声增加。在中高频段后盖板加消声材料的降噪效果很好，这种方式对于气动噪声及高频振动等起到很好的吸收作用，尤其是小型除尘风机包括电机的高频振动噪声过滤程度明显。消声蜗壳为C组合形式时与原风机的出口A声级随流量变化的对比图。与原风机相比，在额定工况点总A声级降低约7．2dB(A)，在大流量工况，A声级降低约5．5dB(A)，在小流量工况，A声级降低约3．5dB(A)。是消声蜗壳为D组合形式时与原风机的出口A声级随流量变化的对比图。与原风机相比，在额定工况点，A声级降低约5．14dB(A)，小型除尘风机在大流量工况，总A声级降低约5．0dB(A)，在小流量工况，A声级降低约2．0dB(A)。降噪效果稍微好于A型改进风机，但不明显。可见前盖板加装消声材料降噪效果并不好，主要原因由于进口处有集流器，导致安装消声材料的面积相对于后盖板小很多，吸声效果不明显。通过试验证明相对于周向蜗板加装消声材料，风机后盖板加装消声材料消声效果明显，且结构简单、制造方便风机压力损失小。小型除尘风机性能试验原理及其装置为了验证修正后数值计算模型的准确度，对原风机的不同工况气动性能试验。将修正前后数值计算模型预测原型机性能结果与试验值作对比分析，由数据可知，采用标准k-ε模型预测的风机性能曲线较试验值存在一定误差，其较大误差值达9.5%，修正的k-ε模型，各流量工况下小型除尘风机出口静压计算值与试验值吻合，其性能曲线趋于重合，两者误差值明显减小，且较大误差降低至3%，充分验证了所采用的数值计算模型修正方法的可行性，同时为下文小型除尘风机性能的准确度和可靠性预测提供支撑。设计原理分析原风机蜗壳内壁型线采用的是传统蜗壳型线设计方法，即不考虑壁面粘性摩擦的影响，气流动量矩保持不变，运用不等边基圆法绘制的近似阿基米德螺旋线。而实际流动过程中，气体粘性作用常导致其速度在过流断面上呈现的分布不均匀现象。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。对于低速小型多翼离心风机而言，由于气体流道狭窄，受粘性作用的影响，风机内壁面边界层分离加剧，经过叶轮加速的气体流速沿蜗壳径向方向逐渐减小，而在小型除尘风机蜗壳出口处，由于同时受到蜗舌结构和蜗壳壁面的影响，其流速为管道流速度分布，受粘性作用的影响，蜗壳内流体于整个流道空间内呈现速度分布不均匀的现象，因此在实际流动过程中，流体动量矩并不是不变的，而是随流动的进行不断减小，故基于动量矩守恒定律设计的传统蜗壳型线存在动量修正的必要。改型设计方法由于气体粘性力无法通过简单的公式运算获得，且其大小受气体速度的影响，因此本文采用一种简单化的求解方法，即基于传统不等边基圆法，小型除尘风机运用改进后的k-ε模型对原风机进行数值模拟，设置如图8所示的4个监测截面，其方位角φ分别为90°、180°、270°、360°。通过Fluent后处理计算得出蜗壳壁面区域于以上4个截面处所受粘性力大小Fν，测量力矩中心至力原点距离R，由额定工况下风机总质量流量q计算得单位质量流体所受黏性力矩平均值mFR/q。蜗壳优化对小型除尘风机金属叶轮稳定运行的影响蜗壳是离心风机金属叶轮的重要组成部分。)