烘干房耐高温风机的物理模型

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。本公司采用多功能数字环境噪声分析仪对某项目上大风量轴流风机声压级进行测量，结果可知，烘干房耐高温风机的等效连续A声级约为87dB(A)，并且噪声在63Hz单频时峰值达98dB(A)，在125Hz单频时噪声峰值达96dB(A)。基于轴流风机轴向可以分区的结构特点，烘干房耐高温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，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，烘干房耐高温风机分别采用260 万、380 万、560 万和820 万等网格数对风机气动性能进行计算，在保证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，烘干房耐高温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。

温升=较高轴承温度-进油温度引起烘干房耐高温风机轴承温度高的主要原因如下：

（1）进油量太小。对策是将润滑油供给的进油口和油压调整到0.3-0.4兆帕左右。

（2）进油温度高。对策：拆除油站配套的温控阀，通过手动阀直接调节冷却器的进油量和旁路流量（一般情况下，冷却器旁路阀完全关闭，所有润滑油进入冷却器冷却）。检查并清洁冷却器，降低机油温度，必要时增加冷却器的传热面积。烘干房耐高温风机在同一转速下，由于动叶安装角的变化，因此其工作范围是一组特性曲线。例如，我公司三台一次风机每年夏季的轴承温度都在80度以上。主要原因是冷却器换热面积不够，轴承进油温度高。之后针对原冷却器设计容量过小的问题，增加了一台冷却器，解决了一次风机夏季轴承温度过高的问题。

风机振动大的主要原因如下：烘干房耐高温风机风扇叶片严重损坏。如果2011年2月发现一次风机2A振动过大，计划4月回厂进行C级大修。结果在修复和打开盖子后，发现和第二刀片被***严重损伤。除了48个刀片中的4个外，其余44个刀片已损坏。当烘干房耐高温风机采用两种不同的叶片进行声功率级分析时，风机的总声功率级分布所示，可以反映出风机各位置单位时间内辐射到空间的声能量。原因是风机进口消声器等铁件长期运行，导致振动脱落，损坏叶片。由于制造厂在机组检修过程中不能立即提供备件，故对叶片损坏部件进行了修复，着色检查未发现根部裂纹。直到6月叶片供应时，半侧风机组才停止运行，更换了烘干房耐高温风机叶片。更换叶片后风扇振动正常。