小型耐热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。增加风机功率或延长通风运行周期，可有效解决边角通风不足的问题，消除通风盲区。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，小型耐热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，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，小型耐热轴流风机分别采用260 万、380 万、560 万和820 万等网格数对风机气动性能进行计算，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，小型耐热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。

某发电公司1,2 2*660MW火电机组锅炉采用DG2020/25.31-12型超临界变压直流锅炉。其主要技术特点是一次再热、单炉、平衡通风、W型火焰燃烧、固体连续排渣、尾部双烟道结构、露天岛式布置、全钢架和全悬挂结构_型炉。锅炉设计煤种为金沙无烟煤。每台炉设有6套冷一次风正压直吹制粉系统，每套制粉系统包括1台MGS4766双进双出球磨机。锅炉制粉系统配置两台AST-1736/1120型双级可调轴流一次风机。由于煤矿工作的性质，风机必须始终处于***运行状态，以保证井下有足够的新鲜空气。自1、2机组调试以来，两台机组一次风机多次停运。本文以四台小型耐热轴流风机（1A、2A、1B、2B）为研究对象，定量研究了叶尖间隙对小型耐热轴流风机性能和失速压力的影响。首先通过1b的热试验确定风机正常工作点在性能曲线上的位置，然后分别进行1b、2a和2b的近似失速试验。风扇的实际失速线位置由至少三个操作点的位置决定。后，建立了叶顶间隙与失速压力和效率的相关系数，以确定叶顶间隙对风机性能的影响。定量效应。为了了解一次风机的实际运行情况，在正常运行和各种工况下对1B一次风机进行了热力试验。小型耐热轴流风机各工况点在其性能曲线上由此可见，一次风机现有工况离理论失速线较远，经计算，各工况点的失速裕度均大于1.3。为了进一步查明原因，测试人员对小型耐热轴流风机进行了近似失速测试。

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，使小型耐热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。方案三的叶片应力、总变形和振动与原风机基本一致，可以得出离心力对叶片静力结构和振动起决定性作用，气动力影响较小的结论。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。

小型耐热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：诱导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，改善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)小型耐热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，甚至会发生更严重的安全事故。液压缸滑阀卡阻故障是在风机操作叶片时，在某一开度附近突然开启或关闭。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）小型耐热轴流风机叶片卡涩：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，以确保叶片转动灵活。

对小型耐热轴流风机的结构和工作原理是一种具有对旋结构的轴流风机。两级叶轮直接与两台电机连接，两级叶轮作为导叶反向旋转，形成一个反向旋转结构。本文的研究对象是FBDNO8.0对旋轴流风机，主要用于煤矿巷道的强制通风。两级叶轮额定转速2900r/min，一级叶轮14片，二级叶轮10片，叶轮外径800mm，轮毂比0.60，小型耐热轴流风机的两级叶轮安装角度分别为46度和30度。将设计好的小型耐热轴流风机消声器在大风量轴流风机的进风口处安装，采用进风导风罩将进风口消声器和风机进风口相连接，改变原水平进风模式为底部垂直进风，并且减弱进风口噪声向敏感建筑直接传播的趋势。工作压力8000pa，较大流量950m3/min，对旋风机结构如图1所示。两级叶轮以相反的速度高速旋转，在风机前部形成较大的负压，使风机外的空气能够流入风中。入口集尘器的作用是保证风管内气流均匀、畅通，有效提高风机运行效率，降低风机噪声。在个叶轮的旋转作用下，小型耐热轴流风机气流的动能和压力势能增加，并迅速流向第二个叶轮，第二个叶轮可以加速，以获得更高的能量。气流高速稳定地通过扩散器流出风道。风机的整流罩和扩压器分别起到优化进出风流场的作用，以减小气动力对结构的影响。进出口分别设置两层筒形消声器，其主要功能是消除空气动力噪声。与单级轴流风机相比，对旋式局部风机具有结构紧凑、风压高、流量大、等特点，广泛应用于矿井长距离掘进工作面通风。