不锈钢耐高温轴流风机噪声治理结果

采取噪声治理措施前后，大风量轴流风机进风口处噪声值对比结果如图5 所示。由图5 可知，治理前后进风口处噪声值在各倍频程处有相似的升降趋势。并且，噪声在63Hz 和125Hz 处均有明显峰值。治理后进风口处的噪声值有明显降低。而导叶是轴流风机中重要的流通部件，其气动设计直接影响上下游流通部件的特性。在63Hz 处降噪量约30dB,通过治理前后噪声的A计权测量值对比，治理后不锈钢耐高温轴流风机进风口噪声降噪量为27dB(A)。

山东冠熙风机所采用的不锈钢耐高温轴流风机弯头加折板式消声器的组合消声结构，针对该项目中大风量轴流风机的噪声消声量能够达到27dB(A)，并且对低频噪声具有较好的消声效果。弯头加折板式消声器的组合消声结构，不仅能够有效的改变气流流通方向，增加通道长度，提高空气动力性噪声的消声量，而且节约空间，组合形式灵活，具有广泛的应用前景。通过现场对振动故障原因进行检查，并对故障进行处理，***终经过现场动平衡的方法，将该风机的振动降至优良水平，保证发电设备的安全稳定运行。

不锈钢耐高温轴流风机在同一转速下，由于动叶安装角的变化，因此其工作范围是一组特性曲线。由于风机内部流动是复杂的三维黏性流，完全采用实验方法或三维商业软件求解其全工况下的性能费时费力且成本较高; 同时在风机工况改变，需要调整其转速和动叶角度使其满足风压和效率的要求，因此，快速准确预测出轴流风机在安装角变化时的气动性能够提高缩短设计周期和风机运行效率，具有极为重要的工程应用价值。因此借助流固耦合的方法对导叶数目变化后风机叶片的静力结构及振动进行研究具有重要的现实意义和工程价值。

比较两种叶轮的振动模态，可以看出，每种叶片的低阶模态都表现出从叶片顶部到根部的弯曲变形，高阶模态是叶片两侧的扭转变形。不锈钢耐高温轴流风机叶轮各级的形状变形和较大变形都在叶片顶部，叶片角度可调的叶轮的叶片变形相对较大，因为其材质为尼龙66，刚度小于Q235，更容易变形。叶片角固定叶轮的叶根与轮毂固定，因此叶根与轮毂相对稳定，基本无变形。由于叶片角度可调叶轮增加了角度调节机构，使得叶根弯曲变形和扭转变形较小。不锈钢耐高温轴流风机实验采用了力锤激励、加速度传感器采集信号、LMS数据采集与处理等方法。该测试的主要过程包括：支持被测对象、选择激励方案、布置传感器、确定输入通道、建立测试模型和与通道相关、确定分析带宽、测量和保存数据。由于轮毂变形基本为0，不锈钢耐高温轴流风机叶轮通过柔性弹性绳悬挂在轮毂上进行测量。振动方式选择力锤激振，固定锤击点，移动传感器测量。由于叶片的明显变形，每个叶片顶部和根部有两个测量点，叶片下方轮毂有一个测量点，每个叶轮有50个测量点。建立合适的圆柱坐标系，测量各测点的相对坐标，建立测试模型。当不锈钢耐高温轴流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。传感器布置完毕后，测试通道与模型中相应的测量点相关联。通过力锤激励收集数据。同样的方法依次测量每个叶轮的50个测量点。在PolyMax输入模块中选择已有的fr集，在高层稳态图中选择符号较多的列，即阻尼频率、频率和模向量稳定性。

在采集到不锈钢耐高温轴流风机的振动信号中，电机的水平振动和径向振动是整个风机严重的振动。在1159.86赫兹时，振动幅度大，与两级叶轮通过频率之和一致。高频频率是由于叶片在旋转过程中周期性地通过空气中固***置的压力波动引起的，等于叶片的旋转频率乘以叶片数。不锈钢耐高温轴流风机叶片通过频率的计算公式为f=m.n/60，其中m为动叶片数，n为风机转速，风机两级叶片数为14和10，两级叶片通过频率分别为676.67hz、483.33hz，两个频率之和为1160hz。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。通过该频率时，叶片的振动加速度为2.0g，说明叶片与风机外壳的动、静干扰对气流波动影响较大。

从轴向不同位置的振动来看，不锈钢耐高温轴流风机进出口振动小。入口主振频率分别为47.27Hz和96.18Hz，分别为风机的基频和双频。入口流速为层流状态，振动为机械振动。出口处主要振动频率为189.91赫兹、1159.86赫兹、1351.40赫兹和2313.19赫兹，主要为风机基频的四倍和气流脉动引起的高频振动。入口的振动略强于出口的振动。级叶轮旋转加速后，不锈钢耐高温轴流风机内部流场变得更加复杂，而第二级叶轮反向加速时，叶片迎角较大，气动力影响较大，通过第二级叶轮等流量后流场趋于稳定。轴承的供油和保证其润滑系统的动态特性引起轴承各种形式的振动，对于滑动轴承可能引起油膜涡动和油膜振荡等故障。一级叶轮的振动与电机的振动相似，主要是由复杂流场的气动力和风机基频的四、五倍频率振动引起的。二级叶轮高频宽带振动的振幅远大于风机基频机械振动的振幅。