高温烘干风机优化思路

本模型采用Nelder － Mead 的优化方法，用于非线性方程针对多目标的优化方法，能寻找到全局较小偏差，同时根据自变量的增加而线性增加计算负荷的大小。现场测试发现，引风机外壳与轴承座支撑肋板、轴承座支撑肋板与基础台板之间振动幅值之差均在10μm内，认为该引风机外部连接刚度正常。由于自变量的变化参数较多，为了避免出现非物理的优化结果，提高优化效率。本模型的优化将分为两个部分。

高温烘干风机设计点的模型优化

在设计点，风机内部流场状况较好，流动损失小，。大功率加压向上通风受谷物压力和谷物网的影响，进入谷物堆的空气充分。因为Koch ＆ ***ith 的模型考虑了诸多物理因素并被广泛验证了其合理性，因此不予优化。有3 个参数需要优化: 参考冲角、参考落后角和二次流损失。在一维计算时，由于模型中的经验公式是从大量压气机的实验数据中提取出来的，针对某一特定的风机几何尺寸，首先需要对采用的损失和落后角模型进行校验和标定。标定是根据风机在转速990r /min 时，高温烘干风机的安装角不变情况下的实验气动性能曲线。其次，利用优化得到的损失和落后角模型，对安装角分别为+ 10°、+ 5°、－ 10°、－ 5°的轴流风机的气动性能进行数值模拟并与实验结果进行对比分析，来验证本模型的准确性和可靠性。因为本风机并未给定相关设计点的参数，高温烘干风机模型中只能选取设计转速为990r /min 下率点为设计点，选取实验的气动性能曲线做为优化对象。

（1）高温烘干风机叶顶间隙超差对失速点压力偏差和风机效率偏差有显著影响。

（2）叶顶间隙与失速点压力偏差的相关系数为-0.99，即叶顶间隙越大，失速点负压偏差越大，实际失速线向下偏离理论失速线的程度越严重。

（3）叶尖间隙与效率偏差的相关系数为-0.93。

叶尖间隙与效率也有很强的相关性,也就是说，叶尖间隙越大，负效率偏差越大。在室内外温差大于8C，室外湿度小的情况下，通风间歇，有利于干冷天气。以叶片角度可调、叶片角度固定的对旋轴流风机叶轮为研究对象，建立了两种叶轮的三维模型，并引入ANSYS进行计算模型分析。得到了两个高温烘干风机叶轮的种振型。叶片变形量较大，尤其是叶片顶部，通过角度调节机构，叶片变形量略有增加。利用LMS模态试验软件得到了两个叶轮的个固有频率。通过比较发现，叶片角度调节机构使叶轮的固有频率略有增加，高温烘干风机叶轮的固有频率避开了电机的频率，在正常运行时不产生共振。叶轮是旋转轴流风机的重要部件。其安全性和可靠性直接影响到风机的正常运行。一方面，叶轮的模态分析可以得到结构的固有频率，使叶轮的工作频率远离其固有频率，有效地避免了共振引起的疲劳损伤；另一方面，可以得到叶轮机构在不同频率下的振动模态。变形较大的区域可能出现裂纹、松动、零件损坏等，变形较小。该地区在工作中相对稳定。

高温烘干风机骨架油封装在轴承箱盖中。该材料为氟橡胶，由密封圈装配时的压缩力和操作时的油压引起的密封唇弹性变形所形成的弹性接触力起密封作用。为了保证产品质量，采用进口产品作为油封。

轴承箱漏油、漏油的主要原因如下：

（1）进油量过大，回油不良，导致油面升到油封唇口以上，漏油。对策：适当减少进油量，调整润滑油油压至0.3-0.4兆帕左右。（2）空气平衡管堵塞，使轴承箱内外压力不平衡。对策：清洗平衡管。

（3）高温烘干风机骨架油封或O形圈老化失效。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。如2012年一次风机3b轴承箱漏油，油位继续下降。利用国庆调解和现场检查的时机，在个叶轮附近发现漏油，而不是在第二个叶轮。轴承箱解体。一级叶轮附近隔套磨损，密封圈损坏，更换后消除漏油。对策：在每个大修周期内定期检查和更换骨架油封和其他密封件。

（4）油温过高，不能渗入油气。对策：检查清洗冷却器，降低油温。4.2轴承温度高风机轴承温度除了监测轴承的温度外，还要观察温升的变化，温升小于40是安全的，一般情况下，风机运行时温升约为20，这样就可以针对症状进行规定。

本试验选用力锤激励，高温烘干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。在压力损失要求不高时，增大消声片的排片角度，有利于增加消声量。SCADAS多功能数据采集系统由LMS公司生产。高温烘干风机具有和率。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。

初步设计了高温烘干风机实验方案。旋转噪声是当大风量轴流风机叶片旋转推动空气流动时，均匀分布的叶片与周围空气相互作用，引起气体压力脉冲而产生离散噪声。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。高温烘干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。