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蜗壳优化对离心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。它可以通过导流与扩大压力来提高离心风机的效率。蜗壳入口气流由于受到蜗壳流动不对称的影响，菏泽离心风机，导致分布不均的现象发生。这种分布不均匀的现象会直接堵塞叶轮出口，从而使叶轮发生周期性的加速或减速，进而降低离心风机的工作效率，缩小了离心风机工作的范围，影响了金属叶轮的平稳运行。因此在蜗壳的优化设计过程中必须将蜗壳宽度对流场的影响考虑在内，合理设计外壳的宽度，降低对流场的影响。从而保证金属叶轮的平稳运行。

电机优化对离心风机金属叶轮稳定运行的影响吸油烟机、空调系统等设备空间较小，为了节省空间，一般会使用内藏电动机设备。内藏电动机的长度、头部倾角等在一定程度上影响着风机性能和噪音。对内藏电动机的形状设计不当会增加金属叶轮内部的流动损失，从而导致噪声增大，离心风机性能降低。电动机的轴向长度和气流的排挤率呈正相关的关系。叶轮进口处的流道变窄会使前盘处脱流区域变大，从而导致金属叶轮内部损失增加。因此，在设计电机形状时，应充分考虑电机形状对叶轮内部流动的影响，从而提高金属叶轮的稳定性，确保离心风机的性能。

离心风机产生的原因是此次打表所用的磁性表座固定百分表的方式刚性和可靠性欠佳，排尘离心风机，当联轴器转到下方时，5-51离心风机，由于磁性表座、连接杆、紧固件和百分表的自重，造成百分表下坠，探头脱离测点，结果就是产生上文所述的异常读数。当检修人员按作者建议制作的表架后，在检修过程中，不再出现异常读数，检修任务按时圆满完成。离心风机转子不平衡和检查处理措施造成风机转子不平衡的原因主要有：叶轮出现不均匀的磨损或腐蚀；叶轮表面存在不均匀的积灰或附着物；叶片连接处存在裂纹或叶轮与轮毂、轮毂与轴颈的连接配合松动等。用测振仪测得数据，如果显示振动值径向较大而轴向较小或者振动值随转速上升而增大，都是转子不平衡引起振动的特征。

预防处理措施主要有：

一是，根据离心风机的运行工况，在进风机前工序上采取除尘措施，控制减少进入风机的粉尘等含量；

二是，定期清理风机叶轮，顺便仔细检查叶轮是否存在裂缝以及叶轮与主轴的配合情况。一般来说，转子不平衡引起的振动都是叶轮表面存在不均匀的积灰或附着物产生的。对于难于清洗的离心风机叶轮转子可采用化学法清洗，如硫酸生产中二硫化硫主风机叶轮，可采用氢氧化钙稀水，再用高压喷射机喷射清洗叶轮，4-79离心风机，速度快效果佳。

几何模型建立与网格划分

计算模型采用掘进工作面4-72-5.6a 防爆防腐蚀的离心式通风机，其主要参数：电机功率22 kw，转速2 930r/min，流量10 122~25 736 m3/h，全压4 152~2 330pa。其主要由进风口、集流器、叶轮和蜗壳组成。

离心风机集流器中添加了米字形结构与环形挡环。风机结构复杂且叶片外形不规则，因此生成结构化网格比较困难，相反非结构化网格适应能力强，在处理复杂结构时有利于网格的自适应。

因此离心风机采用四面体非结构化网格。使用ansys 软件中的cfd 软件进行网格划分，加米字形集流器模型网格数1 072503，网格节点数184 910；普通圆弧形模型网格数1 296 832，网格节点数223847。以离心风机在掘进工作面环境下的运行工况为依据，进行离心风机参数设置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15m/s， 质量流量取7.491 3 kg/s。把pro/e 建立的几何模型导入fluent中并对几何模型的边界条件计算参数进行设定。其中入口类型采用速度进口，出口设为压力边界条件，本计算采用的样机是矿用式离心风机，出口静压可以近似为0，蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0.5，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。环境压力为101 325pa，取粉尘流体密度ρ=1.225 kg/m3。计算时采用simple 压力速度耦合方法进行。

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