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摘要：分析了離心通風機調(diào)節(jié)機構(gòu)存在的問題，提出了符合實際情況的改造措施，改造后實際運行效果良好。 離心式通風機簡介 離心式通風機結(jié)構(gòu)布置見圖1。                   2 風機存在的問題 雙遼發(fā)電廠有4臺圖1所示離心式通風機，自投入運行以來，風機進口調(diào)節(jié)機構(gòu)故障頻繁,增加了設(shè)備維護工作量,嚴重影響了風機運行的經(jīng)濟性及安全性,現(xiàn)將問題總結(jié)如下。 （1）啟動時，風機進口調(diào)節(jié)擋板關(guān)不嚴，風機帶負荷啟動，啟動電流高，電耗高，也易燒損電機。 （2）風機高負荷運行時進口擋板開不到位，節(jié)流損失增大，風機出力不足，導(dǎo)致送風機風量無法滿足爐膛燃燒要求，爐膛氧量過低，燃燒效率降低。 （3）低負荷運行時，擋板關(guān)不到位，風機負荷減不下來，爐膛氧量過大，送、引風做了不必要的功，增加了不必要的電耗。 （4）調(diào)節(jié)滾輪易脫離調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒上的滑道，從而失去調(diào)節(jié)作用。 （5）調(diào)節(jié)中，擋板運動阻力大，動作不連續(xù)，風量及電流變化不連續(xù)，電流最大可突增、突減10A。 3 原因分析 3.1 偏心擋板運動阻力大 本型號風機單臺兩側(cè)共有30塊偏心擋板，每塊擋板外端側(cè)擋板軸都由一個獨立的調(diào)節(jié)臂控制，調(diào)節(jié)臂端側(cè)由長度可調(diào)的關(guān)節(jié)軸承鉸鏈連接在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒由調(diào)節(jié)連桿與執(zhí)行器連接（改造前見圖2）。在調(diào)節(jié)過程中各偏心力產(chǎn)生的扭矩與執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生的調(diào)節(jié)扭矩相反，阻礙擋板開啟，這是影響擋板調(diào)整的靈活性及擋板開、關(guān)不到位的主要原因。 3.2 擋板軸承運動阻力大 本風機擋板原設(shè)計軸承為滑動摩擦式自潤滑軸承，共有60套。該軸承完全裸露在煙氣中，容易進灰，因此擋板運動阻力大，這是擋板動作不連續(xù)、不靈活的原因；也是擋板開、關(guān)不到位的原因。 3.3 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒運動效果不好 本風機擋板調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒設(shè)計上應(yīng)當與風機主軸具有較高的同心度，但由于在其圓周上起固定和傳動作用的8個滾輪存在設(shè)計上的缺陷，根本無法將調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒定位，在力的作用下致使調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的中心偏離風機主軸中心，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的運動方式既有轉(zhuǎn)動，又有起負面效果的平面運動方式，擋板調(diào)整的盲區(qū)大，這也是擋板開關(guān)不到位的原因之一。 3.4 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒傳動及定位滾輪效果不佳 本風機調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒傳動及定位滾輪設(shè)計有8個，滾輪在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的滑道上滾動，但滾輪軸與滾輪之間的運動方式為滑動，摩擦力很大，這是擋板調(diào)節(jié)阻力大的又一原因。另外，滾輪軸懸掛滾輪后，設(shè)計成單側(cè)支撐式，由于滾輪軸剛度及強度有限，在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的重力及調(diào)節(jié)力的作用下，滾輪軸易發(fā)生彎曲，致使?jié)L輪脫離調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒滑道或偏離主軸中心，調(diào)節(jié)作用削弱或失去。 3.5 各擋板位置不一致 這主要體現(xiàn)在擋板的全關(guān)位上，在擋板調(diào)節(jié)指令處于全關(guān)位時，大部分擋板已經(jīng)關(guān)閉或接近于關(guān)閉，但個別擋板還有很大開度。因此各擋板位置不同步，是擋板關(guān)不嚴，風機啟動電流大的原因之一。 4 技術(shù)改造方法 保持調(diào)節(jié)機構(gòu)各部與進氣箱、集流器的安裝位置及各擋板調(diào)節(jié)臂行程不變，對引風機進口調(diào)節(jié)器進行現(xiàn)場局部改造，主要改造以下幾個部分。 （1）對調(diào)節(jié)擋板進行改造：將原有的不對稱結(jié)構(gòu)擋板改為軸線中心對稱結(jié)構(gòu)擋板，調(diào)節(jié)葉片數(shù)目不變，使葉片受力均勻且便于調(diào)節(jié)。增加擋板的厚度，采用耐磨材料，增強擋板的抗扭矩的作用。 （2）對擋板軸端部固定軸承進行改造：由原來的自潤滑軸承改為帶防塵蓋具有球面座的徑向球軸承，并采用固定軸承座，以提高調(diào)節(jié)器的靈活性及軸承自身的強度，減小調(diào)節(jié)摩擦阻力，提高軸承的運轉(zhuǎn)可靠性。 （3）對調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒與滾輪進行改造：重新設(shè)計滾輪結(jié)構(gòu)、尺寸，在滾輪與滾輪軸間加滾動軸承傳動，變滑動摩擦為滾動摩擦；改滾輪支撐方式為雙支撐式，增加穩(wěn)定性及剛性；重新調(diào)整調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒中心與主軸中心一致并定位（見圖3）。 （4）現(xiàn)場重新校定各擋板開度，使其開度一致，并使調(diào)節(jié)指示器顯示與實際開度一致（調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)總見圖4）。 5 運行效果檢查 (1)經(jīng)改造后，擋板調(diào)節(jié)靈活、無卡澀現(xiàn)象，開度可在０％～100％之間自由調(diào)節(jié)，就地實際開度與DCS指示一致。 (2)消除了以往運行調(diào)整中電流及風量由不變到突然急劇變化的現(xiàn)象，調(diào)整中風量及電流變化均勻，滿足了風機在各負荷的調(diào)整要求。 (3)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒運動效果良好，無調(diào)節(jié)滾輪脫軌、滾輪軸彎曲等現(xiàn)象的發(fā)生，減少了維護量，提高了運行安全性。執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)輕便，指示器與實際開度保持同步一致。 (4)風機啟動電流大輻降低,節(jié)省了電耗，保證了電機安全運行，提高電機使用壽命。

   2007年底，我國電力行業(yè)發(fā)電容量已經(jīng)達到713GW，其中火電發(fā)電裝機容量達551GW，以火電廠為主排放的SO：及N不斷增加[1-2]。NO是大氣主要污染物之一，是造成酸雨和光化學(xué)煙霧的主要因素。但目前我國電站環(huán)保主要集中于脫硫處理，而在排放控制方面的規(guī)定剛剛開始實施[31，與世界先進國家相比有很大差距。隨著環(huán)保意識的增強、相關(guān)的法律法規(guī)的健全和執(zhí)法力度的加大，尤其是2004—07—0l正式實施的《排污費征收使用管理條例》規(guī)定了每排放1kgNO．收費0．63元之后，對燃煤電廠N的控制勢在必行。 降低N的污染主要有2種措施：改變?nèi)紵绞?，控制燃燒過程中N的生成，即低N燃燒技術(shù)；采用煙氣凈化技術(shù)，對生成的N進行處理，即煙氣脫硝技術(shù)[41。本文主要對煙氣脫硝的幾種方法進行介紹 1方法介紹 1．1選擇催化還原法(SCR) SCR是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù)．它是一種爐后脫硝方法[習(xí)，最早由日本于20世紀60～70年代后期完成商業(yè)運行，是利用還原劑(NH，尿素)在金屬催化劑作用下，選擇性地與N反應(yīng)生成N和H：0，而不是被0：氧化，故稱為“選擇性&dquo;。 1．1．1催化劑的選擇 金屬催化劑有貴金屬和非貴金屬2類。SCR工藝的催化劑材料一般以TiO：為載體，并摻入V：0和WO等活性成分，其活性溫度在280～400℃不等。催化劑的結(jié)構(gòu)可分為蜂窩式和板式2種，蜂窩式催化劑具有模塊化、比表面積大、全部由活性材料構(gòu)成等特點，而板式催化劑不易積灰，對高塵環(huán)境適應(yīng)性強、壓降小、比表面積小。 1．1．2還原劑的選擇 在無水氨、氨水和尿素水溶液中進行還原劑選擇，首先從安全角度考慮。交通事故中管路、儲存罐、槽車罐泄漏的氨氣要比尿素水溶液的危險性大得多。盡管防范無水液氨的措施越來越周密，但相應(yīng)的投資也越大，因此多使用氨水和尿素作為還原劑．特 別是近10a，采用尿素作為還原劑的比例迅速上升。 1．1．3常用的方法 1．1．3．1氨法SCR 在選擇催化還原工藝中，催化劑直接布置在鍋爐之后，即通常所說的高灰分煙氣段布置[61。煙氣中氮的氧化物主要成分是NO和NO：，其主要反應(yīng)方程式為： 4NH3+4NO+O2=4N2+6H20， 8NH3+6NO2=7N2+12H20。 NHJNO為0．9時，NO的脫除率可達90％。在不添加催化劑的情況下，較理想的NO還原溫度為800～900oC。當溫度低于800℃時，反應(yīng)很緩慢，需要添加催化劑I。根據(jù)所選用的催化劑的種類，反應(yīng)溫度可以選擇在250～420，甚至可以低到80～150。 1．1_3．2尿素法SCR 尿素法SCR是利用設(shè)備將尿素轉(zhuǎn)化為氨，然后輸送至SCR觸媒反應(yīng)器。轉(zhuǎn)換的方法為：將尿素注入一個分解室中，此分解室設(shè)定了尿素分解需要的混合時間、駐留時間及溫度，由分解室分解出來的氨基產(chǎn)物即成為SCR的還原劑，通過觸媒實施化學(xué)反應(yīng)后生成NH，及coJ】。主要化學(xué)反應(yīng)方程式為： NH2CONH2+H2O=2NH3T+CO2T。 1．1．4 缺點 燃料中含有硫分，燃燒過程中可生成一定量的SO：添加催化劑后，在有氧條件下，SO的生成量大幅增加，并與過量的NH生成NHHSO。NHHSO具有腐蝕性和粘性，可導(dǎo)致尾部煙道設(shè)備損壞。雖然SO，的生成量有限，但其造成的影響不可低估。另 外，催化劑中毒現(xiàn)象也不容忽視。 1．2選擇非催化還原法(SNCR) 選擇非催化還原法是不使用催化劑ll3]、溫度在850～1100還原N0的方法。 1．2．1還原劑的選擇 尿素較氨有更好的鍋爐內(nèi)分布性能及安全性，因此，在大型鍋爐上，SNCR一般采用尿素作為還原劑。 1．2．2噴射器的安裝 對于大容量鍋爐．要將多個噴射器安裝在鍋爐的不同部位，且能通過IZM模塊進行獨立操作或聯(lián)合操作。對反應(yīng)劑噴人量和噴人部位進行控制，使SNCR系統(tǒng)對鍋爐負荷變動和氨的逃逸量控制具有可操作性。噴射區(qū)數(shù)量和部位由鍋爐的溫度場和流場確定，應(yīng)用流場和化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬優(yōu)化噴射部位=典型的設(shè)計是：設(shè)置1～5個噴射區(qū)，每個區(qū)設(shè)置4～12個噴射器，噴射器一般布置在鍋爐的過熱器和再熱器之間，對于改造的老鍋爐，也可設(shè)在水冷壁區(qū)。當溫度過高時氮被氧化，生成更多的氧化氮；當溫度過低時，尿素轉(zhuǎn)化率降低，并形成氨[14-15】。 1．2．3常用的方法 SNCR工藝的技術(shù)主要有以下3種： (1)美國Exxon公司的ThemalDeNOX工藝：過程中噴人NH，反應(yīng)溫度為870～1200，燃油和燃煤電站鍋爐的脫氮率可達40％～60％。 (2)美國燃燒技術(shù)公司(NFT)的NOXOu技術(shù)：過程中噴人尿素，反應(yīng)溫度為900～1000℃，尿素溶液可直接噴人鍋爐爐膛，若同時噴石灰水還可進行脫硫。該技術(shù)目前在美國和歐洲已得到商業(yè)應(yīng)用，脫氮率達35％～70％。 (3)Emcoe公司的二級DeNOX技術(shù)：過程中噴人尿素和甲醇，該系統(tǒng)的第1臺反應(yīng)裝置安裝于KVABasel城市垃圾焚燒爐上，獲得65％～80％的脫氮率。 1．2．4工藝特點 (1)投資少，是SCR投資的20％～30％：脫NO率中等，為25％～40％；不使用催化劑，因而不會提高煙氣中S0的氧化率，S0濃度不會增加，生成的NH，HSO造成空氣預(yù)熱器的堵塞和腐蝕程度比SCR低。 (2)布置相對簡易，且工程造價低、占地面積小、維護簡便，目前更適合老廠改造．新爐可依鍋爐設(shè)計配合使用。 1．3SNCR／SCR組合法 SNCR／SCR組合法于20世紀90年代后期研發(fā)成功，并成熟應(yīng)用于多數(shù)大型燃煤機組。該技術(shù)結(jié)合了SCR和SNCR系統(tǒng)的優(yōu)點，適合新建大型機組．同時也適用場地狹窄的老廠改造。應(yīng)用于SNCR法的化學(xué)還原劑被設(shè)計成爐內(nèi)脫硝后，余氨再進入SCR的催化反應(yīng)裝置實施脫硝，脫硝效率最高可達90％。使用的還原劑為尿素，可省去噴氨系統(tǒng)_163。SNCR／SCR組合技術(shù)可節(jié)省大量電廠脫硝運轉(zhuǎn)費用，是目前電廠最經(jīng)濟的脫硝方式。 1．4活性炭法(AC) 利用活性炭特有的大比表面積、多空隙進行脫硫或是脫硝，煙氣(溫度為90～150℃)經(jīng)除塵器后便進入吸附塔進行噴水冷卻。向吸附塔中噴氨氣，氨氣與N0在活性炭的催化還原作用下生成N，實現(xiàn)脫硝的目的。優(yōu)點是吸附容量大、吸附過程和催化過程的動力學(xué)過程快、活性炭可再生、機械穩(wěn)定性高，缺點是易形成熱點甚至引起著火、設(shè)備的體積大、脫硝成本高。 1．5SNOX／DESONOX法 丹麥的SNOX法和德國的DESONOX法是使用催化劑聯(lián)合進行脫硫脫硝的2種方法，從除塵器出來的煙氣進入催化劑反應(yīng)器進行NO還原，這一點與用于SCR設(shè)備的方法相似：將煙氣加熱到400～420；送人催化反應(yīng)器，使SO氧化成SO；在換熱器中S0與水汽結(jié)合成為硫酸。 兩種方法的基本原理相同，區(qū)別在于氧化和催化還原劑是布置在單獨的反應(yīng)器(SNOX)里還是聯(lián)合反應(yīng)器(DESONOX)~。因為脫硫和脫硝的運行溫度不同，單獨的反應(yīng)器可以單獨調(diào)節(jié)至最佳溫度；在聯(lián)合反應(yīng)器中布置的是由技術(shù)制造商自己開發(fā)的一種特殊的高溫催化還原劑。 3發(fā)展規(guī)劃    近幾年，新建大型燃煤機組都按要求同步采用低NO燃燒方式，一批現(xiàn)有電廠結(jié)合技術(shù)改造也安裝了低NO燃燒器。綜合考慮我國的技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展水平和電力企業(yè)的承受能力，今后將繼續(xù)應(yīng)用低NO燃燒技術(shù)，繼續(xù)研究脫硝效率更高、經(jīng)濟性更好的低NO燃燒技術(shù)，為大型火力發(fā)電機組提供新一代燃燒技術(shù)，也為SCR和SNCR技術(shù)的應(yīng)用提供配套技術(shù)[20-24]。 應(yīng)考慮在燃燒無煙煤的發(fā)電廠建立SCR和SNCR技術(shù)的工程示范。通過示范工程，引進、消化國外技術(shù)，培育出掌握先進煙氣脫硝技術(shù)、具有市場競爭能力的工程公司，為煙氣脫硝的參數(shù)選取、機組匹配和技術(shù)方法選擇等提供科學(xué)依據(jù)，從而建立我國的煙氣脫硝工程標準體系。

摘要：介紹了利用霞普氣制作的預(yù)熱裝置，實現(xiàn)了壓縮機焊接機殼不需進爐就能預(yù)熱的關(guān)鍵。 1引言 隨著離心式壓縮機生產(chǎn)數(shù)量不斷增加，焊接機殼的質(zhì)量、進度，已成為能否保證交貨期的關(guān)鍵。機殼焊接時，從上法蘭與密封體拼裝&a;預(yù)熱&a;焊接；上法蘭與外殼板拼裝&a;預(yù)熱&a;焊接；上機殼中的支撐環(huán)與內(nèi)殼體、端板拼裝&a;預(yù)熱&a;焊接；下法蘭與密封體拼裝&a;預(yù)熱&a;焊接；下法蘭與外殼板拼裝&a;預(yù)熱&a;焊接；下機殼中的支撐環(huán)與內(nèi)殼體、端板拼裝&a;預(yù)熱&a;焊接；整個機殼從拼裝到焊接過程中，大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)殼體要經(jīng)過20次預(yù)熱，小殼體要經(jīng)過8次預(yù)熱，并且在焊接過程中工藝要求要保證預(yù)熱溫度。 以往焊接機殼預(yù)熱，符合本公司爐膛尺寸的可進爐預(yù)熱處理，超出爐膛尺寸的到外協(xié)廠進行預(yù)熱。隨著焊接機殼數(shù)量的不斷增加，焊接機殼體積的增大，公司熱處理預(yù)熱爐已滿足不了焊接機殼進爐預(yù)熱的要求。 焊接機殼各組、部件進爐預(yù)熱從升溫、預(yù)熱、保溫、出爐，至少要經(jīng)過6～8h，而且出爐溫度至少要高出工藝要求溫度100℃，否則途中周轉(zhuǎn)到車間，在焊接時工件溫度降低達不到工藝要求。 由于預(yù)熱時間長，在公司內(nèi)占用熱處理爐，外協(xié)延長生產(chǎn)周期，既浪費能源，又消耗資金，焊接機殼的預(yù)熱問題是急需解決的關(guān)鍵問題。 2 預(yù)熱裝置的研制 為不影響生產(chǎn)進度，緩解熱處理車間的處理設(shè)備能力，解決焊接機殼預(yù)熱的關(guān)鍵問題。焊接工藝人員對火焰槍進行了選型和試驗、購置了WLB-720火焰槍。 預(yù)熱裝置由火焰槍、霞普氣瓶、支架和小車組成。該裝置為手推車式，預(yù)熱裝置隨焊接機殼移動，焊工在焊接前、焊接過程中隨時進行預(yù)熱，方便、安全、可靠，便于定置管理。在手推車上設(shè)有固定氣瓶的位置，用以穩(wěn)固霞普氣瓶，有兩個調(diào)整支架，用以穩(wěn)固火焰槍，調(diào)整槍體角度。 當小的焊接機殼預(yù)熱時，用一個手推車，取下兩個火焰槍，對稱預(yù)熱即可，可隨時調(diào)整火焰槍的角度、加熱位置；大的焊接機殼用兩個手推車，取下4個火焰槍四角對稱加熱，可隨時調(diào)整火焰槍的角度、加熱位置，保證在預(yù)熱過程中氣瓶穩(wěn)固不倒，火焰加熱槍移動靈活，氣體火焰充分燃燒，加熱溫度比較均勻，在盡可能短的時間內(nèi)，達到工藝要求的預(yù)熱溫度。 達到預(yù)熱溫度后，火焰槍放置在推車固定位置上，當預(yù)熱溫度下降，需要再次預(yù)熱時，可隨時進行，直至機殼焊完為止。不需要預(yù)熱時，收起火焰槍放在手推車上，連同氣瓶隨車定置管理。圖1為焊接機殼采用預(yù)熱裝置預(yù)熱示意圖。 3 產(chǎn)品應(yīng)用 焊接機殼預(yù)熱裝置研制成功后，鉚焊車間4個焊接小組進行實際應(yīng)用。每個焊接小組根據(jù)產(chǎn)品進度情況，按工藝要求隨時隨地將焊接機殼組、部件進行預(yù)熱。 僅半年時間，采用預(yù)熱裝置焊接機殼88臺，共計120個缸，其中大于Φ700mm的大機殼31個，小機殼89個，節(jié)約價值近50萬元。 焊接機殼預(yù)熱裝置的研制，保證了焊接質(zhì)量，提高焊接生產(chǎn)效率5倍以上，不僅縮短了生產(chǎn)周期，同時還降低了生產(chǎn)成本，按每年平均焊接160臺機殼計算，利用霞普氣預(yù)熱裝置進行預(yù)熱，每年可節(jié)省資金100多萬元。

   離心通風機中，氣流經(jīng)葉輪做功后壓力增高速度增加，雖然經(jīng)過了擴壓器的擴壓，速度進一步降低轉(zhuǎn)化為壓力能，但是通風機中的擴壓器基本都很簡單，相對高速的氣體進入蝸殼不但會出現(xiàn)尾流-射流現(xiàn)象，而且由于葉輪出口到蝸殼的突擴會在葉輪出口處產(chǎn)生不同旋轉(zhuǎn)強度的旋渦，這些都極大的影響了風機的效率。為了減少這種旋渦的出現(xiàn)，常常在蝸殼中安裝整流板，通過減小突擴從而減少大強度的旋渦，其結(jié)構(gòu)如圖9所示。 本文研究了三個帶不同長度整流板的風機，其中model1風機整流板長度是180mm，model2風機的整流板長度是100mm，model3風機的整流板長度是70mm。三種模型相同位置網(wǎng)格疏密情況基本一致，蝸舌部分和蝸殼葉輪ineface部分的網(wǎng)格尺寸相同；三種模型的蝸殼網(wǎng)格數(shù)分別是714687、718966和730124；葉輪和進口集流器部分使用相同的模型，葉輪和進口集流器之間的間隙為2mm。       圖10是整流板長度不同的模型風機整機模擬的性能曲線圖，可以看出三種模型的全壓和流量均達到了設(shè)計要求，在設(shè)計工況下model2的全壓分別比model1和model3的全壓高了2.5%和1.18%，在大流量時model2的全壓分別比model1和model3的全壓高了6.3%和0.85%，在小流量下相差則不是很大；效率的趨勢則基本與全壓趨勢保持一致，小流量下三種模型效率相差不大，在設(shè)計工況下model2的效率分別比model1和model3的效率高了1.19%和1.13%，大流量下model2的效率則分別比model1和model3的效率高了7.1% 和0.75%。 圖11是不同長度整流板的風機設(shè)計工況下跨盤蓋中心截面的靜壓分布，可以看出隨著半徑的增大，整流板不同的三個模型靜壓都增加了，且三種模型的靜壓分布狀況相似，不同的是model1出口壓力較低，氣流從葉輪進入蝸殼后靜壓迅速上升，model2和model3 出口壓力基本相同，氣流從葉輪進入蝸殼后壓力逐漸升高。圖12是不同長度整流板的風機設(shè)計工況下葉輪中心截面的相對速度分布，可以看出三個模型都在靠近蝸舌處的兩個葉道內(nèi)出現(xiàn)了渦旋，其中model2在上游的那個流道渦旋強度較大，下游流道渦旋強度很小，流 動狀況最好，model1雖然在兩個流道內(nèi)都產(chǎn)生渦旋，渦旋強度較大，流動狀況尚可，model3在兩個流道內(nèi)都產(chǎn)生了比較大的渦旋，基本占據(jù)整個流道，流動狀況最差。這也說明風機下游設(shè)備會對上游設(shè)備產(chǎn)生影響。   結(jié)論：比較了不同長度的整流板對風機性能的影響，整流板過長會使其距離葉輪前盤的間隙過小，氣流在從葉輪進入蝸殼的時候流動非常不均勻，產(chǎn)生較大的流動損失，影響了風機的全壓和效率，整流板太短則會明顯減弱集流器與葉輪之間的氣體泄漏阻擋效果，也會影響 全壓和效率，合理長度的整流板會破壞因為葉輪、蝸殼突擴產(chǎn)生的大尺度漩渦，同時對進口集流器和葉輪之間的氣體泄漏也有一定的阻擋作用，減少了流動損失和泄漏損失，提高了全壓和效率。

摘要：本文首先對某高效離心風機進行全三維整機數(shù)值模擬，得到其性能曲線并與實驗結(jié)果進行對比分析。通過使用不同形式的進口集流 器和采用長度不同的整流板等改變風機部件參數(shù)來研究風機性能的變化，結(jié)果表明錐形進口集流器制造簡單同時有效提高了風機的效率，合理的整流板長度可以改善風機內(nèi)部流動狀態(tài)并提高風機效率。 0引言 離心風機是國民經(jīng)濟各部門中應(yīng)用量大、使用面廣的通用機械，是工業(yè)生產(chǎn)中主要的耗能設(shè)備，因此研究和改進離心風機，提高其工作效率對節(jié)約能源有著非常重要的意義。離心風機主要包括進口集流器、葉輪和蝸殼三大部件，其幾何結(jié)構(gòu)和內(nèi)部流體的流動狀態(tài)直接影 響離心風機的能源利用率和工作效率[1]。 王昊[2]等通過對一臺離心風機更換葉輪翼型和改變?nèi)~片的安裝角，采用數(shù)值模擬的方法分析了風機的性能和流場。張顧鐘[3]采用多目標法對某離心風機進行優(yōu)化，通過改變?nèi)~片出口角、葉片數(shù)和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，得到風機整機性能的提高。陽誠武[4]等通過對9-26型離心風 機的模型進行數(shù)值模擬，研究了短葉片長度、短葉片周向位置、短葉片的安裝角度及長短葉片數(shù)對風機性能的影響。李新宏[5]等對9-19No.1離心風機進行了三維全粘性的整機數(shù)值模擬，得到風機的壓力場和速度場分布。本文對某高效離心風機進行全三維整機數(shù)值模擬并與實驗測試進行對比，在此基礎(chǔ)上改變其進口集流器與整流板等風機部件的參數(shù)，分析其對風機性能的影響及風機內(nèi)部流動狀況，為設(shè)計高效離心風機提供了參考。 1風機整機模擬與實驗對比本文的試驗研究對象是一臺高效離心通風機，數(shù)值模擬采用Fluen軟件，計算區(qū)域主要分為三個部分：進口集流器、蝸殼和葉輪。該風機主要結(jié)構(gòu)和設(shè)計參數(shù)如下：葉片進、出口直徑為460mm、1000mm；葉輪出口直徑為1010mm；長、短葉片各12個；葉片進、出口安裝角為29.03°、75°；葉輪進、出口寬度為105mm、46mm；蝸殼寬度為270mm；風機轉(zhuǎn)速 為1450pm。 由于計算模型尺寸比較大，網(wǎng)格數(shù)目比較多，同時模型外形不是很復(fù)雜，本文采用結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格，在保證計算精度的前提下大大節(jié)約了計算周期。考慮到流體在通風機內(nèi)的流動特性，對近壁面采用了網(wǎng)格節(jié)點不等距處理，對于ineface、蝸舌、葉輪均采用了網(wǎng)格節(jié)點加密處理，其中進口集流器網(wǎng)格數(shù)為715806，葉輪網(wǎng)格數(shù)為758632，蝸殼網(wǎng)格數(shù)為714687。對計算模型的網(wǎng)格數(shù)均進行了網(wǎng)格無關(guān)性驗證，當網(wǎng)格數(shù)再增加時計算的全壓和效率變化均在0.5%以內(nèi)。 該通風機內(nèi)部流動馬赫數(shù)比較低，可以認為是三維粘性不可壓縮流動，湍流模型選擇κ-ε模型，壓力速度耦合方法采取SIMPLE算法，松弛因子采用Fluen默認值。進口采用速度進口，出口為壓力出口條件，壁面為無滑移邊界。 圖2為風機性能曲線的數(shù)值模擬結(jié)果與實驗值的對比，其中風機全壓的實驗結(jié)果與數(shù)值模擬最大相差3.2%，在設(shè)計流量附近模擬值略高于實驗值，風機的靜壓、功率的實驗結(jié)果分別與數(shù)值模擬結(jié)果相差了2.3%、3%，模擬值與實驗結(jié)果的曲線趨勢基本一致，風機的效率的誤差則在3.9%以內(nèi)，在設(shè)計流量時模擬值與實驗結(jié)果基本相同。所有性能參數(shù)的誤差均在5%以內(nèi)，說明了本文的計算模型和計算方法的正確性。 2進口集流器對風機性能的影響 為了使氣流能夠更加均勻進入葉輪，一般通風機都會有進口集流器。進口集流器應(yīng)該盡量使氣流充滿葉輪進口截面，使流動狀況盡量接近葉輪進口的氣流狀況，避免產(chǎn)生渦流等流動損失。本文使用了三種型式的進口集流器：圓筒形進口集流器、錐形進口集流器和弧形進口集流器，如圖3所示。三種進口集流器軸向長度相同，出口面積都與葉輪進口面積相同，其中錐形進口集流器與弧形進口集流器進出口面積保持一致。   在進行模型的網(wǎng)格劃分的時候，分別對三種型式的進口集流器對應(yīng)處網(wǎng)格進行了尺寸的統(tǒng)一，例如進口處第一層網(wǎng)格與葉輪進口截面匹配的ineface截面網(wǎng)格尺寸均相同，對于其它壁面處的網(wǎng)格盡量做到尺寸接近。圓筒形進口集流器，錐形進口集流器和弧形進口集流器的網(wǎng)格數(shù)分別是61447、715806和70866，蝸殼和葉輪部分均相同。 圖4是采用三種進口集流器的性能曲線對比，可以看出三種進口集流器風機模型均滿足設(shè)計要求。由圖4（a）可以看出在小流量情況下，三種模型的全壓相差不大；隨著流量的增加，特別是超過設(shè)計流量后，采用弧形進口集流器的風機全壓最高，其次是采用錐形進口 集流器的風機，圓筒形進口集流器風機最低。在設(shè)計工況下弧形進口集流器的全壓分別比錐形和圓筒形進口集流器全壓高1.3%和0.8%，在大流量下弧形進口集流器的全壓分別比錐形和圓筒形進口集流器全壓高6.1%和10.2%。由圖4（b）可以看出效率與全壓的趨勢保持一致，小流量狀況下三種模型效率基本相同，隨著流量的增加弧型的效率高于錐形，錐形的效率高于圓筒，在設(shè)計工況下弧型進口集流器的效率分別比錐形和圓筒形進口集流器效率高0.6%和1.3%，大流量時弧型進口集流器的效率分別比錐形和圓筒形進口集流器效率高5.7%和8.6%。 圖5、圖6和圖7分別顯示了不同流量下葉輪進口截面的絕對速度云圖，可以看出采用圓筒形進口集流器的風機，在該截面上壁面速度和中心速度都比較大，速度延半徑方向有先增大后減小的過程，而采用錐形進口集流器和弧形進口集流器的風機則都是中心速度小，壁 面速度大，速度延半徑方向是逐漸增大的過程，弧形和錐形的速度分布基本一致，弧形的在大流量的情況下速度分布更加均勻?？梢钥闯霾还懿捎媚姆N進口集流器，葉輪進口速度分布都不可能是完全對稱的，下游設(shè)備的不對稱性會影響上游設(shè)備，在設(shè)計工況下三種模型的進 口速度分布最均勻，氣體進入葉輪內(nèi)流動狀況最好，因此效率最高。 圖8是設(shè)計工況下三種模型同一位置子午截面總壓圖，可以看出由于葉輪對氣體做功，沿著流動方向氣體的總壓在不斷地增加，同一半徑下輪蓋側(cè)的壓力均低于輪盤側(cè)的壓力，尤其是在進口處，輪蓋側(cè)的壓力明顯低于輪盤側(cè)的壓力，采用圓筒形進口集流器風機在輪蓋側(cè) 進口轉(zhuǎn)彎區(qū)域明顯會有一個較大的低壓區(qū)域，采用錐形進口集流器風機在進口處的壓力梯度則要緩和一些，采用弧形進口集流器風機在進口處壓力梯度最小，因此弧形進口集流器最能符合氣流由軸向變?yōu)閺较蜻M入葉輪的氣體流動狀況，在進口蓋側(cè)產(chǎn)生的流動損失最小。

摘要:使用CFD數(shù)值計算軟件對一5.6號離心風機進風口與葉輪徑向間隙(徑向間隙&dela;與葉輪直徑D2比值)分別為1mm(0.18%)、2mm(0.36%)、3mm(0.54%)和4mm(0.71%)時的整機進行三維數(shù)值模擬，并且與葉輪和進風口沒有間隙的離心風機數(shù)值模擬結(jié)果進行對比。分析間隙對內(nèi)部流場的影響，總結(jié)得到該離心風機全壓、內(nèi)功率和內(nèi)效率隨間隙變化情況 0引言 離心風機是工業(yè)生產(chǎn)部門使用非常廣泛的機械設(shè)備，在冶煉、石油和化工等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。其能否安全、經(jīng)濟的運行直接關(guān)系著各個生產(chǎn)部門的經(jīng)濟效益。離心通風機中的損失可分為流動損失、泄漏損失、輪阻損失和機械損失等。為了保證高速旋轉(zhuǎn)的離心通風機旋轉(zhuǎn)的可靠性，進風口和葉輪之間要有一定的間隙，由于存在這一間隙，氣體經(jīng)過葉輪前蓋與進風口之間的泄漏形成循環(huán)流動，使葉輪對這部分流體的做功均被損失掉。這種損失被稱為內(nèi)泄漏損失。 一般經(jīng)驗認為，進風口與葉輪之間的徑向間隙越小，內(nèi)泄漏損失會越小，故在制造工藝和安全運行的條件許可下，間隙應(yīng)盡可能小。但是由于制造工藝和加工成本的限制，間隙過小可能有較大的制造困難，所以要在兼顧多種因素的情況下，找到最佳的徑向間隙量。 本文以某一高效離心風機（機號5.6號）為模擬對象，使用三維造型軟件對進風口與葉輪徑向間隙(&dela;/D2)分別為1mm(0.18%)、2mm(0.36%)、3mm(0.54%)和4mm(0.71%)時的離心2風機整機建模，對建模后的整機劃分網(wǎng)格，再使用CFD數(shù)值計算軟件對整機進行數(shù)值分析，最后對計算結(jié)果進行對比分析，得到不同間隙對該機號風機的全壓、內(nèi)功率和效率的影響，總結(jié)得到不同間隙對間隙內(nèi)泄漏損失的影響。同時得到該機型的最佳的徑向間隙。2不同徑向間隙離心風機整機CFD數(shù)值模擬 2.1模型建立及網(wǎng)格劃分 使用三維造型軟件UG對進風口與葉輪徑向間隙(&dela;/D2)分別為離心風機整機建模，圖?表示的為間隙1??時的二維圖。建模時將整機分為?個區(qū)域，分別為進風口、葉輪、葉輪和進風口之間的間隙、以及機殼部分。 圖2表示三維數(shù)值計算模型和網(wǎng)格，計算網(wǎng)格使用分塊四面體網(wǎng)格，由建模的4部分組成。其中，間隙和葉輪部分設(shè)計為旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格。近壁面以及間隙部分網(wǎng)格加密處理，離心通風機整機網(wǎng)格總數(shù)為230萬。 2.2CFD數(shù)值計算方法 在CFD數(shù)值計算中,使用K-?湍流模型求解相對坐標系下守恒形式的三維Navie-sokes方程?？臻g項采用有限體積中心離散方法[5]。采用四階Runge-kua法時間推進以獲得定常解。為了加速收斂，采用多重網(wǎng)格法。 數(shù)值模擬的邊界條件為：進口給定速度條件，根據(jù)不同流量給定不同的進口速度；出口為自由出口條件；葉輪給定旋轉(zhuǎn)速度. 2.3內(nèi)部流場分析 圖3表示的是間隙為4mm時間隙中的速度分布，可以很明顯的看到，蝸殼中壓力較高的流體經(jīng)過間隙重新流回葉輪，同時間隙對氣流又產(chǎn)生了節(jié)流作用，氣流的速度快速增加，并且在間隙處產(chǎn)生了渦流。通過間隙進入葉輪的氣流再次和葉輪中的主氣流混合。這與一般 的理論分析是一致的，葉輪對氣體的做功的一部分消耗在了間隙內(nèi)的循環(huán)上。 圖4和5分別表示的是沒有間隙和3種不同間隙時蝸殼中截面的總壓分布。對比圖4和5可以得到，沒有間隙時的蝸殼中的總壓比有間隙時要明顯大，而且渦的分布也比有間隙時少。這就表明間隙會明顯減小風機的做功能力。隨著間隙的增大，蝸舌區(qū)域總壓會明顯降低，也會出現(xiàn)明顯的渦流。這也表明間隙泄漏對蝸舌部位的氣流影響較大。 2.4不同間隙時的全壓和內(nèi)效率比較 圖6和7分別表示的是葉輪進口沒有徑向間隙和徑向間隙與葉輪直徑比值(&dela;/D2)分別為數(shù)值模擬的流量和全壓曲線以及流量和內(nèi)效率曲 線。從兩張圖可以很明顯的看出，隨著間隙的增大，在全流量工況，全壓和內(nèi)效率都有明顯的下移。 從圖6可以看出，在小流量區(qū)域，隨著間隙的增大，雖然全壓有一定的降低，但是降低的不是很明顯，而且在全壓降低到一定程度以后，基本不再降低；然而在大流量區(qū)域，壓力降低的比較明顯。這就說明在小流量區(qū)域，間隙的大小對全壓的影響較?。辉诖罅髁繀^(qū)域， 間隙的大小對全壓有較大的影響。這和理論分析的結(jié)果是一致的。 從圖7可以看出，和沒有間隙時的理想情況比，徑向間隙會明顯的降低整機的內(nèi)效率，隨著&dela;/D2的增大，在小流量區(qū)域，內(nèi)效率變化不是很明顯；在大流量區(qū)域，內(nèi)效率下降的比較明顯。在大流量區(qū)域，&dela;/D2為0.18%時，內(nèi)效率和沒有間隙時的情況比較接近，并且&dela;/D2為0.36%和0.54%時內(nèi)效率比較接近，而當&dela;/D2為0.71%時，效率又有比較明顯的下降。 對于該5.6號的風機，一般情況下做到&dela;/D2為0.18%要求比較高，實現(xiàn)起來既耗費時間又增加成本，但是同時又不希望效率降低過大，由于&dela;/D2由0.36%增加到0.54%時內(nèi)效率變化較小，所以該型風機最佳的徑向間隙量&dela;/D2為0.54%，這與經(jīng)驗公式要求的一般間隙約為0.5%D2的要求是相符合的。 3結(jié)論 1）使用CFD數(shù)值計算軟件對一5.6號高效離心風機進風口與葉輪徑向間隙(&dela;/D2)分別為時的整機進行三維建模和數(shù)值模擬，并且與沒有間隙時的數(shù)值模擬結(jié)果進行對比。結(jié)果表明，蝸殼中壓力較高的流體經(jīng)過間隙重新流回葉輪，同時間隙對氣流又產(chǎn)生了節(jié)流作用，氣流的速度快速增加，并且在間隙處產(chǎn)生了渦流。 2）不同間隙時蝸殼中截面的總壓分布表面，隨著間隙的增大，蝸舌區(qū)域總壓會明顯降低，也會出現(xiàn)明顯的渦流。間隙泄漏對蝸舌部位的氣流影響較大。 3）隨著間隙的增大，在全工況內(nèi)，全壓和內(nèi)效率都會減小。在綜合考慮制造成本和徑向間隙對內(nèi)效率的影響，得到該機型最佳的徑向間隙與葉輪直徑的比值&dela;/D2為0.54%。

服務(wù)項目：除塵抽風機、鍋爐引風機、礦用風機、糧食風機；鈦風機、氯氣輸送風機、煤氣鼓引風機   現(xiàn)有風機中有很多性能優(yōu)良，但由于用戶要求的多樣性，已有產(chǎn)品中往往選不到合適的風機和?；O(shè)計對象。重新設(shè)計新產(chǎn)品則需要氣動計算、模型試驗、工藝設(shè)計，模具制造等一系列復(fù)雜過程，成本高、周期長。這時可采用變型設(shè)計，即僅改變原有風機個別幾何參數(shù)來滿足設(shè)計要求。變型設(shè)計有試驗數(shù)據(jù)和實際產(chǎn)品為依據(jù)，設(shè)計計算可靠，不必進行模型試驗；還可利用現(xiàn)有圖紙資料、模具工裝，降低了成本，縮短了設(shè)計制造周期。 變型設(shè)計原理   當選型設(shè)計和?；O(shè)計都不能滿足設(shè)計要求時，選用比轉(zhuǎn)速相差不多，性能較好的離心風機進行變型設(shè)計。在變型量控制在一定范圍內(nèi)時，可以認為變型設(shè)計點的效率近似不變。變型設(shè)計方法主要有：①變?nèi)~輪寬度；②變?nèi)~片數(shù)；③變?nèi)~輪外徑及出口安裝角或葉片型線；④變?nèi)~片進口安裝角。 一、變?nèi)~輪寬度   變?nèi)~輪寬度的變型設(shè)計方法， 滿足用戶提出的壓力要求，而不滿足流量要求。按設(shè)計要求的技術(shù)能數(shù)，計算出比轉(zhuǎn)速后，選擇與計算比轉(zhuǎn)速接近，效率較高的風機，從其無因次性能曲線上找出變型工況點得到流量系數(shù)，按設(shè)計全壓要求求得所需風機葉輪直徑。依此為依據(jù)得到變型設(shè)計的模型風機。 作兩點假設(shè)：①不考慮由于寬度變形而引起的軸向渦流變化；②不考慮由于寬度變化引起的附面層變化。 在此基礎(chǔ)上，按下面兩種情況進行變寬度計算：①滿足進口速度三角形相似；②滿足出口速度三角形相似。 寬度改變以后，全壓可能會有所變化，因此要計算全壓是否在設(shè)計壓力允許波動范圍。 二、變?nèi)~片數(shù)     變?nèi)~片數(shù)方法適用于風量滿足用戶要求，而風壓不滿足要求的情況，按滿足風量要求，求得所需模型風機，并得到對應(yīng)各幾何參數(shù)（按比例常數(shù)求得）。變?nèi)~片數(shù)后，主要考慮滑移系數(shù)Ｋ發(fā)生變化，滑移系數(shù)Ｋ可按模型風機的實驗結(jié)果和滑移系數(shù)的計算公式進行修正計算。 三、變?nèi)~輪出口參數(shù)或葉片型線   這一方法適用于模型滿足全壓或流量其中一個要求，而另一要求與模型風機參數(shù)相差不多的情況。通過改變?nèi)~輪出口幾何參數(shù)或葉片型線來滿足設(shè)計要求。有三種情況：①變?nèi)~輪外徑葉片出口安裝角&bea;，不變?nèi)~片型線；②變?nèi)~輪外徑，葉片型線，不變?nèi)~片出口安裝角&bea;；③變?nèi)~片出口安裝角&bea;，葉片型線，不變?nèi)~輪外徑。 １、先滿足流量或全壓要求得出?；L機； ２、滑移系數(shù)的修正計算仍使用變?nèi)~片數(shù)時的計算方法； ３、對計算結(jié)果進行驗算。 四、變?nèi)~片進口參數(shù)   葉片進口參數(shù)同時影響著通風機的流量與全壓，因此，不能先滿足其中一個要求，經(jīng)修正后滿足另一要求，也就是說，不能先確定模型風機，只能是同時確定模型風機及變形后的葉片進口參數(shù)。  

燒結(jié)鼓風機轉(zhuǎn)子工藝控制      燒結(jié)機配套用的主抽風機，即通常所稱的燒結(jié)鼓風機，是冶金行業(yè)燃料燒結(jié)的關(guān)鍵設(shè)備之一，擁有極其廣闊的市場需求，其耗電量占燒結(jié)廠總耗電量的百分之四十左右，輸送的介質(zhì)為燒結(jié)煙氣，含塵量交大，風機的轉(zhuǎn)子極其蝸殼磨損嚴重，且因其流量較大，壓力相對較高，一般轉(zhuǎn)速多為1450/min或3000/min，因而要求其轉(zhuǎn)子制作的材料在高溫狀態(tài)下既要有較高的屈服極限，又要有一定的耐磨性能，同時還要有較好的焊接性能，這就給燒結(jié)風機的制作增加了一定的難度。    武漢鼓風機廠于八十年代末引進日本三菱技術(shù)之后，在原有的SJ系列及D系列燒結(jié)風機的基礎(chǔ)上，著手開發(fā)、研制了高效率、低耗能、使用壽命廠的AF燒結(jié)風機系列，流量范圍從2500m3/min至13000m3/min，該系列產(chǎn)品因其性能可靠、效率高、結(jié)構(gòu)合理、維修方便等特點而深受用戶歡迎，并且逐漸占有一定的市場份額。正因于此，上海寶鋼于1998年底決定于我廠合作生產(chǎn)450m2IDL風機轉(zhuǎn)子組。    上海寶山鋼鐵（集團）公司燒結(jié)廠450m3IDL主排風機是日本日立造船株式會社生產(chǎn)的產(chǎn)品，使用時間已達10年之久，運行情況良好。但由于長時間的粉粒摩擦。致使轉(zhuǎn)子磨損嚴重，雖經(jīng)過幾次中間維修后仍可正常使用，但訂購哦備件轉(zhuǎn)子已迫在眉睫。直接從國外進口備件價格昂貴，因此，寶鋼決定立足國內(nèi)廠家，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子制造國產(chǎn)化。 450m3IDL主排風機的基本性能要求是：流量：21000m3/min進口壓力：為-19.11KPa，出口壓力為0.49KPa，全壓升19.6KPa，溫度：150℃電機功率為9300Kw，轉(zhuǎn)速為1000/min 介質(zhì)為燒結(jié)煙氣，溫度從80℃至250℃，葉輪要求采取耐磨措施。經(jīng)設(shè)計計算確定該風機轉(zhuǎn)子為離心式雙進氣、雙支撐、錐形前盤、單板葉片附耐磨襯板焊接結(jié)構(gòu)，葉輪外徑D2=4270mm葉輪出口寬度b2=500mm，為減輕轉(zhuǎn)子重量，主軸設(shè)計為中空管焊接軸頭結(jié)構(gòu)，最大加工外徑為φ810mm，總長為6948mm。轉(zhuǎn)子總重量約26噸。是目前我國風機行業(yè)自己生產(chǎn)制造的最大燒結(jié)風機轉(zhuǎn)子。 為了確保產(chǎn)品質(zhì)量達到國際上同類產(chǎn)品的水平，我們決定與日本荏原工機株式會社合作進行該風機轉(zhuǎn)子的設(shè)計、生產(chǎn)及檢驗，且葉輪的關(guān)鍵原材料由荏原工機負責在日本制鋼所采購后進口，轉(zhuǎn)子在整個制造過程中由荏原工機派專業(yè)人員到現(xiàn)場進行技術(shù)指導(dǎo)，并接受用戶嚴格的質(zhì)量監(jiān)督。通過前后兩年多的通力合作，此轉(zhuǎn)子已經(jīng)順利制作完成，經(jīng)用戶嚴格驗收后已送交到了用戶現(xiàn)場。 通過完成此轉(zhuǎn)子的設(shè)計、制造，我能又學(xué)到了很多新的東西，也積累了一些經(jīng)驗。下面，我僅就450m3IDL主排風機轉(zhuǎn)子在制造過程中壓膜成型、焊接及焊后表面處理和主軸精加工等涉及到產(chǎn)品表面質(zhì)量的諸方面與各位專家簡要交流一下： 葉輪錐形前盤成型 通常錐形前盤成型采用平板料壓模成型，扇形板料滾彎成型。而450m3IDL葉輪錐形前盤采用的是素線法在1100噸水壓機上成型，即在前盤展開料上過中心等分劃線，圓棒沿所劃線逐條施壓。采用此方法基于以下幾點考慮： 展開直徑達φ4376mm，板厚30mm。單件生產(chǎn)的產(chǎn)品采用壓膜成型成本太高 采用滾彎成型需對大型三星滾機進行改造也非易事 采用素線法成型將壓型和整形工序合二為一，成本不高且可行。成型檢驗結(jié)果：錐盤高度誤差3mm，錐底平面誤差2.5mm。錐面整體樣板型線最大間隙2.5mm。 二、葉輪組裝（定位焊） 葉輪各零件組裝定位焊遵循對稱分布、先內(nèi)后外的原則。由于葉輪材料的施焊條件必須具備一定的溫度，預(yù)熱和后熱處理（消氫處理）。因此在定位焊和滿焊時都面臨變形量增加和防變形、反變形的問題。根據(jù)葉輪的具體情況采取了相應(yīng)的措施： 組裝葉片時采用了三角形防變形支撐。保證葉片與中盤的垂直度。（葉片長1400mm） 中盤內(nèi)圈防翹曲變形圈，保證了軸盤連接平面的平面度 前盤防波浪變形圈，保證焊后前盤跳動誤差最小 葉片出口防變形支撐，保證葉輪出口寬度 葉輪外圓人字形防變形支撐，保證前盤與中盤不出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形 采用十字形剛性固定以防止進口圈拼焊時的收縮變形 在以上六種方法的基礎(chǔ)上，通過焊接順序、位置、和焊接量的調(diào)整來防止焊接變形 這些防變形措施通過實踐證明起到了很好的作用。檢驗結(jié)果：中盤端面跳動4.5mm以內(nèi)，前盤跳動6mm以內(nèi)，葉輪出口寬度±2mm以內(nèi)，葉片垂直度2mm以內(nèi)。 三、主軸焊接 主軸的特點是采用中空軸，目的是降低對軸承承載能力的要求和磨損，減小對電機功率的要求，使風機能再長期運轉(zhuǎn)中節(jié)省相當大的能源。該主軸是由中空管和兩端軸頭三段組焊為一體的焊接結(jié)構(gòu)件，其軸長6948mm，軸徑810mm，中空管管壁厚135mm，構(gòu)件剛度很大。而轉(zhuǎn)子葉輪直徑也很大（4270mm），在1000/min高速運轉(zhuǎn)的條件下傳動的扭矩很大。因此必須制定和采用合理的焊接工藝及嚴格的工藝措施，方能滿足該轉(zhuǎn)子的要求。 焊接性分析：主軸所采用材料為S25C，其碳當量Cep=0.335%。由此可知其焊接性能較好，產(chǎn)生冷裂紋的傾向不大。但考慮到焊接厚度為135mm且為環(huán)焊縫，有很大的約束力，這是產(chǎn)生冷裂紋的重要因素，且冶金缺陷也大大增加。由此可計算得碳當量CEN=0.47%，則焊接預(yù)熱125±25℃是必須的（層間溫度不大于240℃） 焊接方法及焊材：焊接方法選用直流（反接）手工電弧焊，焊條選用J507Ni，這主要是該焊條熔敷金屬機械性能好，具有良好的塑性，低溫韌性和良好的抗裂性能，工藝性能也很好； 焊接坡口設(shè)計：根據(jù)主軸的特點，設(shè)計了便于X射線探傷，便于施焊及盡量小的焊接量和熱影響區(qū)的坡口 防變形措施：采用楔形定位塊在坡口處安裝定位，然后用鞍形固定板剛性固定，以減小主軸的變形量，同時在焊接中通過焊接順序、焊接量和焊接位置的調(diào)整來消除或減小變形量。 焊后處理：合理的焊后消氫處理和充分的去應(yīng)力熱處理。 按以上焊接要點進行的主軸焊接質(zhì)量滿足了設(shè)計要求（達GB3323-82Ⅱ級以上），焊接變形量能控制在工藝范圍內(nèi)（同軸度不大于1.5mm）。 四、葉輪焊接 要保證如此大直徑葉輪的制造精度，焊接質(zhì)量（防裂紋和減小變形）是其關(guān)鍵。該葉輪用材較復(fù)雜：前盤、中盤和進口圈材料為13C-4Ni（進口洛鎳鋼），而葉片、襯板及葉片頭為WELTEN590(進口低合金高強鋼)因而所對應(yīng)的焊條也較復(fù)雜，其中13C-4Ni之間的焊接、13C-4Ni與WELTEN590焊接、WELTEN590之間的焊接及兩種耐磨焊條共采用了五種不同的焊條。根據(jù)材料要求，結(jié)構(gòu)焊縫的焊接預(yù)熱150~180℃及30分鐘300℃的后熱消氫處理是必須的，而該葉輪焊接位置板厚較大，板厚差異也大，焊縫強度高，剛度大，焊接收縮量大。因此產(chǎn)生裂紋的傾向和焊接變形的可能性也很大，所以必須采用合理的焊接工藝及嚴格的工藝措施。 防變形措施（前文已所述） 各部焊接要點： 葉片襯板的耐磨堆焊：葉片襯板材料為WELTEN590。厚度為4mm，長1400mm，在葉片工作面要進行大量的塊狀和條狀堆焊。大量的堆焊可導(dǎo)致襯板的嚴重變形，在校正的過程中勢必產(chǎn)生大量的裂紋（因堆焊層的HRC&g;60）。為此，將葉片襯板先壓型。然后再剛性固定在相同的胎膜上進行堆焊，這樣就大大的減小了變形，從而避免了校正過程中大量的裂紋產(chǎn)生。 葉片與前盤（中盤）的焊接：葉片與前盤（中盤）的焊接為異種鋼焊接（13C-4Ni與WELTEN590）。因為焊接產(chǎn)生的收縮量大，給葉片在高度上預(yù)留了3mm的收縮余量，以保證焊接完后葉輪進出口的高度符合圖紙要求。再者，因焊接量大，且要在一定范圍內(nèi)（焊接及周邊200~300mm）預(yù)熱150~180℃，為避免裂紋的產(chǎn)生和減小變形，須將葉輪直立，以使焊縫處于平角焊位置，采用雙人以中盤對稱跳躍式后退法，在順序上采用十字交叉焊，每條焊縫在焊完立即進行30分鐘300℃消氫處理。 前盤與進口圈的焊接：前盤與進口圈的材料均為13C-4Ni，選擇的焊條應(yīng)使焊縫獲得良好的成分組織和機械性能。而前盤厚度30mm和進口圈厚度80mm兩者間的板厚差異極大，焊縫強度高，剛性大，焊接收縮量大且為環(huán)焊縫，為此我們設(shè)計出了合理的焊接坡口以減小熱影響區(qū)和焊接量，同時在焊接中采用了局部預(yù)熱等份（10等份）雙人對稱交叉焊，在多層焊中進行嚴格的過程控制（包括層間溫度控制），焊后立即進行消氫處理，從而避免了裂紋的產(chǎn)生和盡可能的減小了焊接變形。 葉片頭的焊接：葉片頭焊接位置處于較為復(fù)雜的地方，這里既有WELTEN590與WELTEN590的焊接，也有WELTEN590與13C-4Ni的焊接，且有多條焊縫的交合點，這是應(yīng)力較為集中的地方，也是最易產(chǎn)生裂紋的地方。因此，在焊接中除了要進行大范圍充分預(yù)熱外，其焊接要點是： 合理應(yīng)用焊條，特別是焊縫交會處焊條的應(yīng)用； 合理的焊接順序、方向以盡量減小應(yīng)力集中； 焊后立即進行消氫處理； 焊后處理：焊后要進行充分的消除應(yīng)力熱處理，然后在無火狀態(tài)下去掉防變形裝置。 按以上要點進行制作的葉輪，保證了焊縫質(zhì)量（通過了PT滲透,MT磁粉,VT探傷檢查），焊接變形量也控制在工藝范圍內(nèi)（前盤跳動&l;6mm，中盤跳動&l;4.5mmVT超聲波RT射線）。 五、主軸精加工 一般情況下，保證主軸精加工同軸度和軸徑位表面粗糙度的加工方法，是以兩端中心孔為基準，高速精車，或者在磨床上磨削。主軸的加工精度主要是靠機床本身的精度來保證。而450m2主軸需用重型機床加工，僅靠機床本身的精度很難保證。因此，我們在CW2100臥式車床上采用了托架支撐，低速反轉(zhuǎn)、寬刃切削并輔以混合油潤滑冷卻的加工方法，保證了主軸的加工精度。該加工方法不用中心孔定位，以兩個托架支撐，用百分表測主軸與機床花盤的垂直度和二支撐位的同軸度，隨時修正誤差，使主軸始終保持在理想的狀態(tài)。這樣，避免了機床尾座和機床主軸可能出現(xiàn)的同軸度誤差（即機床本身的精度誤差），同時由于低速寬刃車刀和混合油的配合使用，大大的降低了切削熱量對加工精度的影響，基本上消除了走刀過程中產(chǎn)生的刀紋，提高了表面粗糙度。經(jīng)最終檢驗，同軸度誤差在0.012mm，表面粗糙度到了0.4，證明主軸的此加工方法是成功可行的。 六、轉(zhuǎn)子動平衡 轉(zhuǎn)子動平衡是在德國申克公司生產(chǎn)的18噸硬支撐動平衡機上進行的。動平衡機的平衡精度可達每公斤重轉(zhuǎn)子0.5克毫米。平衡精度完全靠機床的精度保證。由于450m2轉(zhuǎn)子重量達26噸，動平衡機振擺架的支撐是滾輪支撐結(jié)構(gòu)，與主軸表面的接觸力較大，在旋轉(zhuǎn)過程中容易使軸頸產(chǎn)生壓痕，因而會影響到主軸的表面質(zhì)量。因此，避免動平衡產(chǎn)生壓痕是必須解決的問題。我們采用了在支撐軸頸為套裝（經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的45鋼）內(nèi)外錐緊定軸套，以保護支撐位軸頸，取得了圓滿的效果。這也是我們目前所做過的最大直徑和最大重量轉(zhuǎn)子的動平衡。 結(jié)束語：本文僅介紹了大型燒結(jié)轉(zhuǎn)子在制造過程中壓膜成型、焊接及焊后表面處理和主軸精加工等涉及到產(chǎn)品表面質(zhì)量等方面的一些較為重要的技術(shù)問題。目前，此轉(zhuǎn)子已順利制作完成，并通過了嚴格的檢驗驗收，各項指標均滿足了《技術(shù)協(xié)議》中的技術(shù)要求。 實踐證明：采用高韌性焊條、焊后熱處理、焊后消氫及焊后去應(yīng)力處理、合理的坡口焊接方式及得當?shù)姆雷冃未胧?，在大剛度的中空軸的焊接中，保證焊縫內(nèi)在和外在的質(zhì)量及控制焊后變形是必要的和有效的，而在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強度高、剛度大、材料復(fù)雜的大型葉輪組焊中，合理的焊接工藝和有效的防變形措施，也是保證葉輪制造質(zhì)量的關(guān)鍵所在。                                 

   離心風機用作鍋爐引風、排塵時常見葉輪磨損嚴重，大大降低了風機使用壽命，如何使風機耐磨損主要有以下幾種方案： 1、對風機葉片表面進行處理       對風機葉片表面可以進行滲碳、等離子堆焊、噴涂硬質(zhì)合金、粘貼陶瓷片處理。這些方法的共同優(yōu)點是增加了葉片表面的硬度，從而在一定程度上提高了葉片的耐磨性，但各種方法均存在各自的缺點。滲碳工藝難度大，實際滲碳時，滲碳層的部位和厚度要由葉片厚度和磨損情況以及滲碳工藝決定；堆焊時葉片變形大，而且反復(fù)焊接會導(dǎo)致葉面產(chǎn)生裂縫，易產(chǎn)生事故；噴涂時涂層的厚度很難確定好；粘貼陶瓷片的效果比較好，但價格高。 2、表面噴涂耐磨涂層      這種方法操作簡單，成本低，但涂層磨損快，一次大約使用3～5個月。 3、改進葉片結(jié)構(gòu)       共有將葉片工作面加工成鋸齒狀、變中空葉片為實心葉片、葉片加焊防磨塊等方法，這些都可以在一定程度上降低葉輪的磨損。 4、前置防磨葉柵 　 在最易磨損處安裝防磨葉柵后，可以阻止粒子向后盤及葉根處流動，從而將粒子的集中磨損轉(zhuǎn)化為均勻磨損，提高了葉輪的耐磨性，延長了風機的使用壽命。 5、改善氣動設(shè)計       合理選用風機進風口形狀，設(shè)計時應(yīng)保證葉輪最小入口相對速度，盡量降低通風機的轉(zhuǎn)數(shù)，選擇適當?shù)娜~輪流道形狀，使葉片進口到出口的弧度的曲率半徑由小漸大，這樣能減少固體顆粒與葉片的撞擊機會。 6、使用高效除塵裝置     使風機在凈化的氣流中，以降低磨損。 　 雖然目前離心風機耐磨損方法很多，但大多數(shù)是局部的和被動的，一種既經(jīng)濟又切實可行的防磨方法亟待提出。從氣動設(shè)計的角度出發(fā)，通過改變粒子軌跡，從根本上降低磨損是風機防磨措施的發(fā)展方向。  

  工廠或大型建筑物的通風一般采用機械通風。機械通風一般即指使用軸流風機或離心風機來通風。在設(shè)計通風系統(tǒng)時，不僅要考慮機器的密度和當?shù)刈罡邭鉁兀乙⒁馔L均勻，考慮人與機器的 密度，計算出需要的換氣量，然后根據(jù)待安裝的風機性能算出應(yīng)配備的風機臺數(shù)。        針對某些工程中未考慮自然通風對風機設(shè)備選擇的影響而造成初投資偏大、運行費用偏高的問題,通過建立建筑分析模型引入了一種計算風壓的方法。從理論上推導(dǎo)出熱壓、風壓以及二者共同作用下的自然通風計算方法。結(jié)合具體工程,通過分析計算得出了考慮自然通風對通風設(shè)備選擇的影響可以減小通風設(shè)備容量,從而節(jié)約能源.       工程通風機系統(tǒng)可分為消防高溫排煙風機、離心風機、混流風機、低噪聲管道風機、低噪聲風機箱、噴流誘導(dǎo)風機、人防風機、隧道風機、新風換氣機、房間通風器、壁式排風機、廚房排煙風機，屋頂風機、屋頂自然通風器、低噪聲邊墻風機、節(jié)能型管道風機、崗位風機、車間空調(diào)、防腐防爆離心風機、除塵器、凈化通風設(shè)備等和電控箱、減震器、防火排煙閥等附件。  選擇誘導(dǎo)風機正確是保證誘導(dǎo)風機系統(tǒng)正常、經(jīng)濟運行的一個重要條件。所謂正確選擇，主要是指根據(jù)被輸送氣體的性質(zhì)和用途不同用途的風機選擇；選擇的誘導(dǎo)風機要滿足系統(tǒng)所需要的風量，同時誘導(dǎo)風機風壓要能克服系統(tǒng)的阻力，而且在效率最高或經(jīng)濟使用范圍內(nèi)工作。具體選擇方法和步驟如下：     1．根據(jù)誘導(dǎo)風機被輸送氣體的性質(zhì)，選用不同用途的風機。例如，輸送清潔空氣，或含塵氣體流經(jīng)時已經(jīng)過凈化，含塵濃度不超過150mg／m3時，可選擇一般通風換氣用的；輸送腐蝕性氣體，要選用防腐風機；輸送易燃、易爆氣體或含塵氣體時，要選用防爆或排塵風機。但在選擇具體的風機型號和規(guī)格時，還必須根據(jù)某種類型產(chǎn)品樣本上的性能表或特性曲線圖才能確定。     2．考慮到誘導(dǎo)風機管道系統(tǒng)可能漏風，有些阻力計算不大準確，為了運行可靠，選用的風量和風壓應(yīng)大于通風除塵系統(tǒng)的計算風量和風壓，     3．根據(jù)選用的風量L&pime;風壓H&pime;，在風機產(chǎn)品樣本上選定風機的類型，確定風機的機號、轉(zhuǎn)速和電動機功率。為了便于接管和安裝，還要選擇合適的風機出口位置和傳動方式。所選擇風機的工作點應(yīng)在經(jīng)濟范圍內(nèi)，最好處于最高效率點的右側(cè)。