除尘风机在大流量区计算值比实测值偏高,小流量区计算值比实测值偏低,但是整体上计算结果与实测结果基本吻合。由效率曲线图可知,大流量区计算结果比实测结果偏高,小流量区计算结果比实测结果偏低,说明计算结果与实测结果吻合。通过实验值与计算值的对比,CFX软件的数值模拟结果与实测结果一致,由此验证了采用CFX 软件对带进气箱的离心风机的数值模拟是可靠的。
试验噪声分析
离心风机的噪声按照流体动力声源的发声机制,分为三类:1)单极子,潍坊除尘风机,2)偶极子,3)四极子,风机正常工作状态下产生的噪声主要来源于偶极子源。根据GB/T2888-2008《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法标准》对有无进气箱离心风机的噪声进行测试。试验地点:浙江上风高科专风实业有限公司CNAS检测中心;采用声级计对风机出口处的噪声进行测试,测试方式及仪器。测量时,除地面外无其他的反射条件,测点位置D距地面的高度与风机出口中心持平,水平方向上与出气口轴线成45° ,距离出气口中心L=1m。
除尘风机的噪声在小流量区,带进气箱的离心风机噪声低于不带进气箱,随着流量的增加,带进气箱的风机噪声显著提高,在大流量区,明显的高于不带进气箱的噪声。
整机压力云图分布
通过Fluent软件对掘进工作面离心风机进行流场数值模拟,模拟得出在同流量下,加米字集流器和普通集流器离心风机压力云图可以看出,风机静压从进口至出口逐渐增大,在蜗壳外达到较大。加米字集流器风机进口静压明显高于普通集流器离心风机,其较大静压达到2 510 Pa,普通集流器达到1 440 Pa;加米字风机的全压较大可达5 860 Pa,而普通集流器较大达到4260 Pa。
除尘风机集流器的压力用Tecplot软件对模拟结果进行后处理,除尘风机生产厂家,可以对离心风机集流器的受压进行对比分析。加米字形集流器和普通圆弧形集流器内部流场受压分布所示,除尘风机米字形集流器入口压力为-8 000 Pa,到集流器出口达到-18 000 Pa,压差10 000Pa;普通圆弧形集流器入口压力为-8 000 Pa,到集流器出口达到-16 000 Pa,压差8 000Pa,小于米字形集流器。同时也可以看出,加米字形集流器压力梯度变化趋势比普通圆弧形集流器平缓,对稳定进口气流,保证气流的均匀及稳定有更明显的作用。
除尘风机对比分析
在额定转速下,假定风机进出口处截面上动压静压均匀分布,对风机进口、出口压力及压差,集流器进出口压力及其压差进行统计。取点方法:在截面中心为轴心,周边均匀取了20个点,除尘风机型号,之后计算取其平均值,可以看出,同流量下,加米字形集流器的静压和全压差分别为-4 389.0 Pa 和-2252.9 Pa,而普通圆弧形集流器的压差为-982.9 Pa 和-32.1 Pa,相比可以看出,除尘风机加米字形集流器导流效果比普通圆弧形集流器好。但是同流量下,普通圆弧形集流器比加米字形集流器风机压差大,有效值大2 366Pa,风机全压差加米字形比普通圆弧形小2 350.8Pa,减少的这部分能量用于摩擦发热。说明集流器经过改造提高了粉尘流的导流能力,提高了风机的性能。
本文对掘进工作面除尘风机集流器结构进行了改进研究。并对改进前、后的结构的集流器导流效果做了理论分析。然后应用Fluent流体软件对其进行了数值建模分析,充分认识离心分机内部流场流体的流动规律,并得到集流器及整个风机的压力云图,截面所受阻力云图,并取点做了统计分析。研究结果表明:除尘风机加米字形集流器使集流器进出口压差增加,明显地起到对粉尘流场的导流作用。但是集流器由于增加米字形支撑架,造成集流器截面的摩擦力增大,消耗了风机的一部分动能。但对大型除尘离心风机总体来看,采用该结构大大减少制造难度和加工成本,提高了经济效益。
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