一清高壓變頻器在煉鋼除塵風(fēng)機中的應(yīng)用

1、引言              津安鋼鐵有限公司有30噸轉(zhuǎn)爐兩座，轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，爐口會排出大量棕紅色的煙氣，煙氣溫度高、含有易燃氣體和金屬顆粒，按照我國1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297一1996），對煙氣必須冷卻、凈化，由引風(fēng)機將其排至煙囪放散或輸送到煤氣回收系統(tǒng)中備用。由于轉(zhuǎn)爐周期性中斷吹氧，為滿足節(jié)能和環(huán)保要求,要求風(fēng)機在整個煉鋼工作周期內(nèi)變速運行，吹氧時高速運行，不吹氧時低速運行。目前采用液力偶合器調(diào)速，高速2700r/min（設(shè)計2900r/min），低速1200r/min。經(jīng)過一段時間的運行，發(fā)現(xiàn)液力偶合器技術(shù)存在著局限性，主要表現(xiàn)在：              調(diào)速范圍在30%～90%之間，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；而且低速1200r/min仍然偏高，造成能源浪費，高速運行時，液力偶合器有時失速，轉(zhuǎn)爐爐口冒煙；               液力偶合器需經(jīng)常更換軸承，造成轉(zhuǎn)爐停產(chǎn)，不能滿足連續(xù)生產(chǎn)的需要。               電動機的效率低，損耗大，尤其低速運行時，效率極低；               調(diào)節(jié)精度低、線性度差，響應(yīng)慢；               啟動電流仍比較大，影響電網(wǎng)穩(wěn)定；               液力偶合器故障時，無法切換至工頻旁路運行，必須停機檢驗；               漏油嚴重，對環(huán)境污染大，地面被油污蝕嚴重；               鑒于液力偶合器存在上述眾多題目，因此在2006年，煉鋼轉(zhuǎn)爐決定不再使用液力偶合器調(diào)速，改用高壓變頻器為新轉(zhuǎn)爐風(fēng)機進行調(diào)速。          2、高壓變頻器技術(shù)要求及改造方案               除塵風(fēng)機是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞，一旦除塵風(fēng)機不能正常運行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，還有可能威脅到現(xiàn)場生產(chǎn)職員的人身安全；另外，調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣；同時轉(zhuǎn)爐又周期性中斷吹氧；所以，和除塵風(fēng)機配套的高壓調(diào)速系統(tǒng)，要求具有極高的可靠性�；�于以上工作特點，對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要要求如下：               要求變頻器要有高可靠性，長期運行無故障。               要求變頻器有旁路功能，一旦出現(xiàn)故障，可使電機切換到工頻運行。              調(diào)速范圍要大，效率要高。               具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速。               有共振點跳轉(zhuǎn)設(shè)置，能使電機避開共振點運行，讓風(fēng)機不喘震。               經(jīng)過多方調(diào)研、比較，最后決定采用天津一清節(jié)能設(shè)備有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器，通過雙方技術(shù)職員的合作，共同制定了轉(zhuǎn)爐除塵風(fēng)機的變頻改造方案，改造方案如下：                要求可以遠程和本機控制。風(fēng)機高速運行時，假如變頻器出現(xiàn)嚴重故障，變頻器調(diào)速系統(tǒng)自動運行旁路狀態(tài)停機。遠程控制時，通過操縱臺工頻/變頻旋鈕把電機切換到工頻電網(wǎng)運行，當吹煉周期結(jié)束后，檢驗變頻器。變頻器檢驗完畢后，通過把操縱臺工頻/變頻旋鈕打到變頻位置，返回變頻調(diào)速狀態(tài)。本機控制時，通過變頻器控制柜工頻/變頻旋鈕把電機切換到工頻電網(wǎng)運行，當吹煉周期結(jié)束后，檢驗變頻器。變頻器檢驗完畢后，通過把變頻器工頻/變頻旋鈕打到變頻位置，返回變頻調(diào)速狀態(tài)。   總結(jié):              1 通過變頻改造,節(jié)能效果相當明顯..              2 完全滿足煉鋼工藝要求.              3 降低了風(fēng)機運行噪音,改善運行環(huán)境.

　　 ■孕前期三個月、孕后期三個月盡量避免輻射 　　到底動車的輻射有多大呢？相關(guān)部門的專家辟謠時談到，中國動車組的低輻射對人健康不會造成任何影響，而且日本早在1964年就開通了時速200公里的動車，歐洲也經(jīng)過幾十年的運營，他們的動車時速已高達300公里左右，根本沒有所謂高輻射影響健康的問題。 　　除了動車，飛機也是孕婦非常忌諱的交通工具，據(jù)了解，由于飛機艙內(nèi)外環(huán)境不同，普通人有時也會感受到，孕婦的感受會更加明顯。如飛機在起飛前，機艙內(nèi)需要加壓，氣壓會發(fā)生變化。另外，空中的高空電離輻射都會對孕婦造成影響。武漢天河機場醫(yī)療急救中心負責(zé)人曾對媒體呼吁：“準媽媽”在1個月至3個月和7個月至9個月的孕期時，抵抗力最弱，一般不建議乘坐飛機。 　　懷孕頭3個月寶寶受輻射影響最大，所以一定要盡可能地避免輻射。“能量高的輻射，會穿透人的身體，破壞身體內(nèi)部組織，造成各種傷害�！眲�廣芝說，能量會在人體內(nèi)累積，長時間接觸輻射就會對身體產(chǎn)生不良影響。 　　劉廣芝還說，在一部分孕婦流產(chǎn)、胎兒畸形的病例中，很多患者都曾長時間接受輻射。她曾有個流產(chǎn)的患者，長期在電腦機房工作，回到家也喜歡抱著筆記本電腦玩游戲，結(jié)果不到兩個月便流產(chǎn)了，這時候家人沮喪、孕婦后悔都于事無補�！氨M管導(dǎo)致流產(chǎn)的因素很多，一旦發(fā)生流產(chǎn)也不能說絕對是某一種原因造成的，但輻射畢竟是其中很重要的一個誘因，我們所能做的就是盡量避免�！� 　　“從最后一次月經(jīng)后的第30天開始，到懷孕周期3個月為止，是胚胎發(fā)育最為旺盛的時期，胚胎細胞分裂快，胎兒受輻射影響也最大�！眲�廣芝說，如果懷孕頭3個月接觸的輻射大，而且沒有使用防輻射措施，就可能會損害DNA、造成細胞分解或突變，甚至造成胚胎死亡、胎兒畸形、腦部發(fā)育不良，甚至可能增加日后患癌癥的幾率。 　　 ■吹風(fēng)機、微波爐輻射最強 開關(guān)時盡量遠離 　　“以前，我特別愛上網(wǎng)，還成天拿著手機給閨密發(fā)短信，但是我懷孕之后，老公勒令我戒了這些愛好。最開始我還不以為然，但是聽說輻射可能會導(dǎo)致流產(chǎn)、胎兒發(fā)育畸形，我才開始緊張。手機、電腦的輻射是不是最大呢？”肖女士咨詢道。 　　輻射是一種能量，從家用電器到各種電子產(chǎn)品，可以說現(xiàn)代生活中輻射無處不在。哪些是孕婦最應(yīng)該遠離的呢？大家習(xí)慣性地認為，手機、電腦對孕婦都是危險品，但劉廣芝告訴我們，微波爐、電吹風(fēng)等家用電器產(chǎn)生的輻射對孕婦來說更為可怕�！半姛崽�、微波爐、電吹風(fēng)這些輻射特別大的電器，我們會提醒孕婦盡量避免靠近和使用。” 　　調(diào)查顯示，經(jīng)常使用電吹風(fēng)的孕婦，胎兒畸形的發(fā)生率要比正常孕婦高1倍以上。1000瓦的普通家用電吹風(fēng)，輻射值達 350毫高斯左右，而電視機和電腦顯示器，輻射值分別約為45毫高斯和100毫高斯�！半姶碉L(fēng)輻射還是很強的，特別是在開啟和關(guān)閉時輻射最大�！眲�廣芝說，電吹風(fēng)在使用時離頭部很近，正常人使用可能會頭暈、乏力，對孕婦和胎兒的健康更為不利。 　　 ■低強度、短時間、分散接觸危險不大 　　劉廣芝還介紹說，來自日常生活的輻射還有很多，例如工作中的打印機、復(fù)印機等產(chǎn)生的輻射并不比手機、電腦少。“除生活之外，醫(yī)療檢查中的輻射強度也是很驚人的，女性在懷孕期間禁止做X射線、CT等檢查。” 　　那么，懷孕期間必須做的B超檢查也有輻射，這會不會對孕婦和胎兒產(chǎn)生影響呢？劉廣芝說，懷孕期間有4次B超檢查必須做，分別在懷孕8周、16周、28周以及胎兒分娩前，這個周期很長而且時間比較分散，外加上B超檢查產(chǎn)生的輻射小，不足以對孕婦及胎兒造成威脅，所以準媽媽們這點大可放心。 　　“家用電器都有輻射，不讓上網(wǎng)、不讓看電視，待在家等十個月豈不是無聊透了？”肖女士聽了專家的解釋后沮喪地說。 　　“并不是說不能接觸，而是要接觸適度�！眲�廣芝說，孕婦在家偶爾看看電視也無妨，為保險起見，孕婦看電視時應(yīng)盡量距屏幕3米以上為宜，時間最好不要超過3小時。 　　有專家說，電腦的液晶顯示屏輻射相對小很多，并不會對孕婦造成特別大的傷害。劉廣芝對此表示贊同，“孕婦當然也可以上網(wǎng)，但是最好離電腦遠一些，堅決不能抱著筆記本在床上玩，每次上網(wǎng)時間也不要超過1小時，每天上網(wǎng)時間不要超過2小時。” 　　“我身邊懷孕的朋友，防輻射服人手一件，我現(xiàn)在也打算買,車間安裝負壓風(fēng)機，可是到底有用沒用？還有防輻射傘、防輻射眼鏡，是不是也需要呢？”肖女士問。劉廣芝說，不少懷孕的女性都有同樣的經(jīng)歷，那就是把自己的手機放在防輻射服的口袋里，手機就沒有信號了，這說明防輻射服還是有用的，但是沒必要個個孕婦都去穿，只要做到少接觸、接觸時間不太長就可以了。而且要注意的是防輻射服由特殊材料制成，是不能洗的。 　　至于防輻射眼鏡、防輻射傘等產(chǎn)品，劉廣芝表示，準媽媽沒必要全副武裝，如果孕婦需要長時間接觸電腦，準備一件防輻射服足矣。 　　劉廣芝還提醒，女性懷孕期間，家里的電器可以分開房間擺放，以避免輻射過于密集，室內(nèi)不要放置閑雜金屬物品，以免形成電磁波的再次發(fā)射。手機、電腦、電視甚至包括輻射大的電磁爐、電吹風(fēng)等只要適度使用，使用時保持較大的距離也是沒有大礙的。

選擇風(fēng)機的要件—— 風(fēng)壓、風(fēng)量和轉(zhuǎn)數(shù)，靠廠家提供的H-Q性能曲線，
如果你也是如此選用，那就可以簡單告訴你，風(fēng)壓、風(fēng)量的關(guān)系就是那條H-Q性能曲線。
接下來就是只要搞清楚這條H-Q性能曲線是怎么產(chǎn)生的，問題就迎刃而解了
難題開始啦，此處牽扯到通風(fēng)機的設(shè)計，若不談結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算等內(nèi)容。
通風(fēng)機的設(shè)計包括氣動設(shè)計計算只有——通風(fēng)機的氣動設(shè)計分相似設(shè)計和理論設(shè)計兩種方法
通風(fēng)機 【離心式】在設(shè)計中根據(jù)給定的條件:容積流量，通風(fēng)機全壓ΔP，工作介質(zhì)及其密度ρ ，以及其它要求，確定通風(fēng)機的主要尺寸，例如，
直徑及直徑比1 2 D D ，
轉(zhuǎn)速n,進出口寬度1 b 和2 b ，
進出口葉片角A 1β 和2A β ，
葉片數(shù)Z，
葉片的繪型，
擴壓器設(shè)計等，以保證通風(fēng)機的性能。
攸關(guān)理論設(shè)計部分此處限于篇幅不作談?wù)?br> 相似設(shè)計
根據(jù)葉輪機械的相似理論,要保證氣流經(jīng)過了兩個葉輪后的流動過程相似必須滿足幾何相似,運動相似和動力相似.在通風(fēng)機葉輪中由于空氣的重度小可以忽略重力的作用.同時由于速度低可以忽略氣體彈性力的作用。只考慮粘性力，壓力和慣性力，這三個力組成一個力的三角形，當雷諾數(shù)相等時，粘性力和慣性力比例相等，且方向相同時，力的三角形相似。所以通風(fēng)機中只要雷諾數(shù)相等就會滿足動力相似的條件，可以證明只要滿足以上的相似條件，通風(fēng)機的無因次數(shù)就一定會相等。

通風(fēng)機的無因次數(shù)如下：【計算式煩請參考相關(guān)書籍】
（1） 壓力系數(shù)（P）ψ表示壓力與葉輪出口動能ρu22/2 之比。壓力系數(shù)實際上就是歐拉數(shù)。
（2） 流量系數(shù)Ф，表示速度三角形相似。同時也表示斯特魯哈數(shù)相等。
(3)功率系數(shù)λ。
(4) 比轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速系數(shù)σ和直徑系數(shù)δ

在實際應(yīng)用中單靠ψ和φ來定量地估計離心葉輪的主要性能是不夠的.還需要有一些與通風(fēng)機尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)的系數(shù).

比轉(zhuǎn)速ns 是一臺“單位機械”的轉(zhuǎn)速。“單位機械”是一臺與給定機械完全相似的通風(fēng)機 【離心式】, 其尺寸產(chǎn)生1m 的壓頭和1m3/s 的流量時使用1 單位功率，其轉(zhuǎn)速就是給定機械的比轉(zhuǎn)速ns,根據(jù)相似定理：相似通風(fēng)機只要給定兩個物理量的比值就可以求出其它
量的比值。例如兩個通風(fēng)機1 和2 相似，同時ρ1＝ρ2，那么給定全壓比及流量比Q1/Q2 就可
以表示為其它量D1/D2，N1/N2，n1/n2 等的比值：
D2/ D1 =( Q2/ Q1)1/2 (ΔP1/ΔP2) 1/4 (ρ2/ρ1) 1/4
n2/ n1 =( Q1/ Q2)1/2 (ΔP2 (ρ1/ρ2) 3/4
N2/ N1 =( Q2/ Q1) (ΔP2/ΔP1)
對于單位通風(fēng)機2，Q2=1，ΔP2=1，n2=
那么么n s =Q1/2/ΔP 3/4
OK上式為比轉(zhuǎn)速的定義式。也是風(fēng)壓、風(fēng)量的關(guān)系式
比轉(zhuǎn)速可以用來劃分通風(fēng)機的類型。比轉(zhuǎn)速大的通風(fēng)機流量大，全壓低多為軸流式。
比轉(zhuǎn)速小的通風(fēng)機流量小，壓力高，多為離心式。例如：
比轉(zhuǎn)速=2.7~12(15~65)* 為前彎型離心通風(fēng)機
比轉(zhuǎn)速 =3.6~16.6(20~90) 為后彎型離心通風(fēng)機
比轉(zhuǎn)速>16.6~17.6 (90~95) 單級雙進氣式并聯(lián)離心通風(fēng)機 ns'=1.414 ns
比轉(zhuǎn)速18~36(100~200) 為軸流式通風(fēng)機
比轉(zhuǎn)速<1.8~2.7(10~15) 羅茨式其它型式的通風(fēng)機
此外比轉(zhuǎn)速可以反映風(fēng)機的幾何形狀并用于相似設(shè)計。
【特別注意】
相似通風(fēng)機的比轉(zhuǎn)速相等，但比轉(zhuǎn)速 相等的通風(fēng)機，不一定相似。比轉(zhuǎn)速 是有量綱的量。
重點知道詳細參考書籍會有更詳細解說【提醒一下別被理論式給搞迷糊了】

 

　　美國財富500強企業(yè)、全球三大軸承制造商之一——美國鐵姆肯公司旗下的合資企業(yè)鐵姆肯湘電(湖南)軸承有限公司日前正式落戶湖南湘潭。“鐵姆肯公司投資這樣一個致力于生產(chǎn)風(fēng)能配套設(shè)備的專業(yè)行業(yè)，是迄今為止該公司在這個行業(yè)內(nèi)的最大投資”，該公司執(zhí)行副總裁兼軸承與動力傳動集團總裁邁克爾?阿諾德日前在接受本報記者專訪時表示。

　　適時進入中國風(fēng)電市場，解決風(fēng)電主軸軸承供應(yīng)的瓶頸

　　據(jù)中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會秘書長鄒和生介紹，“十一五”期間，我國風(fēng)電項目發(fā)展迅猛，然而過硬的風(fēng)力軸承制造技術(shù)卻全部在國外，由于國外工廠的產(chǎn)能有限，在2006年~2007年間，我國的風(fēng)電行業(yè)曾一度出現(xiàn)“設(shè)備荒”的狀況。

　　為擺脫我國新能源市場發(fā)展的瓶頸，2008年10月18日，鐵姆肯公司投資近3億元人民幣在湖南省湘潭市開建新工廠。據(jù)悉，這家公司是由鐵姆肯公司與湘電股份合資，其中前者占股份80%，后者占20%。作為鐵姆肯公司在華戰(zhàn)略的一部分，新工廠主要生產(chǎn)外徑將近2米的Timken雙列圓錐滾子軸承等超大型軸承產(chǎn)品，這將有助于滿足中國市場可再生能源行業(yè)尤其是風(fēng)力發(fā)電市場日益增長的需求。

　　湘潭工廠將提升國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)品的性能及可靠性

　　大型風(fēng)機通常都安裝在偏遠地區(qū)，因此對于風(fēng)機組件的可靠性以及使用壽命提出了更高的要求，鐵姆肯公司的軸承產(chǎn)品便是絕佳選擇。湘電集團有限公司董事長周建雄先生表示：“鐵姆肯公司擁有世界領(lǐng)先的風(fēng)機軸承制造技術(shù)，我們相信，此次湘電股份與鐵姆肯公司的合作將有力提升國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)品的性能及可靠性。”

　　據(jù)悉，鐵姆肯公司為大型風(fēng)機的持續(xù)性工程技術(shù)系統(tǒng)提供的優(yōu)勢產(chǎn)品包括：一系列自主研發(fā)的材料、以及全套密封產(chǎn)品、潤滑系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測和支持服務(wù)，以延長設(shè)備的使用壽命。

　　鐵姆肯公司中國區(qū)總裁馮世龍還表示，“新工廠的環(huán)保設(shè)計和運營每年將節(jié)省近100萬噸標準煤和3億立方米水，有望成為在中國中南部地區(qū)第一家獲得LEED(能源和環(huán)保設(shè)計認證)的綠色工廠。”

　　在湘電集團選擇鐵姆肯公司技術(shù)的同時，鐵姆肯公司也看中了湘潭新能源發(fā)展的良好氛圍。據(jù)湘潭高新區(qū)工委書記肖克和表示，湘潭高新區(qū)將為企業(yè)提供保姆式服務(wù)。據(jù)他介紹，風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)集群已經(jīng)成為湘潭高新區(qū)的一個特色，2009年，園區(qū)內(nèi)16家骨干企業(yè)組成湘潭市風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，24家風(fēng)電配套企業(yè)齊聚高新區(qū)，合作組建湘電配套商聯(lián)盟，已實現(xiàn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值同比增長400%。

　　中國已成鐵姆肯公司的投資重地

　　再問到鐵姆肯公司北美以外工業(yè)市場份額的變化時，邁克爾?阿諾德表示，“4年前鐵姆肯公司北美以外的業(yè)務(wù)僅占全球業(yè)務(wù)的40%，而如今這個數(shù)字已經(jīng)上升到了55%~60%。我們的聚焦點是放在全球范圍發(fā)展最快的地方，中國無疑是全球發(fā)展最快的區(qū)域之一。”

　　未來，鐵姆肯公司仍將進一步增加在中國的投資，其中湘潭的合資工廠將成為其在華戰(zhàn)略投資的一個重要組成部分。

　　相對于出售產(chǎn)品而言，鐵姆肯公司更愿將自身掌握的最先進技術(shù)和服務(wù)帶給中國。今年，鐵姆肯公司先是與新疆金風(fēng)科技股份有限公司簽下了總值2600萬美元的訂單，為金風(fēng)科技1.5兆瓦及2.5兆瓦的風(fēng)機提供軸承和技術(shù)服務(wù)。10月18日，鐵姆肯公司與湘潭電機股份有限公司合資成立的鐵姆肯湘電(湖南)軸承有限公司又正式開業(yè)。最近，鐵姆肯公司又宣布與鞍鋼實業(yè)合作成立一家合資公司，此前還在煙臺、無錫、成都等地設(shè)立工廠等，今后鐵姆肯公司將繼續(xù)尋找合適的合作伙伴，致力于在中國的長期發(fā)展。

為了改進和提高軸流 風(fēng)機 的性能 ,用計算流體力學(xué) (CFD)方法 設(shè)計 了系列 風(fēng)機用翼型 ,并對其中部分翼型和風(fēng)機行業(yè)原來采用的翼型CLARK -Y和RAF-6E在風(fēng)洞中以及用于風(fēng)機 后在風(fēng)機試驗臺上進行了對比試驗。試驗結(jié)果表明 ,新設(shè)計的翼型 ,氣動性能高于原有的翼型 ,采于新 翼型的風(fēng)機 ,效率和噪聲性能高于原有 翼型的風(fēng)機 。 　

　　軸流風(fēng)機葉輪的氣動性能是決定風(fēng)機性能好壞的主要因素，而葉輪葉片的剖面形狀(翼型)又是決定風(fēng)機性能的關(guān)鍵。有關(guān)文獻中已有許多種翼型，其中最先進的莫過于航空上使用的飛機機翼翼型；其它領(lǐng)域或行業(yè)對翼型的研究沒有投入或投入較少，常常參照采用航空用翼型。但是，由于使用條件，特別是雷諾數(shù)的差異太大，簡單采用航空的已有翼型作為風(fēng)機葉輪葉片形狀，并不能充分發(fā)揮翼型的最佳作用。因此，我們采用航空科學(xué)上的先進氣動設(shè)計分析技術(shù)，針對風(fēng)機的使用條件，設(shè)計出系列風(fēng)機專用翼型，經(jīng)過風(fēng)洞試驗驗證，新翼型的性能高于原有翼型。用同樣的風(fēng)機設(shè)計方法，而葉輪剖面采用兩種不同的翼型——新翼型和原有翼型設(shè)計風(fēng)機，在風(fēng)機試驗臺上進行對比試驗，結(jié)果表明采用新翼型的風(fēng)機效率高于原有翼型。

1　翼型氣動設(shè)計

　　在風(fēng)機使用條件下，體現(xiàn)空氣粘性影響的雷諾數(shù)比較低，葉片通常在低速(低馬赫數(shù))、高升力系數(shù)下運行。根據(jù)我們的經(jīng)驗，選定風(fēng)機用翼型的設(shè)計條件如表1所示。

表1

雷諾數(shù) 0.48×10 6 馬赫數(shù) 0.15 升力系數(shù) 0.7 0.6 0.6 0.55 0.5 翼型相對厚度 12～11 11～10 10～9 9～8 8～6 　　

　　考慮到使用雷諾數(shù)比較低，因此，有可能要求新設(shè)計翼型翼面上保持較長的層流段，以便降低阻力，提高升阻比。但是，過長的層流段，會使翼型在非設(shè)計狀態(tài)下的性能迅速變壞。因此，我們規(guī)定50%層流段作為設(shè)計目標。

　　 由于設(shè)計升力系數(shù)為0.5～0.7，其數(shù)值比較大；為了使翼型上、下翼面都保持較長的層流段，翼型必須具有適當?shù)膹澏�，才能獲得有利的翼面壓力分布，有利于保持層流流動。

　　 根據(jù)對翼型相對厚度的要求，利用我們開發(fā)的CFD翼型設(shè)計程序TD2D和翼型分析程序NPUTL2D等 ［1～4］ ，設(shè)計了系列高性能翼型。這些翼型分為不同的族，例如其中一族編號為FJZX06～FJZX12。

表2

 

　　為了風(fēng)洞試驗驗證對比，我們從一族新設(shè)計翼型中選出FJZX08、FJZX10和FJZX12三個翼型，其參數(shù)見表2，還選用了兩個常用翼型CLARK-Y(相對厚度為11.7%)和RAF-6E(相對厚度10.2%)，一共加工了5個翼型模型進行風(fēng)洞試驗，各翼型形狀如圖1所示。

2　風(fēng)機氣動設(shè)計

　　風(fēng)機設(shè)計是采用我們開發(fā)的以孤立翼型法為基礎(chǔ)，借鑒和吸收風(fēng)洞風(fēng)扇與飛機螺旋槳的設(shè)計思想和方法的風(fēng)機工程設(shè)計系統(tǒng)進行設(shè)計的。

　　 設(shè)計的主要參數(shù)為：介質(zhì)為空氣，氣體常數(shù)R=288.5J/kg 。 K，絕熱指數(shù)k=1.4，進口絕對壓力P=101325Pa，進口溫度T 1 =20℃，進口密度ρ=1.2kg/m3 ，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，流量Q=7090m3/h，全壓P=124.6Pa，葉輪直徑D t =0.5m，葉片數(shù)z=6。

　　 考慮到風(fēng)機直徑較小，采用變環(huán)量設(shè)計，所以計算中取環(huán)量指數(shù)α=0.5，效率η=0.8，升力系數(shù)采用由根部到梢部逐漸減小，線性變化。

　　 為了進行對比，設(shè)計中有關(guān)參數(shù)的選取原則是保證具有相同的作功能力，即兩個葉輪產(chǎn)生相同的壓力和流量。計算的主要結(jié)果(由根部到梢部的變化范圍)為：葉片安裝角β A =53°～20°；葉片弦長b=0.09～0.085m；葉片相對厚度 c=11%～7%。

3　翼型風(fēng)洞試驗

3.1　風(fēng)洞與測試設(shè)備

　　翼型實驗是在西北工業(yè)大學(xué)F-3風(fēng)洞中進行的。該風(fēng)洞為一低速二元直流閉口式風(fēng)洞，實驗段尺寸為2.9×0,大型屋頂風(fēng)機.2×2m，橫截面為矩形，風(fēng)洞收縮比為14.4，空風(fēng)洞最大風(fēng)速55m/s，實驗段氣流原始紊流度約為0.29%，風(fēng)洞最大有效雷諾數(shù)為1.8×10 6 ，本次實驗諸翼型所做的基于翼剖面弦長的實驗雷諾數(shù)Re為6.5×10 5 、9.7×10 5 、1.3×10 6 。
　　 壓力與尾跡測量采用微機控制的多管壓力計光電巡回檢測系統(tǒng)。

3.2　實驗?zāi)Ｐ?

　　實驗?zāi)Ｐ蜑槟举|(zhì)結(jié)構(gòu)，弦長470mm，展長200mm。模型上下表面中間剖面(包括前、后緣)共開有34個孔，孔徑?0.6～0.7mm，用軟塑料管與橡膠管通過過渡接頭與多管壓力計相連。

3.3　實驗方法

　　翼型的迎角變化范圍為-4°開始至失速以后若干迎角為止。在最小迎角附近和大迎角時變化間隔為0.5°或1°，其余一般為2°，通過翼型表面壓力分布測量并積分計算出翼型的升力系數(shù)C L ，與繞1/4弦線處的俯仰力矩系數(shù)C M ，通過測量模型尾跡區(qū)的總壓分布與靜壓，根據(jù)動量定理計算翼型的阻力系數(shù)C D 。

3.4　實驗數(shù)據(jù)處理

　　由所測量的翼型表面的靜壓以及尾流區(qū)的靜壓和總壓，求出翼型表面的法向力系數(shù)和弦向力系數(shù)，再由法向力系數(shù)和弦向力系數(shù)最后求出升力系數(shù)、阻力系數(shù)和力矩系數(shù)。

3.5　實驗結(jié)果與分析

3.5.1　實驗結(jié)果
　　 圖2為各翼型的C L ～C D 曲線，圖3為各翼型的C L /C D ～C L 曲線，圖4為FJZX10翼型理論計算升阻比與風(fēng)洞實驗升阻比比較，圖5為FJZX10翼型設(shè)計計算的壓力分布與實驗壓力分布的比較。

　　 (1)阻力　由圖2可見，F(xiàn)JZX12的最小阻力系數(shù)比CLARK—Y略小。而FJZX10的最小阻力系數(shù)比RAF-6E的小很多。

　　 (2)升阻比　由圖3和表3、表4可見，在設(shè)計升力系數(shù)(C L ≤0.7)時，F(xiàn)JZX12的升阻比比CLARK-Y的略大，而且前者的翼型相對厚度還略大于后者。FJZX10的升阻比比RAF—6E的大得多。
　　 從以上兩點說明，新設(shè)計的翼型性能比原有翼型的性能好。
　　 FJZX10翼型分析計算預(yù)估升阻比與風(fēng)洞實驗結(jié)果的升阻比表示在圖4中，兩者比較符合。

　　 (3)翼面壓力分布　FJZX10翼型設(shè)計計算的翼面壓力分布與實驗結(jié)果基本符合，見圖5。翼型上表面后緣附近的壓力的實驗值與計算值有差異，估計是洞壁附面層的影響。

　　 針對風(fēng)機使用條件設(shè)計的新翼型，其性能高于選用現(xiàn)成的翼型，其增量可達(20～40)%�！　�

表3　升阻比比較

風(fēng)速

(m/s)

最大升阻比K max CLARK-Y FJZX12 增減百分數(shù)(%) RAF—6E FJZX10 增減百分數(shù)(%) 20 74.2 71.0 -4.3 61.9 78.3 26.5 30 100.9 104.3 3.4 82.8 117.4 41.8 40 90.4 114.3 26.4 90.9 119.1 31.0

表4

風(fēng)速
(m/s) 設(shè)計升力系數(shù)C L =0.7下的升阻比 設(shè)計升力系數(shù)C L =0.6下的升阻比 CLARK-Y FJZX12 增減百分數(shù)(%) RAF—6E FJZX10 增減百分數(shù)(%) 20 69 71 2.9 59 72 28.8 30 97 98 1.03 72 101 40.3 40 88 92 4.55 80 106 32.5 4　風(fēng)機性能試驗

4.1　風(fēng)機試驗臺與測試儀器

　　風(fēng)機試驗臺符合國標的風(fēng)管式進氣試驗裝置，風(fēng)管直徑D=0.504m，其進氣集流器為圓弧形。
　　 測量各有關(guān)參數(shù)所用儀器為：壓力用補償微壓器，大氣壓用無汞大氣壓力計，功率用功率表，轉(zhuǎn)速用光電轉(zhuǎn)速表，噪聲用精密噪聲儀。所用上述儀器儀表均經(jīng)計量部門檢定合格并在檢定有效日期內(nèi)使用，其精度符合GB1236—85及有關(guān)標準規(guī)定。

4.2　試驗?zāi)Ｐ?/p>

　　試驗用風(fēng)機葉輪兩個(按同一方法設(shè)計而選用不同翼型)，用鋁合金鑄造。電機和風(fēng)筒為同一個，電機型號為YSF—7124，轉(zhuǎn)速n=1400r/min，功率N=0.37kW。

4.3　試驗方法

　　風(fēng)機的空氣動力性能試驗按照GB1236－85《通風(fēng)機空氣動力性能試驗方法》進行，噪聲性能按照GB28888—82《風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法》進行，采用風(fēng)機出氣口噪聲測量方法測量噪聲，進口集流器測量流量，兩瓦特表法測量功率。在與風(fēng)機出口軸線45°距出口中心1m處測量A聲級。

4.4　實驗數(shù)據(jù)處理

　　氣動性能按GB1236—85中公式，比A聲級按GB2888—82中公式編程后在計算機上進行計算和核算處理。

4.5　實驗結(jié)果及分析

4.5.1　實驗結(jié)果

　　風(fēng)機性能(含噪聲)曲線見圖6。

4.5.2　結(jié)果分析

　　由圖6可知，在標準狀態(tài)參數(shù)及工作轉(zhuǎn)速下，當風(fēng)機流量為設(shè)計流量Q=7090m 3 /h時，F(xiàn)JZX新翼型葉輪與原有CLARK-Y翼型葉輪相比，效率提高了8%，噪聲降低了3dB，此時的壓力增加了10Pa。

5　結(jié)論

　　(1)針對風(fēng)機使用條件設(shè)計的新翼型，經(jīng)翼型風(fēng)洞試驗和用于風(fēng)機葉片剖面風(fēng)機試驗臺試驗表明，新翼型性能高于所選用的現(xiàn)有翼型。

　　 (2)所使用的翼型設(shè)計分析方法和風(fēng)機設(shè)計系統(tǒng)能可靠地設(shè)計出針對使用條件的新翼型和滿足用戶使用要求的新風(fēng)機。

 

參 考 文 獻

［1］　張仲寅，楊新鐵，Laschka B.超臨界翼型設(shè)計.飛機雜志(美國)，1988
［2］　華俊等.NPU翼型的氣動力分析和改進設(shè)計.航空學(xué)報，1989
［3］　華俊等.一種跨音速翼型設(shè)計方法及設(shè)計諸例.空氣動力學(xué)學(xué)報，1990
［4］　張勇.氣動外形光順及其對氣動力數(shù)值模擬效果的影響.航空學(xué)報，1993

       風(fēng)機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。
離心風(fēng)機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進等。

離心風(fēng)機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。

離心風(fēng)機歷史
風(fēng)機已有悠久的歷史。中國在公元前許多年就已制造出簡單的木制礱谷風(fēng)車，它的作用原理與現(xiàn)代離心風(fēng)機基本相同。1862年，英國的圭貝爾發(fā)明離心風(fēng)機，其葉輪、機殼為同心圓型，機殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40％左右，主要用于礦山通風(fēng)。1880年，人們設(shè)計出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機殼，和后向彎曲葉片的離心風(fēng)機，結(jié)構(gòu)已比較完善了


密封風(fēng)機的作用是什么？ ???? 密封'>密封風(fēng)機'>風(fēng)機的作用是什么？ 在正壓狀態(tài)運行的磨煤機，不嚴密處有可能往外冒粉，污染四周環(huán)境；還可能通過轉(zhuǎn)動部分的間隙漏粉，加劇消息部位及軸承的磨損，并使?jié)櫥�油脂劣化。為此，這些部位均應(yīng)采取密封'>密封措施，即送進壓力較磨煤機內(nèi)干燥劑壓力高的空氣，阻止煤粉氣流的逸出。密封空氣的氣源，小型磨煤機一般用壓縮空氣,負壓風(fēng)機報價，大型磨煤機則安裝專用密封風(fēng)機'>風(fēng)機。采用冷一次風(fēng)機時，冷一次風(fēng)機可兼做密封風(fēng)機。。 相關(guān)閱讀:

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