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發(fā)布時間:2020-08-12目前在很多企業(yè),受工業(yè)生產(chǎn)和供暖需求,鍋爐的安裝、使用非常普及。但很多鍋爐由于存在選址欠佳和風(fēng)機性能不良等因素,鍋爐噪聲影響周圍居民安靜的工作、生活環(huán)境,損害人民身體健康,常常引發(fā)擾民事件,產(chǎn)生糾紛。經(jīng)統(tǒng)計,2004年我區(qū)因噪聲引發(fā)的信訪案件占環(huán)境信訪案件的30%。因此,鍋爐風(fēng)機噪聲治理日益重要。 1、環(huán)境噪聲污染的危害 噪聲對人體的影響和危害一般可分為勞動保護和環(huán)境保護兩方面,前面指危害人的身體健康,導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生,后者指干擾環(huán)境安靜,影響人們正常的工作和生活。噪聲對人體健康危害主要表現(xiàn)在:損傷聽力,造成噪聲性耳聾;導(dǎo)致大腦皮層興奮和平衡失調(diào),腦血管功能損害,導(dǎo)致神經(jīng)衰弱;損傷心血管系統(tǒng),引發(fā)消化系統(tǒng)失調(diào),影響內(nèi)分泌;干擾人們正常的生活、休息、語言交談和日常的工作學(xué)習(xí),分散注意力,降低工作效率。 2、噪聲治理的基本原理 形成噪聲污染主要是三個因素,即:聲源、傳播媒介和接收體。只有這三者同時存在,才能對聽者形成干擾。從這三方面入手,通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷噪聲的接收等手段,來達到控制噪聲的目的,在具體的噪聲控制技術(shù)上,可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。 2.1吸聲 當(dāng)聲波入射到物體表面時,部分聲能要被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,稱為吸聲。材料的吸聲性能用吸收系數(shù)來表示,吸聲系數(shù)越大,則表示材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和聲波的入射角度及聲波的頻率有關(guān)。多孔吸聲材料的吸聲機理是:材料內(nèi)部有無數(shù)細(xì)小的相互貫通的孔洞,當(dāng)聲波入射到這些材料的表面,進而入射到這些細(xì)小的孔隙內(nèi)時,要引起孔隙內(nèi)的空氣運動,緊靠孔壁和纖維表面的空氣,因摩擦和粘滯運動阻力而不易運動,使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉。故性能良好的吸聲材料要多孔,孔與孔之間互相貫通,并且貫通的孔洞要與外界連通,使聲波能進入材料內(nèi)部。 如對應(yīng)1000赫茲聲波,10cm厚的超細(xì)玻璃棉的吸聲系數(shù)是0.87。 2.2隔聲 隔聲所采用的方法是將噪聲源封閉起來,使噪聲控制在一個小的空間內(nèi),這種隔聲結(jié)構(gòu)稱為隔聲罩。在聲波遇到屏蔽物時,由于界面特性阻抗的改變,入射聲能的一部分被反射,一部分被吸收,一部分聲能透進屏蔽物繼續(xù)傳播。材料的隔聲性能可用透聲系數(shù)來表示。透聲系數(shù)越小,表示透進去的聲能越少,材料的隔聲性能越好。材料的隔聲性能與隔聲體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和入射聲波的頻率有關(guān)。 2.3消聲 消聲是將多孔吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁,或按一定方式固定在管道中,以達到削弱空氣動力性噪聲的目的,消聲量一般可達到10—50分貝。 3、風(fēng)機噪聲治理技術(shù) 鍋爐房的鼓風(fēng)機和引風(fēng)機噪聲一般在90分貝左右,因輸送的鍋爐煙氣溫度高達180℃,采用封閉隔聲會導(dǎo)致散熱不良,電機溫度過高,甚至燒毀電機。因此,在工藝上將風(fēng)機降噪和節(jié)能兩方面結(jié)合起來。經(jīng)實踐,鍋爐風(fēng)機節(jié)能降噪綜合治理方案為:對鍋爐房的工藝布置保持不變,將鼓風(fēng)機、引風(fēng)機分別置在隔聲室內(nèi),用通風(fēng)管將它們與主機相連接,在隔聲室頂上或墻面上開設(shè)進氣口,并安裝消聲器供機房進風(fēng)使用。平面布置時將鼓風(fēng)機靠近鍋爐房一側(cè),進風(fēng)口在上風(fēng)側(cè),電機置于氣流通道中間。鍋爐運行時,由于鼓風(fēng)機在隔聲室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,大量的室外新鮮空氣就會自動進入隔聲室,首先和引風(fēng)機電機進行熱交換,使之冷卻降溫,室內(nèi)溫度保持50℃左右。 該方案中由于隔聲室和進風(fēng)消聲器的降噪能力都比較大,降噪的效果容易實現(xiàn)。鼓風(fēng)機將預(yù)熱的空氣送入鍋爐燃燒,回收利用能源,具有一定的經(jīng)濟效益。 為保證治理效果和鍋爐設(shè)備正常運行,在設(shè)計施工中,應(yīng)根據(jù)具體要求,考慮噪聲的聲強、聲頻等因素,對隔聲、吸聲和通風(fēng)散熱進行詳細(xì)設(shè)計,做好細(xì)部處理。對隔聲室的大小厚度,吸聲材料的種類、厚度進行計算。進風(fēng)消聲器的消聲量一般選用25dB(A)左右。盡量減少噪聲輻射面積,去掉不必要的金屬板面??刂瓢迕娴恼駝?,在聲源與隔聲罩及基礎(chǔ)之間用軟性材料連接。鼓風(fēng)機的連接管道和薄壁鋼板煙囪是噪聲治理的薄弱環(huán)節(jié),在管壁外包扎5cm厚的玻璃纖維棉,用鋼絲扎緊后,再用2cm厚的鋼絲網(wǎng)水泥粉刷。將玻璃纖維棉固定在鋼板上,吸收隔聲室內(nèi)的混響噪聲。 4、降噪和節(jié)能效果 4.1降噪效果 如果風(fēng)機噪聲是90分貝,采用3mm鋼板的隔聲罩,其理論隔聲量是32分貝。隔聲罩內(nèi)襯10cm厚的玻璃棉,其吸聲系數(shù)是0.87,在進氣管安裝消聲器,則實際隔聲量為 TL=32+10log20.87=30分貝 故風(fēng)機噪聲治理后達到:T=90-30=60分貝 聲壓級和聲強是反映聲音的客觀物理量,人體對噪聲的主觀 感受用響度表示:N=2(N-40)/10(宋) 治理前的風(fēng)機響度為:N1=2(90-40)/10=32(宋) 治理前的風(fēng)機響度為:N2=2(60-40)/10=4(宋) 故治理前后響度降低87.5% 節(jié)能效果 機房內(nèi)設(shè)備的散熱主要有三個方面:①引風(fēng)機與管道壁面的對流散熱,②引風(fēng)機與管道壁面的輻射散熱,③風(fēng)機電機的散熱。 該方案中由于隔聲室和進風(fēng)消聲器的降噪能力都比較大,降噪的效果容易實現(xiàn)。鼓風(fēng)機將預(yù)熱的空氣送入鍋爐燃燒,回收利用能源,具有一定的經(jīng)濟效益。 為保證治理效果和鍋爐設(shè)備正常運行,在設(shè)計施工中,應(yīng)根據(jù)具體要求,考慮噪聲的聲強、聲頻等因素,對隔聲、吸聲和通風(fēng)散熱進行詳細(xì)設(shè)計,做好細(xì)部處理。對隔聲室的大小厚度,吸聲材料的種類、厚度進行計算。進風(fēng)消聲器的消聲量一般選用25dB(A)左右。盡量減少噪聲輻射面積,去掉不必要的金屬板面。控制板面的振動,在聲源與隔聲罩及基礎(chǔ)之間用軟性材料連接。鼓風(fēng)機的連接管道和薄壁鋼板煙囪是噪聲治理的薄弱環(huán)節(jié),在管壁外包扎5cm厚的玻璃纖維棉,用鋼絲扎緊后,再用2cm厚的鋼絲網(wǎng)水泥粉刷。將玻璃纖維棉固定在鋼板上,吸收隔聲室內(nèi)的混響噪聲。 根據(jù)通風(fēng)工程原理,節(jié)能降噪系統(tǒng)還可以回收部分熱量。經(jīng)過實踐,采用鍋爐風(fēng)機噪聲節(jié)能降噪治理技術(shù),既降低了噪聲污染,保障了人民群眾的生活環(huán)境,又回收利用了能源,達到了經(jīng)濟、環(huán)境效益的統(tǒng)一。
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發(fā)布時間:2020-08-12廠外面有3個3KW的風(fēng)機,廠界噪音75分貝,超標(biāo)了,需要降到70以下,請問各位大俠有什么好辦法,另外怎么添加圖片??? 方案A:高速旋轉(zhuǎn)的葉輪與空氣摩擦是噪音的來源,如果有條件的話在原來風(fēng)機的一側(cè)安裝一套風(fēng)機消音器。也可以降低軸流風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。如果風(fēng)機可以換的話,我建議換一臺SFB4-6型的軸流風(fēng)機,風(fēng)量為4500m3/h;轉(zhuǎn)速960/min;功率0.25kw,噪音為60dB(A)。 方案B:在出風(fēng)口加帶海綿的過濾網(wǎng)可以起到一定的降噪效果,但是會帶來額外的風(fēng)阻。 如果想調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的話可以在電源以及風(fēng)機之間串一個降壓裝置(應(yīng)該是交流風(fēng)機吧?) 1?;瑒与娮?,方便成本低,但是不節(jié)能。 2。變壓器,簡便常用。 3。變頻器,節(jié)能,成本較高。 方案C:在辦公室墻上加層消音墻壁,里面是消音棉。 方案D:控制風(fēng)機噪聲的常用方法是在風(fēng)機的進、出口處安裝阻性消聲器。對于有更高降噪要求的場合,可以采用消聲隔聲箱,并在機組與地基之間安置減震器。采取上述方法,一般可獲得明顯的降噪效果。 下面分析一下風(fēng)機噪聲的產(chǎn)生和設(shè)計上的消除方法: 風(fēng)機離散噪聲(旋轉(zhuǎn)噪聲):與葉輪的旋轉(zhuǎn)有關(guān)。特別在高速、低負(fù)荷情況下,這種噪聲尤為突出。離散噪聲是由于葉片周圍不對稱結(jié)構(gòu)與葉片口設(shè)計試驗旋轉(zhuǎn)所形成的周向不均勻流場相互作用而產(chǎn)生的噪聲,一般認(rèn)為有以下幾種1)進風(fēng)口前由于前導(dǎo)葉或金屬網(wǎng)罩存在而產(chǎn)生的進氣干涉噪聲(2)葉片在不光滑或不對稱機殼中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)頻率噪聲(3)離心出風(fēng)口由于蝸舌的存在或軸流式風(fēng)機后導(dǎo)葉的存在而產(chǎn)生的出口干涉噪聲,離散噪聲具有離散的頻譜特性,基頻(i=1時對應(yīng)的頻率)噪聲最強,高次諧波依此遞減。 風(fēng)機渦流噪聲:是由氣流流動時的各種分離渦流產(chǎn)生的,一般認(rèn)為有4種成因(1)當(dāng)具有一定的來流紊流度的氣流流向葉片時產(chǎn)生的來流紊流噪聲(2)氣流流經(jīng)葉片表面由于脈動的紊流附面層產(chǎn)生的紊流邊界層噪聲(3)由于葉片表面紊流附面層在葉片尾緣脫落產(chǎn)生的脫體旋渦噪聲(4)軸流通風(fēng)機由于凹面壓力大于凸面而在葉片頂端產(chǎn)生的由凹面流向凸面的二次流被主氣流帶走形成的頂渦流噪聲。 風(fēng)機葉片穿孔法降低風(fēng)機渦流噪聲為了降低風(fēng)機渦流噪聲,通??梢圆捎霉ぷ鬏喨~片穿孔法,因為葉片出口處經(jīng)常出現(xiàn)渦流分離,而采用葉片穿孔方法可以使部分氣流自葉片高壓面流向葉片低壓面,可以促使葉片分離點向流動下方移動,其機理等同于附面層吹風(fēng)。這樣降低了葉片出口截面的分離區(qū),分離區(qū)渦流強度和尺寸減少,噪聲也隨之減少。但是大的穿孔系數(shù)會使壓差降低過快,達不到要求的能量頭,因此葉片穿孔法關(guān)鍵是穿孔排數(shù)、穿孔面積、穿孔系數(shù)、穿孔直徑和穿孔偏角的設(shè)計,具體降噪方法如下: (1)增強葉柵的氣動力栽荷,降低圓周速度 對于風(fēng)機采用強前向葉片,且多葉片葉輪有利于增大葉柵的氣動力載荷,在得到同樣風(fēng)量風(fēng)壓情況下,葉輪葉片外圓上圓周速度可使風(fēng)機噪聲明顯降低。 (2)合理的蝸舌間隙和蝸舌半徑 當(dāng)氣流與葉片做相對運動時,葉片后緣的氣流尾跡中速度及壓力均小于主流區(qū),使葉柵后的氣流速度與壓力分布皆不均勻,這種不均勻的氣流在旋轉(zhuǎn),由于在動葉的氣流出口有蝸舌存在,則這種非穩(wěn)定流動與蝸舌相互作用將產(chǎn)生噪聲,距離噪聲愈近噪聲愈烈,通常適當(dāng)取較大的風(fēng)舌前端半徑可以降低離心風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)噪聲與渦流噪聲。 (3)蝸舌傾斜 風(fēng)機葉輪葉柵氣流的周期性脈動速度所產(chǎn)生的周期性脈動氣動力也使蝸舌相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)噪聲,此噪聲大小與脈動氣動力的劇烈程度及渦舌的迎風(fēng)面積有關(guān),把蝸舌做成傾斜式,則同相位的脈動氣動力的作用面積小了,輻射的噪聲也就減小了。 (4)葉輪入(出)口處加紊流化裝置 在風(fēng)機葉輪葉片的入口或出口處加紊流化裝置(金屬網(wǎng))可以使葉片背面的層流附面層立即轉(zhuǎn)換成紊流附面層,推遲葉片背面附面層的分離,甚至不分離,葉片后緣裝上網(wǎng),網(wǎng)后的氣流速度與壓力梯度能迅速變均勻,若網(wǎng)在渦區(qū)中則可將渦區(qū)大大縮小,可進一步減噪. (5)在動葉進出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu) 在動葉進出氣邊上設(shè)鋸齒形結(jié)構(gòu)可使葉片上氣流層流附面層較早地轉(zhuǎn)化為紊流,從而避免層流附面層中的不穩(wěn)定波導(dǎo)致渦流分離,使渦流分離,噪聲降低。 (6)在蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器 蝸舌處設(shè)置聲學(xué)共振器,當(dāng)聲波傳到共振器時,小孔孔徑和空腔中的氣體存聲波作用下來回運動,這運動的氣體具有一定的質(zhì)量,它抗拒由于聲波作用而引起的運動,同時聲波進入小孔孔徑時,由于頸壁的摩擦和阻尼,使相當(dāng)一部分聲能因熱耗而損失掉。另外充滿氣體的空腔具有阻礙來自小孔的壓力變化的特性,由于這些因素的共同作用,當(dāng)氣體通過共振器時,噪聲得到了降低。 方案F: 應(yīng)該不是電的問題 既然已經(jīng)消除了風(fēng)聲,那么剩下的應(yīng)該是風(fēng)機的噪聲,風(fēng)機噪聲與風(fēng)機的結(jié)構(gòu)形式和工作狀態(tài)有關(guān),不同系列、不同型號的的噪聲不一樣的。即使是同一風(fēng)機,在不同的工況下,噪聲也不一樣。 控制風(fēng)機噪聲除了在機械設(shè)備上優(yōu)化外(輪、軸的動平衡,潤滑系統(tǒng)等),還可以通過外裝消聲器,或隔音、消音設(shè)備來控制。
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發(fā)布時間:2020-08-12離心式通風(fēng)機作為流體機械的一種重要類型,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個部門,是主要的耗能機械之一,也是節(jié)能減排的一個重要研究領(lǐng)域。研究過程表明:提高離心通風(fēng)機葉輪設(shè)計水平,是提高離心通風(fēng)機效率、擴大其工況范圍的關(guān)鍵。本文將從離心通風(fēng)機葉輪的設(shè)計和利用邊界層控制技術(shù)提高離心通風(fēng)機葉輪性能這兩個方面,對近年來提出的提高離心通風(fēng)機性能的方法和途徑的研究進行歸納分析。 1 離心通風(fēng)機葉輪的設(shè)計方法簡述 如何設(shè)計高效、工藝簡單的離心通風(fēng)機一直是科研人員研究的主要問題,設(shè)計高效葉輪葉片是解決這一問題的主要途徑。 葉輪是風(fēng)機的核心氣動部件,葉輪內(nèi)部流動的好壞直接決定著整機的性能和效率。因此國內(nèi)外學(xué)者為了了解葉輪內(nèi)部的真實流動狀況,改進葉輪設(shè)計以提高葉輪的性能和效率,作了大量的工作。 為了設(shè)計出高效的離心葉輪,科研工作者們從各種角度來研究氣體在葉輪內(nèi)的流動規(guī)律,尋求最佳的葉輪設(shè)計方法。最早使用的是一元設(shè)計方法[1],通過大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和一定的理論分析,獲得離心通風(fēng)機各個關(guān)鍵截面氣動和結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇規(guī)律。在一元方法使用的初期,可以簡單地通過對風(fēng)機各個關(guān)鍵截面的平均速度計算,確定離心葉輪和蝸殼的關(guān)鍵參數(shù),而且一般葉片型線采用簡單的單圓弧成型。這種方法非常粗糙,設(shè)計的風(fēng)機性能需要設(shè)計人員有非常豐富的經(jīng)驗,有時可以獲得性能不錯的風(fēng)機,但是,大部分情況下,設(shè)計的通風(fēng)機效率低下。為了改進,研究人員對葉輪輪蓋的子午面型線采用過流斷面的概念進行設(shè)計[2-3],如此設(shè)計出來的離心葉輪的輪蓋為兩段或多段圓弧,這種方法設(shè)計的葉輪雖然比前一種一元設(shè)計方法效率略有提高,但是該方法設(shè)計的風(fēng)機輪蓋加工難度大,成本高,很難用于大型風(fēng)機和非標(biāo)風(fēng)機的生產(chǎn)。另外一個重要方面就是改進葉片設(shè)計,對于二元葉片的改進方法主要為采用等減速方法和等擴張度方法等[4],還有采用給定葉輪內(nèi)相對速度W沿平均流線m分布[5]的方法。等減速方法從損失的角度考慮,氣流相對速度在葉輪流道內(nèi)的流動過程中以同一速率均勻變化,能減少流動損失,進而提高葉輪效率;等擴張度方法是為了避免局部地區(qū)過大的擴張角而提出的方法。給定的葉輪內(nèi)相對速度W沿平均流線m的分布是通過控制相對平均流速沿流線m的變化規(guī)律,通過簡單幾何關(guān)系,就可以得到葉片型線沿半徑的分布。以上方法雖然簡單,但也需要比較復(fù)雜的數(shù)值計算。 隨著數(shù)值計算以及電子計算機的高速發(fā)展,可以采用更加復(fù)雜的方法設(shè)計離心通風(fēng)機葉片。苗水淼等運用“全可控渦&dquo;概念[6],建立了一種采用流線曲率法在葉輪流道的子午面上進行葉輪設(shè)計的設(shè)計方法,該方法目前已經(jīng)推廣至工程界,并已經(jīng)取得了顯著效果[7]。但是此方法中決定葉輪設(shè)計成功與否的關(guān)鍵,即如何給出子午流面上葉片渦的合理分布。這一方面需要具有較豐富的設(shè)計經(jīng)驗;另一方面也需要在設(shè)計過程中對設(shè)計結(jié)果不斷改進以符合葉片渦的分布規(guī)律,以期最終設(shè)計出高效率的葉輪機械。對于整個子午面上可控渦的確定,可以采用Cu沿輪盤、輪蓋的給定,可以通過線性插值的方法確定Cu在整個子午面上的分布[8-9],也可以通過經(jīng)驗公式確定可控渦的分布[10],也有利用給定葉片載荷法[11]設(shè)計離心通風(fēng)機的葉片。以上方法都是采用流線曲率法,設(shè)計出的是三元離心葉片,對于二元離心通風(fēng)機葉片還不能直接應(yīng)用。但數(shù)值計算顯示,離心通風(fēng)機的二元葉片內(nèi)部流動的結(jié)構(gòu)是更復(fù)雜的三維流動。因此,如何利用三維流場計算方法進一步來設(shè)計高效二元離心葉輪是提高離心通風(fēng)機設(shè)計技術(shù)的關(guān)鍵。 隨著計算技術(shù)的不斷發(fā)展,三維粘性流場計算獲得了非常大的進步,據(jù)此,有一些研究者提出了近似模型方法。該方法是針對在工程中完全采用隨機類優(yōu)化方法尋優(yōu)時計算量過大的問題,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的方法,提出的一種計算量小、在一定程度上可以保證設(shè)計準(zhǔn)確性的方法。在近似模型方法應(yīng)用于葉輪機械氣動優(yōu)化設(shè)計方面,國內(nèi)外研究者們已經(jīng)做了相當(dāng)一部分工作[12-14],其中以響應(yīng)面和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用居多。如何有效地將近似模型方法應(yīng)用于多學(xué)科、多工況的優(yōu)化問題,并用較少的設(shè)計參數(shù)覆蓋更大的實際設(shè)計空間,是一個重要的課題。 2007年,席光等提出了近似模型方法在葉輪機械氣動優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[15]。近似模型的建立過程主要包括:(1)選擇試驗設(shè)計方法并布置樣本點,在樣本點上產(chǎn)生設(shè)計變量和設(shè)計目標(biāo)對應(yīng)的樣本數(shù)據(jù);(2)選擇模型函數(shù)來表示上面的樣本數(shù)據(jù);(3)選擇某種方法,用上面的模型函數(shù)擬合樣本數(shù)據(jù),建立近似模型。以上每一步選擇不同的方法或者模型,就相應(yīng)產(chǎn)生了各種不同的近似模型方法。該方法不僅有利于更準(zhǔn)確地洞察設(shè)計量和設(shè)計目標(biāo)之間的關(guān)系,而且用近似模型來取代計算費時的評估目標(biāo)函數(shù)的計算分析程序,可以為工程優(yōu)化設(shè)計提供快速的空間探測分析工具,降低了計算成本。在氣動優(yōu)化設(shè)計過程中,用該模型取代耗時的高精度的計算流體動力學(xué)分析,可以加速設(shè)計過程,降低設(shè)計成本?;诮y(tǒng)計學(xué)理論提出的近似模型方法,有效地平衡了基于計算流體動力學(xué)分析的葉輪機械氣動優(yōu)化設(shè)計中計算成本和計算精度這一對矛盾。該近似模型方法在試驗設(shè)計方法基礎(chǔ)上,將響應(yīng)面方法、Kiging方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功地應(yīng)用于葉輪機械部件的優(yōu)化設(shè)計中,在離心壓縮機葉片擴壓器、葉輪和混流泵葉輪設(shè)計等問題中得到了成功應(yīng)用,展示了廣闊的工程應(yīng)用前景。目前,席光課題組已經(jīng)建立了離心壓縮機部件及水泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng),并在工程設(shè)計中發(fā)揮了重要作用。 2008年,李景銀等在近似模型方法的基礎(chǔ)上提出了控制離心葉輪流道的相對平均速度優(yōu)化設(shè)計方法[16],將近似模型方法較早的應(yīng)用于離心通風(fēng)機葉輪設(shè)計。該方法通過給出流道內(nèi)氣流平均速度沿平均流線的設(shè)計分布,設(shè)計出一組離心風(fēng)機參數(shù),根據(jù)正交性準(zhǔn)則,在充分考慮影響葉輪效率因素的基礎(chǔ)上,采用正交優(yōu)化方法進行優(yōu)化組合,并結(jié)合基于流體動力學(xué)分析軟件的數(shù)值模擬,最終成功開發(fā)了與全國推廣產(chǎn)品9-19同樣設(shè)計參數(shù)和葉輪大小的離心通風(fēng)機模型,計算全壓效率提高了4%以上。該方法簡單易行、合理可靠,得到了很高的設(shè)計開發(fā)效率。 隨著理論研究的不斷深入和設(shè)計方法的不斷提高,對于降低葉輪氣動損失、改善葉輪氣動性能的措施,提高離心風(fēng)機效率的研究,將會更好的應(yīng)用于工程實際中。 2 改善離心通風(fēng)機內(nèi)葉輪流動的方法 葉輪是離心風(fēng)機的心臟,離心風(fēng)機葉輪的內(nèi)部流動是一個非常復(fù)雜的逆壓過程,葉輪的高速旋轉(zhuǎn)和葉道復(fù)雜幾何形狀都使其內(nèi)部流動變成了非常復(fù)雜的三維湍流流動。由于壓差,葉片通道內(nèi)一般會存在葉片壓力面向吸力面的二次流動,同時由于氣流90°轉(zhuǎn)彎,導(dǎo)致輪盤壓力大于輪蓋壓力也形成了二次流,這一般會導(dǎo)致葉輪的輪蓋和葉片吸力面區(qū)域出現(xiàn)低速區(qū)甚至分離,形成射流—尾跡結(jié)構(gòu)[17]。由于射流—尾跡結(jié)構(gòu)的存在,導(dǎo)致離心風(fēng)機效率下降,噪聲增大。為了改善離心葉輪內(nèi)部的流動狀況,提高葉輪效率,一個重要的研究方向就是采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能,這也是近年的熱點研究方向。 2007年,劉小民等人采用邊界層主動控制技術(shù)在壓縮機進氣段選擇性布置渦流發(fā)生器,從而改變?nèi)~輪進口處流場,通過數(shù)值計算對不同配置參數(shù)下離心壓縮機性能進行對比分析[18]。該文章對渦流發(fā)生器應(yīng)用于離心葉輪內(nèi)流動控制的效果進行了初步的驗證和研究,通過數(shù)值分析表明這種方法確實可以改善葉輪內(nèi)部流動,達到提高葉輪性能的效果。但是該主動控制技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且需要外加控制設(shè)備和能量,對要求經(jīng)濟耐用的離心通風(fēng)機產(chǎn)品不具有競爭力。 采用邊界層控制方式提高離心葉輪性能的另外一種方法就是采用自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)。1999年,黃東濤等人提出了離心通風(fēng)機葉輪設(shè)計中采用長短葉片開縫方法[19-20],該方法采用的串列葉柵技術(shù),綜合了長短葉片和邊界層吹氣兩種技術(shù)的優(yōu)點,利用邊界層吹氣技術(shù)抑制邊界層的增長,提高效率,而且試驗結(jié)果表明[20],該方法可以有效的提高設(shè)計和大流量下的風(fēng)機效率,但對小流量效果不明顯。文獻[21]用此思想解決了離心葉輪內(nèi)部積灰的問題。雖然串列葉柵技術(shù)在離心壓縮機葉輪[20]內(nèi)沒有獲得效率提高的效果,但從文獻內(nèi)容看,估計是由于該文作者主要研究的是串聯(lián)葉片的相位效應(yīng),而沒有研究串聯(lián)葉片的徑向位置的變化影響導(dǎo)致的。 理論和試驗都表明,離心葉輪的射流尾跡結(jié)構(gòu)隨著流量減小更加強烈,而且小流量時,尾跡處于吸力面,設(shè)計流量時,尾跡處于吸力面和輪蓋交界處。為了提高設(shè)計和小流量離心通風(fēng)機效率,2008年,田華等人提出了葉片開縫技術(shù)[22],該技術(shù)提出在葉輪輪蓋與葉片之間葉片尾部處開縫,引用葉片壓力面?zhèn)鹊母邏簹怏w吹除吸力面?zhèn)鹊牡退傥槽E區(qū),直接給葉輪內(nèi)的低速流體提供能量。最終得到在設(shè)計流量和小流量情況下,葉輪開縫后葉片表面分離區(qū)域減小,整個流道速度和葉輪內(nèi)部相對速度分布更加均勻,且最大絕對速度明顯減小的結(jié)果。這種方法改善了葉輪內(nèi)部流場的流動狀況,達到了提高離心葉輪性能和整機性能的效果,而且所形成的射流可以吹除葉片吸力面的積灰,有利于葉輪在氣固兩相流中工作。 2008年,李景銀等人提出在離心風(fēng)機輪蓋上靠近葉片吸力面處開孔的方法[23],利用蝸殼內(nèi)的高壓氣體產(chǎn)生射流,從而直接給葉輪內(nèi)的低速或分離流體提供能量,以減弱由葉輪內(nèi)二次流所導(dǎo)致的射流-尾跡結(jié)構(gòu),并可用于消除或解決部分負(fù)荷時,常發(fā)生的離心葉輪的積灰問題。通過對離心風(fēng)機整機的數(shù)值試驗,發(fā)現(xiàn)輪蓋開孔后,在設(shè)計點附近的風(fēng)機壓力提高了約2%,效率提高了1%以上,小流量時壓力提高了1.5%,效率提高了2.1%。在設(shè)計流量和小流量時,由于輪蓋開孔形成的射流,可以明顯改善葉輪出口的分離流動,減小低速區(qū)域,降低葉輪出口處的最高速度和速度梯度,從而減弱了離心葉輪出口處的射流—尾跡結(jié)構(gòu)。此外,沿葉片表面流動分離區(qū)域減小,壓力增加更有規(guī)律。輪蓋開孔方法可以提高設(shè)計流量和小流量下的閉式離心葉輪性能和整機性能,如果結(jié)合離心葉輪串列葉柵自適應(yīng)邊界層控制技術(shù),有可能全面提高離心葉輪性能。 3 結(jié)論 綜上所述,近年來對離心通風(fēng)機葉輪內(nèi)部流動的研究取得了明顯進展,有些研究成果已經(jīng)應(yīng)用到實際設(shè)計中,并獲得令人滿意的結(jié)果。目前,對離心通風(fēng)機葉輪內(nèi)部流動的研究仍是比較活躍的研究領(lǐng)域之一,筆者認(rèn)為可在如下方面進行進一步研究: ?。?)如何將近似模型方法在通風(fēng)機方面的應(yīng)用進行更深入的研究,結(jié)合已有的葉片設(shè)計技術(shù),探索更加高效快速的優(yōu)化設(shè)計方法; ?。?)如何將串列葉柵、輪蓋開孔和葉片開縫等離心葉輪自適應(yīng)邊界層控制技術(shù)結(jié)合起來,在全工況范圍內(nèi)改善離心通風(fēng)機葉輪的性能,提高離心風(fēng)機的效率; ?。?)考慮非定常特性的設(shè)計方法研究。目前,研究離心通風(fēng)機葉輪內(nèi)部的流動均仍以定常計算為主,隨著動態(tài)試驗和數(shù)值模擬的發(fā)展,人們對于葉輪機械內(nèi)部流動的非定?,F(xiàn)象及其機理將越來越清楚,將非定常的研究成果應(yīng)用于設(shè)計工作中是非常重要的方面。
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發(fā)布時間:2020-08-12風(fēng)機性能曲線是風(fēng)機性能和狀態(tài)的重要度量,也是風(fēng)機控制的基礎(chǔ)。當(dāng)風(fēng)機運行1記,間后,特別是風(fēng)機的若干部件更換后,風(fēng)機的特性會發(fā)生變化。當(dāng)需對風(fēng)機控制系統(tǒng)進行改造時,無據(jù)可依,此時就必須付風(fēng)機的性能狀態(tài)進測試而喘振邊界是風(fēng)機性能狀態(tài)的關(guān)鍵征因素之。因為,風(fēng)機旦進入喘振工況,輕則影響風(fēng)機的正常運轉(zhuǎn),重則可能會對風(fēng)機造成巨大的損害。在此情況下,方面,必須保證風(fēng)機的安全;另方面,測試中還必須盡可能地達到喘振邊界,以測得準(zhǔn)確的風(fēng)機性能數(shù)據(jù)。因此,如何準(zhǔn)確地預(yù)測風(fēng)機喘振邊界是本文討論的首要問。 2喘振邊界預(yù)測的基本思路根據(jù)風(fēng)機原理,般情況下,風(fēng)機喘振前會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)失速??梢哉f。喘振足嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)失速后導(dǎo)致轉(zhuǎn)廣的振動狀態(tài)較大變化因此,監(jiān)測風(fēng)機振動隨工況的變化,就有可能確定旋轉(zhuǎn)失速的出現(xiàn)。事實上,較深度的旋轉(zhuǎn)失速本身就是種非穩(wěn)定工況。 把此狀態(tài)定為喘振邊界雖然趨于保守,但仍然可取。 另外,實測時,隨著風(fēng)機的出口流量逐步減少,出1出力會隨之增加,此,風(fēng)機轉(zhuǎn)子會逐漸向進氣口方向移動。因此,監(jiān)測風(fēng)機的軸位移可得到預(yù)測喂振的重要信息。 軸位移8般通過電渦流傳感器測量。風(fēng)機運行時,軸位移有個報警值1.當(dāng)風(fēng)機憋壓時,軸位移值逐步趨近報警值。如果軸位移信號先于喘振報警。則以此時的狀態(tài)作為喘振邊界因為芳出現(xiàn)軸位移報警則風(fēng)機不允許連續(xù)運行。 除此之外,由于風(fēng)機喘振時會伴隨著放炮聲,因此風(fēng)機的噪聲信號也是風(fēng)機狀態(tài)的重要監(jiān)測量。 由此認(rèn)為,可以通過監(jiān)測軸振動和軸位移以及風(fēng)機的噪聲來預(yù)測風(fēng)機喘振邊界3實例應(yīng)用某廠5風(fēng)機是從捷克進口的12級軸流壓縮機,由汽輪機驅(qū)動。其靜葉角度分兩段可調(diào)。其中第段靜葉調(diào)節(jié)的范圍為10. +16而第段靜葉則根據(jù)第段靜葉聯(lián)調(diào)。轉(zhuǎn)速從28503750以1;4調(diào)2001年該廠對5=風(fēng)機控制系統(tǒng)進了改造。 改造過程中,為得到義整準(zhǔn)確的1機性能線數(shù)據(jù),實測中又必須盡可能地接近喘振邊界。因此,首先驗證通過監(jiān)測軸振動和軸位移以及風(fēng)機的噪聲來預(yù)測風(fēng)機喘振是否可行。 3瓦和4瓦軸振動及風(fēng)機噪聲信號將風(fēng)機在上述的3個喘振點上進入喘振邊界全過利的4=軸1軸位移;慮波處理1.衍到4的變化關(guān)系測點數(shù)由可,隨著風(fēng)機出口壓力升高,風(fēng)機軸向力持續(xù)發(fā)生變化,軸位,連線減小,而當(dāng)風(fēng)機進入喘振邊界時,軸位移發(fā)生突變。風(fēng)機在不同狀態(tài)下3次進入喘振邊界。軸位,都遵循1樣的規(guī)律。軸位移移這種變化趨勢的監(jiān)測,可以比較準(zhǔn)確地對風(fēng)機喘振進行預(yù)測。 4應(yīng)用實效在5風(fēng)機的測試過程中,總共選擇了10個靜6,+8,+16,測試了106個工況點,基本上覆蓋了風(fēng)機所有的工況范圍。在實測過程中,通過監(jiān)測風(fēng)機軸振動和風(fēng)機軸位移的變化趨勢來逼近喘振邊界,盡量使所預(yù)測的喘振邊界接近實際的喘振邊界,達到了相當(dāng)好的效果。同時,采用最小乘法對性能曲線原始數(shù)據(jù)進行擬合處理。在5中,簡要地展了其中個靜葉角度下擬合后的性能曲線測試結(jié)果。下轉(zhuǎn)第57頁!以個從有代性的工在這個工況點測量風(fēng)機的性能狀態(tài),并且直至風(fēng)機進入喘振邊界。 這3個工況下,風(fēng)機振時4瓦軸位移3瓦和4瓦軸振動及風(fēng)機噪聲信號13.13中,為哚聲,015為3瓦軸振動,17為3瓦軸振動,016為4瓦軸振動,為4瓦軸振動。12為4瓦軸位移由13可,風(fēng)機要進入喘振工況時,風(fēng)機軸振動狀態(tài)開始發(fā)生較大變化。風(fēng)機喘振時,風(fēng)機發(fā)生劇烈的低頻振動,振幅達到最大值。軸向位移突變,噪聲低沉。而在風(fēng)機進入喘振邊界過程中,噪聲信號對喘振的反應(yīng)明顯滯后于軸振動以及軸位移信號的反應(yīng)。所以,利用軸振動及軸位移信號來預(yù)測喘振比利用噪聲信號通過常規(guī)的聽音方式更為可靠。撒,3瓦和4瓦軸振動及風(fēng)機噪聲信號上接第53頁常運行時,所需剛度的時間相對較長,亦即磨損時間較長。所以在軸瓦面出現(xiàn)熱裂紋,引起面剝落,小片區(qū)域碎裂。 43級轉(zhuǎn)子的主振頻率為工頻2001幅值達60;諧波成分幅值很小2.結(jié)合工藝,再根據(jù)以往的檢修經(jīng)驗及壓縮機入口過濾網(wǎng)易臟的特點,認(rèn)為高速轉(zhuǎn)子因嚴(yán)重結(jié)垢而存在不平衡,所以外在慢升高。 5打開機組檢查到的情況由于3級振動動值持續(xù)過高,于8月份最終停車檢修。 各級葉輪均有不同程度的結(jié)垢現(xiàn)象,其中以3級葉輪最為嚴(yán)屯,由于該機組在生產(chǎn)中的作分重要,般不輕易檢修;即使檢修,也不允許有更多的時間進行解體大修。這就導(dǎo)致結(jié)垢物隨著時間的延長越結(jié)越多,+衡紀(jì)越來越嚴(yán)重。振動越來越大。后經(jīng)除垢做動平衡后,使不平衡量得以消除。 同時發(fā)現(xiàn)了3級軸瓦間隙略有增大,超出了標(biāo)準(zhǔn)間隙0.23,極限0.02,6處理措施對高速轉(zhuǎn)子除垢后做動平衡。 檢查各軸承間隙量及瓦背量。測量瓦塊厚度后,挑選合適的瓦塊予以更換,使軸承間隙盡量接近間隙范圍標(biāo)準(zhǔn)值0.170.23,小仇7檢修后的效果開車后,測得3級振幅只有3史取其余各級振幅均有+程度的降低頻譜顯的工頻幅價也只5結(jié)論健立廠利風(fēng)機軸振動和軸位,信預(yù)測風(fēng)機喘振邊界的新方法,并在實際工程應(yīng)用中驗證了其可廳性。 發(fā)現(xiàn)在風(fēng)機進入喘振邊界過程中,噪聲信號對喘振的反應(yīng)滯后廠軸振動以及軸位移。入1此,利用軸振動以及軸位移信號來預(yù)測風(fēng)機喘振邊界要優(yōu)于利噪聲信號傾測,利用風(fēng)機軸振動和軸位移信號預(yù)測風(fēng)機喘振邊界的方法,在5風(fēng)機實際測試中,最大限度地降低了喘振工況對5風(fēng)機危害的同時,得到了比較準(zhǔn)確的風(fēng)機忭能曲線。 吸人風(fēng)量叫的,5風(fēng)機的新控制系統(tǒng)將測試結(jié)果作為控制參數(shù)進行改造,至今,改造后的控制系統(tǒng)已經(jīng)正常運行13年多。 3級軸承尤向頻譜2記錄本特利3300監(jiān)視儀兒次故障前后的數(shù)據(jù),1. 1級潘2000年8月5日8時檢修前2000年8月9日9時檢修后天2001年5月27日22時被迫停車前2001年5月30日15時檢修后3天2001年9月30日檢修后41天4監(jiān)測分析結(jié)論通過對這臺機姐監(jiān)測到的數(shù)據(jù)迸行了頻譜分析,可以得出如下結(jié)論。 從在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)來看。本特利3300監(jiān)視儀反映的數(shù)據(jù)可靠。排除了探頭前置器監(jiān)視儀等其它儀部分出現(xiàn)故障。 空壓機介質(zhì)進出1壓力溫。度等參數(shù)正常,排除了氣流激振的可能。 軸瓦溫度油壓均無異常情況。振動為工頻,排除了油膜渦動引起的振動。軸瓦部分面剝落碎裂的原因是因為軸瓦間隙過大,導(dǎo)致支撐剛度降低,在這種情況F,機組啟動,次汕膜剛度達到正
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發(fā)布時間:2020-08-12求質(zhì)量分布均勻性好等特點。采用復(fù)合材料制造風(fēng)機葉片可以充分利用復(fù)合材料的可設(shè)計性,對葉片的強度剛度固有頻率等基本參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。對于復(fù)雜的外形和面要求,利用復(fù)合材料可以制作出形狀復(fù)雜輕質(zhì)高強的葉片,而且維修性好周期短可以現(xiàn)場施工。由于復(fù)合材料具有疲勞強度高缺口敏感性低內(nèi)部阻尼大耐候性優(yōu)良的特點,用于風(fēng)機葉片制造可以取得優(yōu)異的綜合性能。 1國外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1.1國外復(fù)合材料風(fēng)機葉片發(fā)展現(xiàn)狀全球風(fēng)力發(fā)電市場發(fā)展迅速。十年來,全球風(fēng)力發(fā)電機容量年平均增長率為27,近6年平均增長率超過30%,2002年較2001年增長38.至2002年底全球風(fēng)電總裝機容量已達3100萬賈。目前美國已有約2萬臺風(fēng)力發(fā)電機組在運行,預(yù)計2050年風(fēng)力發(fā)電將占美國發(fā)電總量10.德國風(fēng)電已占全國發(fā)電總量5,并計劃到2030年取消核能發(fā)電,并出臺了系列政策鼓勵發(fā)展可再生能源,德國風(fēng)力發(fā)電機容量已超過1000萬評,居世界第位,是我國同期風(fēng)力發(fā)電機容量的23倍,而國土面積僅占我國的十七分之。據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會1999年在布魯塞爾發(fā)的項國際能源研究報告指出,到2060年全球可再生能源將占世界能源總量的50以上。風(fēng)力發(fā)電到2020年可提供世界電力需求的10,創(chuàng)造170萬個就業(yè)機會,并在全球范圍內(nèi)減少100多億1氧化硫廢氣排放。 1.2國外風(fēng)機葉片發(fā)展趨勢現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)發(fā)展趨勢是向大單機容董的方向發(fā)展。我國2001年安裝的風(fēng)力發(fā)電機組平均單機容量為632,同期全球為920兆賈。至2002年少,16公司在全球已累計安裝了499臺6型1.3米機型,占其全部10個機型總裝機容量的42.2.目前發(fā)達國家將5米風(fēng)力發(fā)電機組作為陸地安裝的主導(dǎo)機型。對于陸地安裝的1.5米以上的機型,每KW綜合成本明顯增加。2MW以上的商業(yè)機組般僅安裝于海上風(fēng)力場。 并且發(fā)電用風(fēng)力發(fā)電機組從200kW300kW起步,600kW750kW機組在風(fēng)電領(lǐng)域度成為主流。近年來,級風(fēng)機已成為國外風(fēng)電市場上的主要產(chǎn)品,如美國主流機型為1.5,丹麥主流機型為2.03.0.在2004年的漢諾威。博會上4.5風(fēng)電機組也已面世。 MW級發(fā)電機組具有單機容量大單位kW配套費用低土地占用面積小等優(yōu)勢,研發(fā)生產(chǎn)MW級風(fēng)機是風(fēng)電發(fā)展的必然趨勢。 風(fēng)機葉片作為風(fēng)力發(fā)電機組的最關(guān)鍵部件,其葉型設(shè)計和所用的材料直接影響機組的性能和功率,也決定風(fēng)力發(fā)電每1的價格。級的風(fēng)機葉片長度般超過251葉片占整個風(fēng)電裝置成本的152013國外葉片研制向大型化,低成本性能輕量化發(fā)展,已開發(fā)出54m的全玻纖復(fù)合材料葉片,其單位kWh成本很低,同時開發(fā)橫梁和端部使用少量的碳纖維的61大型葉片。目前國內(nèi)的技術(shù)僅可實現(xiàn)了23.5葉片750批產(chǎn)化,灰級的風(fēng)機葉片全部依賴于進口。風(fēng)電機組中采用復(fù)合材料的部件有葉片機艙罩和導(dǎo)流罩等部件,用量最大的是葉片。風(fēng)力發(fā)電裝置最關(guān)鍵最核心的部分是轉(zhuǎn)子的葉片。世界各大風(fēng)電公司都非常重視葉片的研制工作。級的風(fēng)機葉片長度般都超過25,這種葉片對傳統(tǒng)材料和工藝提出了挑戰(zhàn)。 國外葉片研制向大型化,低成本性能輕量化發(fā)展。LM公司現(xiàn)已開發(fā)54m的全玻纖復(fù)合材料葉片,其單位成本很低,同時開發(fā)橫梁和端部使用少量碳纖維的61大型葉片,以開發(fā)5MW風(fēng)機。德國N0dexR00公司則開發(fā)56m長的碳纖維葉片,他們認(rèn)為當(dāng)葉片尺寸大到定程度時,由于使用碳纖,材料用量的減少可使其成本不高于玻纖復(fù)合材料。N0dex公司現(xiàn)已開發(fā)的44,1葉片僅重9.61kg. 2國內(nèi)發(fā)展趨勢2.1國內(nèi)復(fù)合材料風(fēng)機葉片發(fā)展現(xiàn)狀我國從20世紀(jì)70年代末期自行開發(fā)了多種1001充電用的風(fēng)電機組,在牧區(qū)和海島得到迅速推廣,促進了農(nóng)村電氣化,而且初步形成產(chǎn)業(yè),年生產(chǎn)能力達到1萬多臺,居世界第,有的產(chǎn)品還銷售到國外市場。但在20世紀(jì)80年代以后,我國與世界風(fēng)電機的水平差距越來越大,在設(shè)計材料工藝和生產(chǎn)制造上的差距,使我國研制風(fēng)電機的水平遠落后于世界先進國家的水平。 在累計的市場份額中,國產(chǎn)機組從2003年的15.4上升到2004年的18,金風(fēng)科技從8.8上升到12,占國內(nèi)產(chǎn)品的66.進口產(chǎn)品中,丹麥的,0公司保持總量第一,占累計裝機容量的30,進口機組的36.數(shù)據(jù)充分說明,在風(fēng)電主機方面,目前仍是進口機組為主的局面,國內(nèi)機組以新疆金風(fēng)科技的6001機組為主,西安維德在2004年裝機也僅有14臺600kW機組。葉片方面,進口機組有些選用LM公司的葉片,有些直接從國外與整機起進口。國內(nèi)只有保定惠騰具備批產(chǎn)能力,配套金風(fēng)科技等公司的機組。惠騰的600kW機組葉片的價格要比國外產(chǎn)品的低20左右。在國家有關(guān)部門規(guī)定在特許權(quán)項目中風(fēng)電機組本土化率不低于70的要求下,批有實力的大企業(yè)準(zhǔn)備進軍風(fēng)電機組制造業(yè),在這樣的大環(huán)境下,風(fēng)機葉片項目呈現(xiàn)光明的前景。隨著我國風(fēng)電市場的迅猛發(fā)展和國家相關(guān)政策的出臺,從風(fēng)電機組到風(fēng)機葉片的國產(chǎn)化步伐會逐漸加快。國內(nèi)現(xiàn)有的風(fēng)機葉片制造商已欲加大研發(fā)及制造技術(shù)等領(lǐng)域的投人,些擁有技術(shù)儲備的企業(yè)也將步入這個行業(yè)。未來幾年內(nèi),國內(nèi)風(fēng)電機組及風(fēng)機葉片將打破基本上完全依賴進口的局面,葉片制造領(lǐng)域?qū)霈F(xiàn)23家具有競爭力的企業(yè),結(jié)束國外葉片制造企業(yè)壟斷國內(nèi)市場的局面。 目前,國產(chǎn)750評風(fēng)機葉片市場銷售價格約為65萬元套,而肘級葉片國內(nèi)尚無產(chǎn)品問世,均需從國外采購。世界上風(fēng)力發(fā)電葉片最大的制造商是丹麥的LMGLASFIBER公司,在天津市設(shè)有獨資的制造廠,12葉片的售價約為0萬套,1.5,葉片的售價約為200萬元套。 公司名稱風(fēng)電機功率尸沿葉片情況年產(chǎn)量臺備注公司情況中航保定惠騰風(fēng)電設(shè)備有限公司艾爾姆玻璃纖維制品天津有限公司上海玻璃鋼研究所玻璃纖維葉片,3片;正在開發(fā)1.2及1.3阽識葉片中美合資丹麥獨資投資7,萬美元自立研制北京萬電公司長22!碳纖維葉片,3片已裝4臺變漿距與國外的主要差距現(xiàn)在①國內(nèi)僅具有750kW風(fēng)電機復(fù)合材料葉片的制造技術(shù),尚無兄級葉片的設(shè)計制造技術(shù);國內(nèi)大多以手糊工藝為主,而國外,人尺撕,30陽,5,1和高強芯材發(fā)泡等技術(shù)已應(yīng)用于特大型葉片成型;國內(nèi)僅有23.51左右的葉片生產(chǎn)工藝技術(shù),而國外已擁有55米左右的特大葉片工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。 2.2國內(nèi)復(fù)合材料風(fēng)機葉片發(fā)展趨勢翼型復(fù)雜化。復(fù)合材料葉片由航空翼型向風(fēng)電機翼型發(fā)展,隨著風(fēng)機容量不斷增大,葉片的長度和厚度也相應(yīng)增加。同時,為了提風(fēng)電機的效率,在制造過程中還要加大葉片的升阻比,葉片翼形更加復(fù)雜。 開發(fā)高度柔性的變槳矩風(fēng)機葉片。風(fēng)力機葉片的兩條發(fā)展路線,即柔性葉片和剛性葉片。目前,世界上的風(fēng)電機葉片以剛性的為主,只有美國主張開發(fā)度柔性的變槳矩風(fēng)力機。葉片和塔架很柔軟,只要把風(fēng)力機的結(jié)構(gòu)動力學(xué)解決好,風(fēng)力機的成本就可以降下來,使風(fēng)力發(fā)電成本降至2.5美分賈高性能材料的應(yīng)用。在葉片的材料應(yīng)用方面,新型材料已開始應(yīng)用于大型的風(fēng)電機葉片的制造,如高強碳纖維丹麥0,公司及韌性天然纖維法國人1公司開始研制??偟陌l(fā)展趨勢是向低成本輕質(zhì)化的方向發(fā)展,提高損傷容限和可靠性。 工藝技術(shù)多樣化。采用最新工藝,多種工藝綜合技術(shù),如纏繞VARIMRTM熱熔性環(huán)氧預(yù)浸料硬質(zhì)泡沫發(fā)泡和多軸鋪層技術(shù)等。 單機容量大型化。大容量單機應(yīng)用于大中型風(fēng)力機群與電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電運行即所謂了單機容量為4.5多種機型,企業(yè)規(guī)模向大型化發(fā)展。 3結(jié)束語隨著新材料新技術(shù)的不斷應(yīng)用,復(fù)合材料風(fēng)機葉片向復(fù)雜化大型化的方向發(fā)展。國內(nèi)性能復(fù)合材料風(fēng)機葉片生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展將大大縮短與世界先進水平的差距,并將推動我國整個復(fù)合材料行業(yè)的技術(shù)進步。
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發(fā)布時間:2020-08-110 引言 在我國一些火力發(fā)電廠中鍋爐引風(fēng)機積灰振動問題時有發(fā)生,為此運行中需經(jīng)常進行風(fēng)機停運清灰,不但限制和影響機組出力,有時甚至因風(fēng)機頻繁振動超標(biāo)而釀成事故。造成引風(fēng)機積灰振動的因素較多,通常與風(fēng)機類型、風(fēng)機前在裝除塵器型式、煤種及運行方式等有直接關(guān)系。近年來我公司一期3臺機組引風(fēng)機積灰振動問題相對突出,年停運清灰均在20次以上。為此公司在保持原有設(shè)備現(xiàn)狀和運行方式的前提下,通過應(yīng)用噴嘴氣流吹掃技術(shù),對一期機組引風(fēng)機進行技術(shù)改造,改造后有效緩解了風(fēng)機積灰振動問題。 1 設(shè)備概況 我公司現(xiàn)有6臺200MW發(fā)電機組,分一二期工程各3臺。其中一期工程3臺機組配套鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造生產(chǎn)的HG-670/140-7型超高壓中間再熱自然循環(huán)燃煤鍋爐,同時采用Φ5100文丘里水膜式除塵器。鍋爐配用沈陽鼓風(fēng)機(集團)有限公司制造的Y4-73№31(29.5)D型離心式引風(fēng)機,風(fēng)機進口裝有調(diào)節(jié)風(fēng)量的進口擋板,擋板與葉輪間裝有導(dǎo)流裝置。自機組投產(chǎn)以來引風(fēng)機葉片積灰振動問題時有發(fā)生,引風(fēng)機積灰振動問題已成為制約公司安全經(jīng)濟生產(chǎn)的重要隱患之一。近年來一期機組引風(fēng)機積灰振動相對頻繁,據(jù)統(tǒng)計2006年前3個月僅一期2#爐因引風(fēng)機停運清灰就達20次,影響發(fā)電量約為76.73萬kW&middo;h,給公司造成較大的經(jīng)濟損失。 2 引風(fēng)機葉片積灰振動的影響因素 2.1 引風(fēng)機結(jié)構(gòu)型式 通常風(fēng)機在運行時葉片非工作面由于氣體渦流、葉片表面粗糙、塵粒的布朗運動等原因易造成粉塵沉積,而試驗表明:風(fēng)機葉片型線對其積灰程度有一定影響。我公司一期3臺機組在裝引風(fēng)機為單吸入離心式風(fēng)機,其葉片為后向機翼型空心葉片;二期機組引風(fēng)機為雙吸入離心式風(fēng)機,葉片為前向平板式結(jié)構(gòu)。實際運行中一期機翼型葉片風(fēng)機結(jié)構(gòu)型式相對二期容易發(fā)生粉塵沉積振動。而對于同類型不同葉輪直徑的風(fēng)機,大直徑葉輪發(fā)生積灰更易失衡產(chǎn)生振動,如我公司一期1#、2#機大直徑葉輪引風(fēng)機與同類型的3#機小直徑葉輪風(fēng)機相比,在同等煤種和運行工況下,發(fā)生積灰振動相對更為頻繁。 另外,對于機翼型空心葉片風(fēng)機,運行中一旦葉片磨穿會造成灰粒進入葉片空腔內(nèi),在短時間內(nèi)破壞風(fēng)機轉(zhuǎn)子的動平衡產(chǎn)生振動。如果這種情況發(fā)生即使葉片上無積灰,風(fēng)機振動現(xiàn)象也仍然無法消除。 2.2 風(fēng)機前除塵器結(jié)構(gòu)型式 粉塵在風(fēng)機葉片非工作面的沉積數(shù)量和粘附強度,與風(fēng)機前所采用的除塵器形式和除塵效率有密切關(guān)系。采用干式除塵器葉片上一般會粘附些強度較低的松散積灰,而采用濕式除塵器風(fēng)機葉片非工作面上會粘附些水泥狀堅硬積灰;采用高效率的除塵器(如電除塵器、布袋式除塵器等)會大大降低風(fēng)機葉片的積灰程度。 我公司一期機組在裝除塵器為文丘里水膜除塵器,這類濕式除塵器會造成風(fēng)機進口煙氣存在較嚴(yán)重的帶水問題。因為水膜除塵器在其工作過程中,一部分微小水滴會同粉塵一起被煙氣帶入風(fēng)機中,同時如果環(huán)境氣溫較低時,隨煙氣進入吸風(fēng)機的水蒸汽也會發(fā)生凝結(jié)與粉塵混合形成灰漿附著在葉片上,這些灰漿大多粘結(jié)在風(fēng)機葉片非工作面及葉輪前、后盤上,風(fēng)機運行過程中灰漿所含水份會逐漸蒸發(fā),而形成比較堅硬的灰殼并逐漸沉積增厚。當(dāng)風(fēng)機葉片上的積灰達到一定質(zhì)量時,部分灰塊在自重和旋轉(zhuǎn)離心力共同作用下脫落時,風(fēng)機轉(zhuǎn)子平衡即被破壞產(chǎn)生振動[1]。當(dāng)運行中除塵水量過大或頻繁發(fā)生除塵器堵塞以及環(huán)境氣溫突變和潮濕季節(jié),會加劇水膜除塵器內(nèi)煙氣帶水量。 另外,我公司一期機組在裝的文丘里水膜除塵器設(shè)計除塵效率僅為85%,投產(chǎn)后又取消了文丘里噴管霧化及掃地噴嘴除塵功能,失去了原有的捕滴除塵作用,進一步降低了除塵器除塵效率,運行中相當(dāng)一部分飛灰經(jīng)引風(fēng)機后從煙囪排放,除塵器除塵效率低,一方面增加了風(fēng)機葉片非工作面積灰程度,同時也會加劇風(fēng)機葉片工作面的磨損。 2.3 煤質(zhì)下降及煙氣流通阻力增加 煤質(zhì)的變化會對引風(fēng)機葉片積灰程度帶來一定影響。近年來我公司燃用煤質(zhì)灰分比例較大(30%以上),而且熱值偏低。通常燃用高灰分、低熱值劣質(zhì)煤,鍋爐達到同等出力時,需要燃煤量及產(chǎn)生的灰量必然增加,而現(xiàn)有除塵器除塵效率不高,這樣除了對鍋爐燃燒及受熱面積造成影響外,還會導(dǎo)致制粉系統(tǒng)(如磨煤機、引風(fēng)機等)及除塵設(shè)備出力不足、電耗增加、磨損加劇、煙道積灰等。從近年每次機組大小修檢查發(fā)現(xiàn),除塵器內(nèi)及其出進口煙道均存在大量的積灰,說明由于煙氣中飛灰含量的大幅度增加,原設(shè)計水膜除塵器除塵效率下降、風(fēng)機出力不足。 煙氣系統(tǒng)流通阻力的增加也是造成風(fēng)機葉片積灰的重要因素之一。由于煙道及受熱面積灰造成煙氣側(cè)流通阻力增加,會帶來煙速降低、飛灰濃度升高、積灰煙道出口煙溫下降等問題。另外一些新增設(shè)備對煙氣流通阻力存在影響,如我公司2#爐后增設(shè)的管式空氣預(yù)熱器相對同類型的1#、3#機組,對煙氣阻力的影響也是客觀存在的。 2.4 運行方式 合理調(diào)整和控制除塵器的除塵水量,是防止引風(fēng)機積灰振動的主要手段之一。在運行中既要控制和減少風(fēng)機進口煙氣帶水量,更要兼顧除塵器除塵效果。原則上保證風(fēng)機不發(fā)生積灰振動的前提下,盡量加大除塵水量,以提高除塵器除塵效率。提高風(fēng)機進口煙氣溫度,減少鍋爐尾部煙道漏風(fēng),使煙溫高于水蒸汽的露點,也是防止風(fēng)機葉片積灰的重要手段。 我公司鍋爐在裝引風(fēng)機有高、低速兩個擋位,通常運行時一臺高速運行,另一臺低速運行,原則上兩臺風(fēng)機應(yīng)定期高、低速切換運行。因為風(fēng)機低負(fù)荷運行時,風(fēng)機進口速度發(fā)生偏離與葉輪通道的進口安裝角產(chǎn)生一個差角,葉片非工作面上會形成流體低速區(qū)域,在該區(qū)域內(nèi)氣流攜帶粉塵的能力下降,粉塵更容易沉積在葉面上,單吸入風(fēng)機長時間低速運行,還會帶來煙道積灰不均衡現(xiàn)象。 另外,加強除塵設(shè)備的巡檢和維護,及時有效地消除除塵設(shè)備缺陷,杜絕和減少煙氣通道積灰及除塵器堵灰現(xiàn)象發(fā)生,也是防止引風(fēng)機積灰振動的有效手段。 3 解決引風(fēng)機積灰振動的途徑 針對上述引風(fēng)機葉片積灰振動的各類影響因素,為了解決引風(fēng)機積灰振動問題,可以采取除塵器、引風(fēng)機改型,以及提高燃煤質(zhì)量、加強運行控制等手段。其中提高除塵器的除塵效率,減少粉塵進入引風(fēng)機的機會,可以從根本上解決積灰振動問題。例如采用電除塵等高效型除塵器的引風(fēng)機,只要除塵器運行正常,就不會或很少發(fā)生風(fēng)機積灰問題(如我公司5#機組)。但是受資金、工程量等客觀條件限制,全部改變除塵器的型式,對于一些企業(yè)短期內(nèi)是難以實現(xiàn)的;同樣風(fēng)機改型的資金、工程量也是相當(dāng)大的,而且效果也并非理想。另外,受外部煤炭市場形勢的制約以及成本合算,燃煤現(xiàn)狀也不會有大的改觀;而現(xiàn)有除塵器及風(fēng)機運行調(diào)整手段有限。 面對設(shè)備改型解決風(fēng)機積灰振動存在的實際困難,能不能在允許一定量的粉塵及水分進入引風(fēng)機的條件下,采取一些簡便措施防止飛灰在轉(zhuǎn)子上沉積,從而減緩或避免引風(fēng)機振動。根據(jù)機翼型葉片風(fēng)機積灰主要發(fā)生在非工作面這一特點,過去一些專家和科研院所在這方面曾進行過多次實踐和改進,據(jù)了解東北電院設(shè)計的一種噴嘴氣流連續(xù)吹掃裝置,經(jīng)現(xiàn)場試驗應(yīng)用效果較好。該裝置結(jié)構(gòu)簡單安裝方便,對引風(fēng)機改動量極小,通過與院方專家探討,認(rèn)為在保持原有設(shè)備現(xiàn)狀和運行方式的前提下,采用這種氣流吹掃技術(shù),解決我公司一期機組引風(fēng)機積灰振動問題是經(jīng)濟可行的。 4 氣流吹掃裝置在我公司引風(fēng)機上的具體應(yīng)用 我公司于2004年首先在1#機組兩臺引風(fēng)機上安裝試驗了吹掃裝置,2006年4月及11月又先后在2#、3#機組引風(fēng)機上進行安裝和改進。吹掃裝置的原理是改變風(fēng)機葉片非工作面上渦流區(qū)的流場,通過高速氣流的動量將剛粘附到葉片上的松軟積灰吹掉。該裝置是將一組或兩組噴嘴安裝在風(fēng)機葉片近非工作面處,利用引風(fēng)機本身的壓頭將一部分空氣(或煙氣)吸入噴嘴組進口,并以較高的速度連續(xù)噴射到葉片非工作面,葉輪每轉(zhuǎn)一周,葉片被依次吹掃一遍,通過氣流連續(xù)吹掃達到防止粉塵沉積的效果[1]。 我公司風(fēng)機吹掃裝置是采用風(fēng)機壓頭吸取室外空氣吹掃方式,每套裝置由兩組漸縮形噴嘴組成,布置在風(fēng)機轉(zhuǎn)子兩側(cè)下方,兩組噴嘴間與葉輪中心約成80°夾角。噴嘴流量的大小直接影響引風(fēng)機的出力和吹掃效果,過大則風(fēng)機出力下降且風(fēng)機電機電流增大,過小則吹掃效果欠佳,院方根據(jù)風(fēng)機參數(shù)設(shè)計選取噴嘴尺寸及流量。其中一組裝有內(nèi)徑φ50mm噴嘴8個,進風(fēng)母管直徑為φ159mm;另一組裝有內(nèi)徑φ25mm噴嘴12個,進風(fēng)母管直徑為φ133mm??紤]風(fēng)機葉輪高速旋轉(zhuǎn)時相對速度的影響,安裝噴嘴時其中心線與葉片最高點垂直并偏向葉片尾端5°~10°角;為保證動靜間隙及吹掃效果,噴嘴端部距葉片最近點設(shè)定為15mm。 采用這種吸取風(fēng)機外空氣吹掃形式的吹掃裝置,當(dāng)運行中發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機有積灰時(表現(xiàn)為軸瓦振動值增加),可以在噴嘴組母管進口加入適量細(xì)砂,人為造成一種磨損的狀態(tài),通過高速細(xì)砂撞擊葉片上的積灰,以達到清灰、防振的目的[1]。加入細(xì)砂最好在風(fēng)機高速運行狀態(tài)下均勻連續(xù)進行,但如果連續(xù)加砂無效時,應(yīng)及時停運進行人工清灰。 5 應(yīng)用效果及存在問題 我公司1#機組兩臺引風(fēng)機在2004年安裝吹掃裝置,安裝后2005年發(fā)生3次積灰振動,2006年發(fā)生2次積灰振動,2007年上半年未發(fā)生積灰振動;2#、3#爐兩臺引風(fēng)機分別在2006年4月和11月安裝了吹掃裝置,截止2007年6月兩臺機組引風(fēng)機運行中,尚未發(fā)生過積灰振動停運清灰。從安裝前后相比3臺機組每年可減少引風(fēng)機停運清灰近20余次,節(jié)約燃油40余噸,避免少發(fā)電近80萬kW&middo;h。 從使用后機組停運時對風(fēng)機檢查情況,葉片非工作面仍有積灰,但積灰量相對安裝噴嘴前大幅度減少(葉片積灰厚度不足10mm)。加裝吹掃裝置后風(fēng)機電流略有上升,但對引風(fēng)機性能無影響。由于吹掃裝置進風(fēng)口在風(fēng)機室內(nèi),存在因負(fù)壓氣流所產(chǎn)生的低頻噪聲,為降低噪聲可在吹掃裝置進風(fēng)母管入口端部管壁開設(shè)消聲孔。另外,由于吹掃裝置處于風(fēng)機煙塵通風(fēng)區(qū)域,粉塵氣流對吹掃裝置存在一定量的磨損,應(yīng)定期檢查做好防磨處理。 6 結(jié)論 通過應(yīng)用噴嘴吹掃技術(shù),解決引風(fēng)機葉片積灰振動問題,效果明顯、經(jīng)濟效益可觀。該方法設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、方便實用、投資費用小,也可為解決其它濕式除塵方式機組引風(fēng)機積灰問題所借鑒。
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發(fā)布時間:2020-08-11膨脹螺栓,是使風(fēng)管支、吊、托架固定在墻上、樓板上、柱上所用的一種特殊螺 紋連接件。 那么膨脹螺栓規(guī)格有哪些?膨脹螺栓規(guī)格表全覽我們一起學(xué)習(xí)。 膨脹螺栓規(guī)格表按具體制造材料不同分類如下: 碳鋼螺栓的等級分為3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余個等級,小數(shù)點前后的數(shù)字分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度和屈強比,例如:標(biāo)記8.8級螺栓表示材料的抗拉強度達到800MPa,屈強比為0.8即其屈服強度達到800x0.8=640MPa。 不銹鋼螺栓的等級分為45、50、60、70、80,材料主要分奧氏體A1、A2、A4,馬氏體和鐵素體C1、C2、C4,其表示方法例如A2-70,“--&dquo;前后分別表示螺栓材料和強度等級。 膨脹螺栓對地面的要求當(dāng)然是越硬越好,這也要看你需要固定的物件受力情況。 安裝在混泥土中(C13-15)的受力強度是在磚體中的五倍。 正確安裝在混泥土中的一顆 M6/8/10/12的膨脹螺栓后,它的最不理想最大靜止受力分別是120/170/320/510公斤。(注意啊,振動會使螺栓松動) 膨脹螺絲施工注意 1、打孔深度:相關(guān)資料介紹的是膨脹管的長度,但我在具體施 工中發(fā)現(xiàn)這個深度不夠,可能給孔內(nèi)雜物殘留量有關(guān),所以你最好還是比膨脹管的 長度深5毫米左右。只要你大于或等于了膨脹管的長度,那么留在地下的膨脹螺栓 的長度等于或小于膨脹管的長度。 2 、膨脹螺栓對地面的要求當(dāng)然是越硬越好,這也要看你需要固定的物件受力情 況。安裝在混泥土中(C13-15)的受力強度是在磚體中的五倍。 3 、正確安裝在混泥土中的一顆M6/8/10/12的膨脹螺栓后,它的最不理想最大靜 止受力分別是120/170/320/510公斤。 膨脹螺栓執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 一、膨脹螺絲之固定原理 膨脹螺絲之固定乃是利用挈形斜度來促使膨脹產(chǎn)生摩擦握裹力,達到錨定效果。 二、膨脹螺絲之埋入深度一般膨脹螺絲之埋入深度以其固定用螺栓徑之4倍為計算基準(zhǔn),當(dāng)然埋入越深其所能承受之拉力、剪力也越大,但因廠家設(shè)計時需要考慮因素含材質(zhì)及錨定等問題。 三、膨脹螺絲使用之參考依據(jù) (一)混凝土之強度 (二)固定螺絲之強度(依材質(zhì)計算之) (三)膨脹螺絲之強度(廠家設(shè)計) 四、膨脹螺絲的強度 膨脹螺絲的強度測試,以往均以油壓器加壓,在拉出膨脹螺絲的最大力量為其抗拉 強度,這種測試方法的缺點就是未能測知螺絲離開水泥的變位情況,也就是說,我 們無法知道膨脹本身材料的彈性應(yīng)力是在幾牛頓之內(nèi),因此新型的測試儀器,是把 拉力與變位以坐標(biāo)圖畫出,Y軸為拉力,X軸為變位(如圖)當(dāng)拉力上升時,變位 隨之增大,直到水泥破裂或膨脹螺絲,拔出或拉斷。此一曲線的最高點,即為極限 抗拉力,另外當(dāng)拉力上升到某一點,如去除拉力后,變位仍能回到原處者,這一點 正是膨脹螺絲本身材料的降伏點,也正是我們設(shè)計上所要的比例荷重。 常用膨脹螺絲的變位曲線,約可分為5鐘。 1、化學(xué)錨栓,SB高拉力膨脹螺絲 2、NC型錘釘式.H型.DR型 3、SH型套管式SHF型 4、尼龍?zhí)?、木塞 五、安全率之采用 一般安全采用方向有二: (一)極限強度法:此法乃是將膨脹打入混凝土內(nèi)拉出,以其破壞點為基準(zhǔn),再以 4-5倍之安全率為可用強度。此法于國外之采用已有數(shù)十年之歷史。 (二)比例強度法:此法測試方法用(一),但重點為求出變形點(即為比例荷重) ,以此為采用基準(zhǔn),再考慮以安全率2倍為可用強度,因其可為路德線觀知“應(yīng)力一應(yīng) 變&dquo;情形,故較為精確及便捷,但因其欲求出變點(比例荷重),較極限強度法復(fù)難, 且須使用而較精準(zhǔn)之儀器,故一般為研究上采用,此法亦符合ASTME488-88規(guī)定。 極限強度安全法之安全率,以目前國內(nèi)大都采用4倍為主(依建筑技術(shù)規(guī)則之規(guī)定, 吊裝件重量四倍強度)但因考慮地震等因素,對于較重要之工程或建物,需顧及其 安全性、生命性等因素時,應(yīng)考慮5倍以上。而動荷重因其加力于物體上之動力條 件使材料產(chǎn)生棒內(nèi)阻力(esiing foce of ba)最大為逐漸返加外力之兩倍,故動荷重之 安全率考慮為8倍以上,若已考慮突發(fā)加力或震動力時,當(dāng)可按一般之安全率考慮 使用4-5倍,上述棒內(nèi)應(yīng)力系限定于比例限度之內(nèi)。事實上,安全率之考慮,應(yīng)由 設(shè)計者或工程師依據(jù)設(shè)計實際需要加以研判考慮。 比例強度法之安全率較為單純,因其已求出比例荷重,故一般以比例荷重之 40%-60%為安全率,本公司建議采用之一般長期荷重為比例強度之50%。 膨脹螺栓的使用原理膨脹螺絲之固定乃是利用挈形斜度來促使膨脹產(chǎn)生摩擦握裹力,達到固定效果。螺釘一頭是螺紋,另一頭有椎度。外面包一鐵皮,鐵皮圓筒一半有若干切口,把它 們一起塞進墻上打好的洞里,然后鎖螺母,螺母把螺釘往外拉,將椎度拉入鐵皮圓 筒,鐵皮圓筒被漲開,于是緊緊固定在墻上,一般用于防護欄、雨蓬、空調(diào)等在水 泥、磚等材料上的緊固。但它的固定并不十分可靠,如果載荷有較大震動,可能發(fā) 生松脫,因此不推薦用于安裝吊扇等。 膨脹螺絲施工注意點: 1、打孔深度: 相關(guān)資料介紹的是膨脹管的長度,但我在具體施工中發(fā)現(xiàn)這個深度不夠,可能給孔內(nèi)雜物殘留量有關(guān),所以最好是比膨脹管的長度深5毫米左右。另:一般M6的碰撞螺栓,打孔直徑為Φ10。 2 、膨脹螺栓對地面的要求當(dāng)然是越硬越好,這也要看需要固定的物件受力情況。 安裝在混泥土中(C13-15)的受力強度是在磚體中的五倍。 3 、正確安裝在混泥土中的一顆M6/8/10/12的膨脹螺栓,它在理想狀態(tài)下的最大靜 止受力分別是120/170/320/510公斤。(注意,振動會使螺栓松動)膨脹螺栓是使風(fēng) 管支、吊、托架固定在墻上、樓板上、柱上所用的一種特殊螺紋連接件。由沉頭螺 栓、脹管、平墊圈、彈簧墊和六角螺母組成。使用時,須先用沖擊電鉆(錘)在固 定體打上相應(yīng)尺寸的孔,再把螺栓、脹管裝入孔中,旋緊螺母即可使螺栓、脹管、 安裝件與固定體之間脹緊成為一體。膨脹螺栓的原理是把膨脹螺栓打到地面或墻面上的孔中后,用扳手?jǐn)Q緊膨脹螺栓上的螺母,螺栓往外走,而外面的金屬套卻不動,于是,螺栓底下的大頭就把金屬套漲開,使其漲滿整個孔,此時,膨脹螺栓就抽不出來了。 膨脹螺絲的固定是利用挈形斜度來促使膨脹產(chǎn)生摩擦握裹力,達到固定效果.螺釘一頭是螺紋,一頭有椎度。外面包一鐵皮,鐵皮圓筒一半有若干切口,把它們一起噻進墻上打好的洞里,然后鎖螺母,羅母把螺釘往外拉,將椎度拉入鐵皮圓筒,鐵皮圓筒被漲開,于是緊緊固定在墻上,一般用于防護欄、雨蓬、空調(diào)等在水泥、磚等才料上的緊固。但它的固定并不十分可靠,如果載荷有較大震動, 可能發(fā)生松脫,因此不推薦用于安裝吊扇等。膨脹螺釘現(xiàn)在有不銹鋼膨脹螺釘和塑料膨脹螺 釘之分,具體用途不一樣。 二、膨脹螺絲之埋入深度 一般膨脹螺絲之埋入深度以其固定用螺栓徑之4倍為計算基準(zhǔn),當(dāng)然埋入越深其所能承受之拉力、剪力也越大,但因廠家設(shè)計時需要考慮因素含材質(zhì)及錨定等問題。 三、膨脹螺絲使用之參考依據(jù) (一)混凝土之強度 (二)固定螺絲之強度(依材質(zhì)計算之) (三)膨脹螺絲之強度(廠家設(shè)計) 四、膨脹螺絲的強度 膨脹螺絲的強度測試,以往均以油壓器加壓,在拉出膨脹螺絲的最大力量為其 抗拉強度,這種測試方法的缺點就是未能測知螺絲離開水泥的變位情況,也就是說, 我們無法知道膨脹本身材料的彈性應(yīng)力是在幾牛頓之內(nèi),因此新型的測試儀器,是 把拉力與變位以坐標(biāo)圖畫出,Y軸為拉力,X軸為變位(如圖)當(dāng)拉力上升時,變 位隨之增大,直到水泥破裂或膨脹螺絲,拔出或拉斷。此一曲線的最高點,即為極 限抗拉力,另外當(dāng)拉力上升到某一點,如去除拉力后,變位仍能回到原處者,這一 點正是膨脹螺絲本身材料的降伏點,也正是我們設(shè)計上所要的比例荷重。
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發(fā)布時間:2020-08-11LF爐(LADLEFURNACE)即鋼包精煉爐,是鋼鐵生產(chǎn)中主要的爐外精煉設(shè)備。 LF爐一般指鋼鐵行業(yè)中的精煉爐。實際就是電弧爐的一種特殊形式。 LF爐-LF爐的主要任務(wù) ①脫硫 ?、跍囟日{(diào)節(jié) ③精確的成分微調(diào) ?、芨纳其撍儍舳?nbsp; ⑤造渣 LF爐-LF爐生產(chǎn)中控制計算機系統(tǒng)解決的問題 ?、賹崟r接收生產(chǎn)計劃,按照計劃動態(tài)組織生產(chǎn)。 ?、诎凑諣t次對LF爐生產(chǎn)進行實時的數(shù)據(jù)跟蹤。 ?、弁ㄟ^冶金模型的計算,實現(xiàn)作業(yè)過程的優(yōu)化,同時并向操作人員提供操作指導(dǎo)。 ?、芟蛳鹿ば蛱峁㎜F爐作業(yè)數(shù)據(jù)。 ?、菹蚬に嚾藛T提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歷史追溯. LF爐-LF爐功能 LF(LadleFuace)爐是70年代初期在日本發(fā)展起來的精煉設(shè)備。由于它設(shè)備簡單,投資費用低,操作靈活和精煉效果好而成為冶金行業(yè)的后起之秀,在日本得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。LF爐精煉主要靠桶內(nèi)的白渣,在低氧的氣氛中(氧含量為5%),向桶內(nèi)吹氬氣進行攪拌并由石墨電極對經(jīng)過初煉爐的鋼水加熱而精煉。由于氬氣攪拌加速了渣一鋼之間的化學(xué)反應(yīng),用電弧加熱進行溫度補償,可以保證較長時間的精煉時間,從而可使鋼中的氧、硫含量降低,夾雜物按ASTM評級為O~O.1級。LF爐可以與電爐配合,以取代電爐的還原期,還可以與氧氣轉(zhuǎn)爐配合,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)合金鋼。此外,LF爐還是連鑄車間,特別是合金鋼連鑄生產(chǎn)線上不可缺少的控制成分、溫度及保存鋼水的設(shè)備。因此LF爐的出現(xiàn)形成了LD—LF—RH—CC(連鑄)新的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的聯(lián)合生產(chǎn)線。在這種聯(lián)合生產(chǎn)線上鋼的還原精煉主要是靠LF爐來完成的。LF爐所處理得鋼種幾乎涉及從特鋼到普鋼的所有鋼種,生產(chǎn)中可視質(zhì)量控制的需要,采用不同的工藝操作制度。在各種二次精煉設(shè)備中,LF爐的綜合性價比高。 LF爐-LF精煉的特點 LF爐本身一般不具有真空設(shè)備。在精煉時,即在不抽真空的大氣壓下進行精煉時,靠鋼桶上的水冷法蘭盤、水冷爐蓋及密封橡皮圈的作用可以起到隔離空氣的密封作用。再加上還原性渣以及加熱時石墨電極與渣中FeO、MnO、C如q等氧化物作用生成CO氣體,增加爐氣的還原性。除此之外,石墨電極還與桶內(nèi)的氧氣作用生成碳一氧化物,阻止?fàn)t氣中的氧向金屬傳遞。良好的氬氣攪拌是LF爐精煉的又一特點。氬氣攪拌有利于鋼一渣之間的化學(xué)反應(yīng),它可以加速鋼一渣之間的物質(zhì)傳遞。有利于鋼液的脫氧、脫硫反應(yīng)的進行。吹氬攪拌還可以去除非金屬夾雜物。吹氬攪拌的另一作用是可以加速鋼液中的溫度與成分均勻,能精確的調(diào)整復(fù)雜的化學(xué)組成,而這對優(yōu)質(zhì)鋼又是不可缺少的要求。此外吹氬攪拌可加速渣中氧化物的還原,對回收鉻、鋁、鎢等有價值的合金元素有利。 LF精煉爐是采用三根電極迸行加熱的。加熱時電極插入渣層中采用埋弧加熱法,這種方法的輻射小,對爐襯有保護作用,與此同時加熱的效率也比較高,熱效率好。 LF是利用白渣進行精煉的,它不同于主要靠真空脫氣的其他精煉法。白渣在LF爐內(nèi)具有很強的還原性,這是LF爐內(nèi)良好的還原氣氛和氬氣攪拌,互相作用的結(jié)果。一般渣量為金屬量的2~8%。通過白渣的精煉作用可以降低鋼中氧、硫及夾雜物含量。LF爐冶煉時可以不用加脫氧劑,而是靠白渣對氧化物的吸附作用而達到脫氧的目的。 精煉爐作為一個復(fù)雜的冶煉系統(tǒng),爐內(nèi)溫度受各種因素的影響。從初煉爐(如EAF、BOF)出鋼開始,出鋼過程中的能量損失,受到鋼包物理參數(shù)影響。運輸時間的長短,吹氬量的多少也影響鋼水溫度。合金料,循環(huán)冷卻水,煙氣煙塵,電極,變壓器等構(gòu)成了整個精煉爐溫度模型的基礎(chǔ)。 以上介紹的LF爐的精煉功能是互相影響,互相依存與互相促進的。爐內(nèi)的還原氣氛,加熱條件下的鋼渣攪拌,提高了白渣的精煉能力,創(chuàng)造了一個理想的煉鋼環(huán)境,從而能生產(chǎn)出在質(zhì)量上和生產(chǎn)效率上與普通電弧爐不大相同的鋼來。 LF爐-LF爐的用途 LF爐是70年代初期出現(xiàn)的新型精煉設(shè)備,它具有下列用途: (1)LF爐與電爐相連,加快了電爐的生產(chǎn)周期并提高電爐鋼質(zhì)量。 (2)LF爐與LD轉(zhuǎn)爐相連,可以對轉(zhuǎn)爐鋼還原精煉,因此能提高鋼質(zhì)量并可生 產(chǎn)出新鋼種。 (3)LF爐能嚴(yán)格調(diào)節(jié)鋼液的成分和溫度,對鋼的淬透性和特殊鋼的連鑄有利。 (4)LF爐能加熱和對鋼液保溫并能長時間的存放鋼液,可以保證連鑄的順利 進行,因此是連鑄車間不可缺少的設(shè)備。 (5)LF爐具有保溫鋼液的性能,可以利用小爐子生產(chǎn)大鋼錠,或?qū)⒁粻t鋼液 澆鑄成數(shù)個成分不同的錠子。 LF爐-LF爐的發(fā)展 LF鋼包精煉爐是由日本大同鋼鐵公司率先開發(fā)使用的。該公司用LF爐冶煉取代了電弧爐的還原精煉期,從而減輕了電弧爐的精煉負(fù)擔(dān),提高了電弧爐的生產(chǎn)率。LF爐發(fā)展初期僅用于生產(chǎn)高級鋼,隨著冶金、連鑄及相關(guān)控制技術(shù)的發(fā)展,擴大了LF爐的應(yīng)用范圍。由于LF爐具有投資少、用途廣、精煉效果好等優(yōu)點, 近年來,國內(nèi)外己將LF爐作為主要的爐外精煉手段。
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發(fā)布時間:2020-08-11摘要: 針對有些客戶不需要離心通風(fēng)機蝸殼的特殊要求,從蝸殼的功能入手,對幾種不同情況的無蝸殼風(fēng)機做了對比試驗,得出了簡要的結(jié)論。 1 引言 本文從蝸殼的功能入手,研制了無蝸殼箱體風(fēng)機。與常規(guī)箱體風(fēng)機相比,無蝸殼箱體風(fēng)機不僅制作簡單,而且還節(jié)約空間,降低成本。這就給設(shè)計人員提出了一個新課題。 2 理論分析 蝸殼的作用:機殼的任務(wù)是將離開葉輪的氣體導(dǎo)向機殼出口,并將氣體的一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。蝸殼中不同截面處的流量是不同的,在任意截面處,氣體的容積流量與位置角φ成正比。一般氣流在蝸殼進口處是沿圓周均勻分布,因此在不同φ角截面上的流量qvφ可表示為qvφ=qv4(φ/360°)。qv4為蝸殼進口處流量,通常蝸殼中速度變化不大,氣體密度可認(rèn)為是定值。若蝸殼的型線能保證氣體自由流動,這時蝸殼壁對氣流就不會發(fā)生作用,那么在不考慮粘性情況下,氣體在蝸殼內(nèi)的運動將遵循動量矩不變定律,即 cuR=常數(shù)。 經(jīng)分析得知,氣體最多6次被蝸殼碰撞導(dǎo)至出口,蝸殼很好地收集了氣體。并且氣體在葉輪流向蝸殼時容積變大,一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。 離心通風(fēng)機的主要功能是完成氣體的輸送,若無機殼就不可能實現(xiàn)這一功能,無蝸殼也不可能很好地實現(xiàn)葉輪的功效。 3 對比試驗 普通風(fēng)機與無蝸殼箱體風(fēng)機的對比,標(biāo)準(zhǔn)4-79-13№7A風(fēng)機及把該葉輪裝入尺寸為1020&imes;1020&imes;880箱體1中的性能對比見表1。
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發(fā)布時間:2020-08-11摘要:針對打葉線使用的風(fēng)機經(jīng)常出現(xiàn)軸承損壞的現(xiàn)象,分析了其損壞的原因,并對其潤滑油路進行了改進。 關(guān)鍵詞:通風(fēng)機 軸承座 潤滑 技術(shù)改進 1 引言 我廠湘西吉首打葉復(fù)烤廠的打葉線18臺風(fēng)機經(jīng)常損壞,損壞后進行停機維修,造成路徑上的煙葉加工停頓,影響加工質(zhì)量。經(jīng)檢查,風(fēng)機軸承座出現(xiàn)較多的故障是軸承缺油燒壞、軸承滾道疲勞點蝕斷裂及軸承卡死等現(xiàn)象。損壞后增加了維修量和備件的更換費用,有必要進行改進。 2 改進前的缺陷分析 改進前的軸承座裝配圖如圖1所示。改進前的軸承座裝配需要注意的是,將工件8的油槽9對準(zhǔn)工件10的油嘴油道7;同時安裝工件3時,需要將端蓋油孔5對準(zhǔn)工件8的油槽9。這樣,從油道7加進來的潤滑脂才能進入外軸承室4和內(nèi)軸承室11,以對內(nèi)外軸承進行潤滑。 改進前軸承室的缺陷分析: (1)加油嘴靠近外軸承,加油時潤滑脂先到達外軸承室4,而端蓋3上的羊毛氈密封圈容易老化損壞,潤滑脂容易泄漏,使?jié)櫥M入內(nèi)軸承室比較困難,導(dǎo)致內(nèi)軸承因潤滑不良而損壞; (2)正常工作時軸承座的溫度可達60~70℃。幾次損壞后,拆卸軸承座發(fā)現(xiàn)通往內(nèi)軸承的潤滑油槽9內(nèi)潤滑油,由于高溫硬化,而出現(xiàn)堵塞油道現(xiàn)象,使內(nèi)軸承潤滑不良而損壞; (3)工件13受熱后伸長導(dǎo)致內(nèi)外軸承的游隙減小,軸承運轉(zhuǎn)阻力加大,也容易損壞軸承。 3 軸承座的技術(shù)改進 改進后的軸承座如圖2所示。 (1)重新制做工件3(端蓋),端蓋上加工油道4并安裝油嘴對外軸承進行潤滑,從原油道8加潤滑脂對內(nèi)軸承進行潤滑,這樣改進后潤滑系統(tǒng)分開,不會出現(xiàn)原來由于加油單邊造成內(nèi)軸承缺油損壞的現(xiàn)象。 (2)在端蓋上安裝45&imes;65&imes;8的油封2,替代原來的羊毛氈密封圈,進行外軸承室的密封,經(jīng)過計算,按4極電機轉(zhuǎn)速計算,該油封處軸頸運行線速度為3.53m/s,查技術(shù)手冊,油封可以承受≤20m/s的線速度。 (3)端蓋處安裝墊圈6,厚度為0.5㎜,用于補償軸14受熱伸長后的軸承游隙和密封油道10。 4 效果分析 對所有的軸承座進行技術(shù)改進后投入運行,使用效果良好,檢修周期由原來的8個月延長到3年左右。 改造前每臺風(fēng)機每次檢修更換2個6310 2RS的軸承材料費用為500元,人工費用500元,18臺風(fēng)機每年的檢修費用為2.7萬元;改造后每年的維修費用為原來的22﹪,而且還降低了檢修人員的工作強度。
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