大型风机叶轮超速试验装置设计问题的探讨.pdf

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1、FieldofDiscussionl研讨园地舔躲距∞．0机械大型风机叶轮超速试验装置工业标设计问题的探讨准化与质亘浙江上风高科专风实业有限公司口孔黎平高一帆吕晓锋任华江浙江上风实业股份有限公司口许方江叶永波石建丽许宝华摘要针对大型通风机叶轮超速试验的装置设计．本文从理论和实践方面对装置的拖动减功及功率配置等问题进行了一系列的研究，并给出相应的方案：介绍了试验装置的结构、安全保护措施及必要的检测设施研究结果表明：大型通风机叶轮超速试验装置的结构设计是合理的，能适用于多种结构型式的叶轮做超速、机械运转和动平衡试验，实现一台多用，为大型通风机叶轮超速试验装置优化设计提供了参考关键词大型风

2、机叶轮超速试验装置拖动减功拖动功率为了评定通风机叶轮制造装配质量、叶轮的空室内进行试验的．因此很好地解决了上述两个强度和刚度是否满足设计和标准要求。JB／_r问题。这对价格昂贵、要求极高的汽轮机转子和10562-2006《一般用途轴流通风机技术条件》发电机转子是必要而且值得的．但对于通风机叶和JB／1_10563-2006《一般用途离心通风机技轮则应仔细权衡。首先。真空室和真空系统造术条件》两项标准都对叶轮超速试验提出了要价极高，若要求时间缩短，则成本还会大幅度求。按照JBfl-6445-2005《工业通风机叶轮超增加：其次。采用真空室给叶轮的装卸带来很速试验》有关叶轮超速试验方法

3、的规定，叶轮以大的困难．而且还有真空润滑等一系列的问题。最高工作转速的110％运转．持续时间不得少于而在通风机行业通常用另一种试验方案．即在2min：试验后应检查叶轮焊缝、轮盘、轮盖、轮离心风机叶轮的进口处固定一块档板．这样试毂、叶片等有无裂纹。铆钉或铰制孔螺栓有无松验风机的功率大大减小．从而既降低了拖动功动及裂纹。且各部位尺寸变形量不得超过0．5‰。率，又减小了吹风效应。这个方法简单、方便，经过分析、研究．大型通风机叶轮超速试验一直沿用至今装置．归结为以下几个方面。2拖动功率1试验装置拖动的减功大型风机叶轮通过用挡板堵进口的办法可以大型通风机做超速试验需要很大的拖动功减功。但到底

4、需要多大的拖动功率。这显然是设计超速试验装置时首先需要解决的问题率．而在试验装置上配备这么大的动力显然是不假设通风机的进口被堵住后．叶轮不对气体妥当的．这就提出了一个试验装置拖动的减功问做功，那么可以用计算轮阻的公式(斯陀道拉公题。另一方面，试验时。叶轮转动产生的吹风效式)来计算，即式(1)：应如果不予以消除或减轻．是件非常麻烦的事。’由于在较先进的试验装置中．是把叶轮安装在真N~--13PU2D2xlO(1)38研讨园地IFieldofDiscussionM一轮阻功耗(kW)；的试验结果进行了分析，结论有如下几点：介质(空气)密度(kg／m。)；1)用前述计算轮阻的公式粗略计算封

5、闭了(7l广圆盘外径处的周速(m／s)；进口的离心风机叶轮转动时的功耗是可行的．式D厂圆盘外径(m)；中的系数B对于同一型号的叶轮基本上是个定一轮阻损失计算系数。与多种因素有值，(即随不同型号的叶轮而异)。关。一般0．81加_88。上述总功耗中包括了轮阻损耗．这部分功耗这是薄的圆盘在封闭壳体内旋转时．侧面与的变化规律符合公式(1)。另一部分功耗是因叶轮介质摩擦损失耗功的计算公式例如某叶轮直径转动离心力甩出气体．维持该平衡状态需要的功D2=2m。转速为1480r／min。其轮阻损失并不耗．这部分功耗从本质上讲是与离心叶轮对气体做大。仅14．5kW～15_7kW。功相关的，而计算做功的

6、公式可按式(3)计算：但仔细分析一下。通风机虽然被封闭了进N=N-,rd4PUz3DzZx10与(3)口。但转动时叶轮并不能像圆盘一样。因为它不式中：一为该型号风机的功率系数，无因次是“薄”的盘子，有一定厚度，且有叶片。即使参数为常量：进口封闭很好．但转动时其内部的气体在离心力D厂叶轮外径(m)；作用下要被甩出．而外面的气体在大气压力作用介质(空气)密度(kg／m。)；下又有往里灌的趋势．两者最终必然达到某一平(／l广叶轮外径处的周速(m／s)。衡状态。欲保持此一平衡状态，显然叶轮要付出式(3)的变量部分与斯陀道拉公式是一样的，功耗。另一方面。叶片在空气中的扰动作用也会就是说该两部

7、分功耗的变化规律是一致的．综合的耗功。所以实际的功率定会1％05式(1)计算的结果反映在公式的常量系数改变为一新的常量结果大。离心通风机被封闭进El后，根据公式为了验证封闭进口的叶轮其叶片扰动空气会(1)计算得出的叶轮功耗需计算系数取2～6，耗功。笔者做了一个试验，即用纱布将一种较宽而且机关文献还指出轮宽度增大．叶轮功耗也增的叶轮(4—73型)出口包覆起来，试验时功耗降大。且前弯叶片比后弯叶片值大。低．其降低值比后向叶轮正转时下降20％左右。由于最初考虑超速试验时主要