某冶炼风机出口管路系统的优化改造.pdf

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1、52FLUIDMACHINERYVo1．42，No．9，2014文章编号：1005—0329(2014)09—0051—05某冶炼风机出口管路系统的优化改造许万国(马鞍山钢铁股份有限公司，安徽马鞍山243021)摘要：某冶炼厂风机在使用过程中，一直存在着风量不够、压力偏高从而制约产能的问题，经分析发现是由风机出口管路设计不合理、系统附加阻力过大所致。本文对风机出口管路进行优化，并对优化前后的风机出口管路系统进行CFD流场模拟，计算表明，优化后风机的出口阻力损失明显减小。管路根据优化结果进行现场改造后，风机使用状况良好，完全满足系统工艺设计要求。关键词：冶炼风机；管路系统；

2、附加阻力；优化；CFD模拟中图分类号：TH43文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．09．012OptimalReformingtoExportPipeHneSystemofaSmeltingFanXUWan-guo(MaanshanIron＆SteelCo．Ltd．，Maanshan243021，China)Abstract：Therehadbeenproblemsofinsufficientflowandhigherairpressureofasmeltingfaninusingprocess，whichwascausedb

3、yunreasonabledesignofthefanexpoapipelineinanalysis．FlowfieldoftheoptimizedfansystemandthefansystemwitIloriginalexportpipelinewerebothcalculatedbyCFD．Theresultsshowedthatoutletresistancelossoftheoptimizedfansys—terndecreasedobviously．Afterexportpipelinewasmodifiedaccordingtotheresultofopti

4、mization，thesmeltingfanhasbeeningooduse，andfullymettherequirementsofsystemprocessdesign．Keywords：smehingfan；pipelinesystem；addedresistance；optimiz~ion；CFDsimulation1前言本文针对某冶炼厂风机在使用过程中，一直存在风量不够制约产能的问题，经与风机供应商系统附加阻力是指处于管路系统中的风机进分析，通过对优化前后风机出口管路系统的CFD口或出口近区域内所用系统部件的布置不良或障流场模拟并进行对比，表明优化后风机的出口

5、阻碍物诱发的局部倒流或分离所引起的风机性能损力损失明显减小。根据优化结果对管路进行现场失。关于此类现象，美国气体输送和控制协会对改造后，风机使用状况良好，完全满足系统工艺设通风管路系统中可能存在的附加阻力进行了部分计要求。实验研究，并给出了显示系统附加阻力与气流速度及其他影响因素的关系⋯。国内在设计风机2现场使用情况及问题分析管路系统、进行系统阻力计算时，往往只进行沿程阻力、局部阻力、工作场所压力及排气口动能的计某冶炼厂风机主要技术参数为：体积流量算，忽视了上述附加阻力的计算，从而导致风机与346000m／h，全压10000Pa，气体介质为烟气，进系统不匹配J，使风机处于

6、小流量工作状态，严气温度lOOT：左右，图1为风机及出口管路布置重情况下甚至会导致风机喘振。示意。风机在投入使用后，一直存在着风量不够收稿日期：2014—06—302014年第42卷第9期流体机械53压力偏高的问题，制约了冶炼厂的产能。经与设该风机出口流速约为23m／s，100％有效管路计院及风机供应商三方共同分析，认为风机的实长度应为4倍管径长度，而实际的风机出口直管际运行工况已偏离设计点。为进一步验证该分析段长度约为主管道直径的1．5倍，仅为有效管长判断，对风机进行了现场测试，测量工作点状态下的37．5％，风机出口管路系统存在较大的附加阻风机的流量及进出口压差，结果显

7、示，实际流量较力损失。设计值低近20％，压力高出近6％。将测试结果根据文献[3]进行出口管路的沿程阻力和局与风机气动性能曲线进行对照(见图2)，证实实部阻力损失计算，根据文献[1]进行系统附加阻际运行点确实已向小流量区偏离。力的计算，结果如表1所示。从表中可以看出，如果仅计算沿程阻力和局部阻力损失，则出口管路损失为372Pa；但在考虑了系统附加阻力后，出口管路损失高达672Pa，其中系统附加阻力占总阻力损失的44．6％。如果在进行管路设计时只考虑了管道的沿程阻力损失和局部阻力损失，而忽略了由于风机出口直管段过短带来的附加阻力损