工業(yè)生產(chǎn)中的離心排風(fēng)機(jī)特別是離心式風(fēng)機(jī)應(yīng)用很廣泛，在一些生產(chǎn)裝置中甚至屬關(guān)鍵設(shè)備。風(fēng)機(jī)的安全、可靠運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證。將修正前后數(shù)值計(jì)算模型預(yù)測原型機(jī)性能結(jié)果與試驗(yàn)值作對比分析，由數(shù)據(jù)可知，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型預(yù)測的風(fēng)機(jī)性能曲線較試驗(yàn)值存在一定誤差，其較大誤差值達(dá)9。但由于種種原因，造成風(fēng)機(jī)超過允許范圍的振動的現(xiàn)象并不少見，嚴(yán)重的劇烈振動會造成風(fēng)機(jī)本體及其關(guān)聯(lián)設(shè)備破壞的設(shè)備事故，甚至還會造成人身安全事故。因此，必須高度重視風(fēng)機(jī)的維護(hù)檢查工作。企業(yè)的離心排風(fēng)機(jī)技術(shù)人員及其操作人員和維修人員在工作中必須對風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測、巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患并及時(shí)排除，防患于未然。本文研究的目的在于針對工業(yè)生產(chǎn)中常用的離心式風(fēng)機(jī)運(yùn)行中易于發(fā)生的振動現(xiàn)象進(jìn)行研究和可采取的處理措施，應(yīng)該能對生產(chǎn)一線中從事此類設(shè)備管理和維修的人員提供借鑒意義。

離心排風(fēng)機(jī)絕大多是由電動機(jī)驅(qū)動工作的主要由葉輪、蝸殼、軸和軸承座及一些控制附件組成，屬動設(shè)備。動設(shè)備完全不振動是不可能的，只是振動的允許范圍不同而已。因此提高蝸殼型線設(shè)計(jì)水平，不僅能改善風(fēng)機(jī)氣動性能，還能達(dá)到降低噪聲的效果。一般來講，大型高速風(fēng)機(jī)軸承采用軸瓦，潤滑采用潤滑油強(qiáng)制噴射潤滑，高速旋轉(zhuǎn)的主軸懸浮于油膜上，正常工況時(shí)振動很低。中小型的中低速風(fēng)機(jī)軸承采用滾動軸承，常采用潤滑脂潤滑或潤滑油浸泡飛濺潤滑，正常工況時(shí)振動稍大。振動無論大小，只要符合相關(guān)技術(shù)要求即可，但是異常的、超標(biāo)的振動必須及時(shí)處理，否則振動會惡化，后造成事故和經(jīng)濟(jì)損失。

經(jīng)過多年的工作實(shí)踐和總結(jié)，作者認(rèn)為此類離心排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生異常振動的主要原因有：基礎(chǔ)因素、安裝精度不達(dá)標(biāo)、風(fēng)機(jī)葉輪不平衡、管道共振等。可以看出，不同工況下，A型消聲蝸殼的降噪效果不同，離心排風(fēng)機(jī)在額定工況點(diǎn)附近，降噪效果好。有時(shí)，振動是多個(gè)原因共同作用的，在實(shí)際工作中，應(yīng)認(rèn)真綜合分析，才能找到解決問題的辦法。下面，作者就上文所列的振動因素及其處理措施進(jìn)行分析和探討。

基礎(chǔ)因素及其檢查處理措施

離心排風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)因素如基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工不規(guī)范等造成風(fēng)機(jī)振動往往被忽視。其實(shí)，基礎(chǔ)因素造成風(fēng)機(jī)振動故障的事例并不少見，且其危害性很大。作為工程技術(shù)人員，首先要了解風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的作用。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的作用有三個(gè)方面：

一是，根據(jù)生產(chǎn)工藝條件和設(shè)備安裝要求將風(fēng)機(jī)牢固地固定在一定位置上；

二是，承受風(fēng)機(jī)的全部重力以及工作時(shí)由于作用力產(chǎn)生的載荷，并將載荷均勻地傳布到地基；

三是，吸收和隔離因旋轉(zhuǎn)動力作用產(chǎn)生的振動，防止發(fā)生共振。

綜上所述，本文通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響進(jìn)行研究，簡要分析了各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響。主要從集流器優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響、窩殼優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響、電機(jī)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響，以及葉片形狀優(yōu)化對離心排風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響四個(gè)方面進(jìn)行分析，為保證金屬葉輪的穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。主要從集流器優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響、窩殼優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響、電機(jī)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響，以及葉片形狀優(yōu)化對離心排風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響四個(gè)方面進(jìn)行分析，為保證金屬葉輪的穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持。各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響

集流器優(yōu)化對離心排風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的影響

集流器的工作原理是通過將氣流均勻地送入葉輪進(jìn)口截面，以達(dá)到提高離心排風(fēng)機(jī)葉輪的效率以及風(fēng)機(jī)整體性能的目的。集流器的結(jié)構(gòu)形式對氣流的流動損失以及金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行都有很大影響，因此對集流器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化是非常重要的。加進(jìn)氣箱后，離心風(fēng)機(jī)的全開流量降低，與無進(jìn)氣箱相比，流量降低了16。在設(shè)計(jì)集流器的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)確保較大程度地符合金屬葉輪附近氣流的流動情況，同時(shí)還應(yīng)保證集流器內(nèi)氣流的平穩(wěn)運(yùn)行。集流器的類型有很多種，常用的集流器是錐弧形集流器，錐弧形集流器的氣流運(yùn)行一般比較平穩(wěn)，但是集流器喉部到葉輪進(jìn)口階段容易發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象，增加離心排風(fēng)機(jī)的損失，導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率降低。因此，必須優(yōu)化集流器結(jié)構(gòu)，通過減小集流器的錐度、增加喉部半徑的方式，提高離心風(fēng)機(jī)的效率，保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。

消聲蝸殼對離心排風(fēng)機(jī)氣動性能的影響原風(fēng)機(jī)與不同消聲組合試驗(yàn)所得的氣動性能對比如圖3 所示。其中進(jìn)出口和葉輪區(qū)域采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，而蝸殼部分由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是電動機(jī)周圍結(jié)構(gòu)并非規(guī)則模型，故采用適應(yīng)性較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格，具體網(wǎng)格如圖3所示。試驗(yàn)結(jié)果表明: 由于穿孔板相對于光滑的鋁板有著較高的壁面摩擦阻力，導(dǎo)致加裝穿孔板后的風(fēng)機(jī)壓力和效率在整個(gè)測試工況范圍內(nèi)都有不同程度的降低。4種消聲組合方式的壓力損失并不相同，當(dāng)額定轉(zhuǎn)速為3 800 r /min，在設(shè)計(jì)工況下，A 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約16．0 Pa，效率下降了約1．28%; B 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約5．0 Pa，離心排風(fēng)機(jī)效率下降了約0．9%; C 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約36．8 Pa，效率下降了約3．18%; D 組合改進(jìn)風(fēng)機(jī)全壓降低了約45．8 Pa，效率下降了約3．28%。

主要由于安裝穿孔板的面積不同，導(dǎo)致不同消聲組合方式的摩擦損失不同。B 組合即只在風(fēng)機(jī)后蓋板上安裝穿孔板，風(fēng)機(jī)壓力損失小。離心排風(fēng)機(jī)流體的數(shù)學(xué)模型粉塵流體在風(fēng)機(jī)中流動的物理?xiàng)l件較為復(fù)雜，影響因素較多，因此在離心風(fēng)機(jī)的數(shù)值計(jì)算中，假設(shè)流體為連續(xù)等溫不可壓縮的牛頓流體穩(wěn)態(tài)運(yùn)動而且各組分之間沒有化學(xué)反應(yīng)。不同工況下，風(fēng)機(jī)壓力和效率損失也不相同，在設(shè)計(jì)工況及偏大流量工況下，離心排風(fēng)機(jī)壓力和效率損失較大，效率也同步降低。主要原因是大流量工況下，蝸殼內(nèi)部氣流速度較高，氣流與穿孔板之間的摩擦損失增加。消聲蝸殼為A 組合形式時(shí)與原風(fēng)機(jī)的出口A聲級隨流量變化的對比圖?？梢钥闯觯煌r下，A 型消聲蝸殼的降噪效果不同，離心排風(fēng)機(jī)在額定工況點(diǎn)附近，降噪效果好; 在大流量工況下，降噪效果變差，這主要因?yàn)榇罅髁壳闆r下，蝸殼內(nèi)氣體流速較大，而氣體流速對吸聲材料的吸聲效果影響很大; 在小流量工況下，風(fēng)機(jī)流動惡化，風(fēng)機(jī)振動較大，導(dǎo)致振動噪聲很大以致降噪效果反而變差。與原風(fēng)機(jī)相比，在額定工況點(diǎn)A 聲級降低約4．5 dB( A) ，在大流量工況下，A 聲級降低約3．6 dB( A) ，在小流量工況下，A 聲級降低約1．9 dB( A) 。