風(fēng)機(jī)噪聲治理結(jié)果

采取噪聲治理措施前后，大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處噪聲值對(duì)比結(jié)果如圖5 所示。由圖5 可知，治理前后進(jìn)風(fēng)口處噪聲值在各倍頻程處有相似的升降趨勢(shì)。并且，噪聲在63Hz 和125Hz 處均有明顯峰值。治理后進(jìn)風(fēng)口處的噪聲值有明顯降低。因此，風(fēng)機(jī)殼體的模態(tài)試驗(yàn)可以避免外界激振力的固有頻率，從而有效地避免共振。在63Hz 處降噪量約30dB,通過(guò)治理前后噪聲的A計(jì)權(quán)測(cè)量值對(duì)比，治理后風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口噪聲降噪量為27dB(A)。

山東冠熙風(fēng)機(jī)所采用的風(fēng)機(jī)彎頭加折板式消聲器的組合消聲結(jié)構(gòu)，針對(duì)該項(xiàng)目中大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)的噪聲消聲量能夠達(dá)到27dB(A)，并且對(duì)低頻噪聲具有較好的消聲效果。彎頭加折板式消聲器的組合消聲結(jié)構(gòu)，不僅能夠有效的改變氣流流通方向，增加通道長(zhǎng)度，提高空氣動(dòng)力性噪聲的消聲量，而且節(jié)約空間，組合形式靈活，具有廣泛的應(yīng)用前景。風(fēng)機(jī)葉片穿孔后，整個(gè)頻率范圍內(nèi)的A聲級(jí)有不同程度的下降，中低頻段的下降幅度較大，而高頻段的下降幅度較小。

風(fēng)機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下，由于動(dòng)葉安裝角的變化，因此其工作范圍是一組特性曲線。由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)是復(fù)雜的三維黏性流，完全采用實(shí)驗(yàn)方法或三維商業(yè)軟件求解其全工況下的性能費(fèi)時(shí)費(fèi)力且成本較高; 同時(shí)在風(fēng)機(jī)工況改變，需要調(diào)整其轉(zhuǎn)速和動(dòng)葉角度使其滿(mǎn)足風(fēng)壓和效率的要求，因此，快速準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出軸流風(fēng)機(jī)在安裝角變化時(shí)的氣動(dòng)性能夠提高縮短設(shè)計(jì)周期和風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，具有極為重要的工程應(yīng)用價(jià)值。風(fēng)機(jī)利用Workbench軟件進(jìn)行流固耦合計(jì)算得出對(duì)葉片靜力結(jié)構(gòu)及振動(dòng)的影響。

風(fēng)機(jī)振動(dòng)也是電廠軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的常見(jiàn)故障。當(dāng)風(fēng)機(jī)振動(dòng)達(dá)到一定水平時(shí)，會(huì)導(dǎo)致葉片和軸承不同程度的損壞，或螺釘松動(dòng)。如果風(fēng)機(jī)振動(dòng)嚴(yán)重，也會(huì)影響風(fēng)機(jī)的安全使用。風(fēng)機(jī)振動(dòng)主要由葉片非工作面振動(dòng)引起。這種振動(dòng)在鍋爐引風(fēng)機(jī)中經(jīng)常發(fā)生。造成這種現(xiàn)象的主要原因是，當(dāng)進(jìn)入葉片時(shí)，氣流和葉片的工作面有一定的角度。當(dāng)角度超過(guò)某一臨界值時(shí)，非工作面就會(huì)出現(xiàn)氣流漩渦。對(duì)策：控制空氣預(yù)熱器出口排煙溫度不低于制造廠規(guī)定的較低溫度，防止低溫腐蝕和運(yùn)行空氣預(yù)熱器冷端部件堵塞。此時(shí)，氣流攜帶的灰塵將緩慢積聚在非工作面上。而風(fēng)機(jī)葉片的形狀是翼型，這種類(lèi)型的葉片容易積灰，當(dāng)積灰量達(dá)到一定量時(shí)，在離心力的作用下，大部分的灰塵會(huì)被甩出葉輪。而由于粉塵是被動(dòng)拋出的，其它地方的拋出時(shí)間不同，數(shù)量不均勻，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)葉輪的質(zhì)量都是粉塵，破壞了原有的質(zhì)量平衡，使機(jī)組的振動(dòng)增大。

在解決風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)失速和喘振的過(guò)程中，應(yīng)采取以下四種措施。針對(duì)某660MW機(jī)組配套的兩級(jí)動(dòng)葉可調(diào)軸流一次風(fēng)機(jī)，借助Fluent進(jìn)行流體數(shù)值模擬，研究導(dǎo)葉數(shù)目改變對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響，并選出較優(yōu)方案三。首先，要讓有關(guān)人員了解和掌握軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際情況啟動(dòng)和停止運(yùn)行。在軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行階段，應(yīng)采取措施避免出現(xiàn)喘振區(qū)和失速運(yùn)行。二是對(duì)空氣預(yù)熱器密封裝置進(jìn)行了有效的改進(jìn)。大量的調(diào)查研究表明，用搪瓷代替空氣預(yù)熱器的低溫受熱面，可以有效地改善其腐蝕性，同時(shí)也可以排放粉塵，減少漏風(fēng)。因此，在改進(jìn)空氣預(yù)熱器密封裝置的過(guò)程中，可以用搪瓷代替空氣預(yù)熱器內(nèi)的低溫受熱面。三是改善風(fēng)機(jī)葉片形狀。制造時(shí)應(yīng)使用更多的耐腐蝕材料。第四，在軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，必須定期進(jìn)行維護(hù)和試驗(yàn)，這樣可以大大避免軸流風(fēng)機(jī)的一些重大事故，也可以在發(fā)生一些小事故時(shí)及時(shí)修理和搶修。

通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)，測(cè)量了對(duì)風(fēng)機(jī)殼體的前六階固有頻率。頂部彎頭內(nèi)設(shè)弧形導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，采用光滑鍍鋅板+吸聲材料+護(hù)面+穿孔鍍鋅板的結(jié)構(gòu)，在改變氣流流通方向的同時(shí)對(duì)噪聲進(jìn)行消聲。風(fēng)扇基頻的第四個(gè)頻率與殼體的第五個(gè)固有頻率相似。應(yīng)通過(guò)優(yōu)化風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)避免共振。在額定工況下，當(dāng)風(fēng)機(jī)在效率點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同位置和方向的振動(dòng)。結(jié)果表明，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口振動(dòng)較小，其振動(dòng)頻率主要是風(fēng)機(jī)基頻的倍頻。兩級(jí)葉輪和電機(jī)振動(dòng)較大，風(fēng)機(jī)主要是由流場(chǎng)氣動(dòng)力引起的高頻寬帶振動(dòng)引起的。風(fēng)機(jī)頂部的水平振動(dòng)較為嚴(yán)重?？梢钥紤]在頂部安裝一個(gè)減震器以減少振動(dòng)。隨著對(duì)旋風(fēng)機(jī)的廣泛應(yīng)用，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲除性能外，越來(lái)越受到人們的重視。一方面，當(dāng)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)葉輪的轉(zhuǎn)速高達(dá)2900r/min。

即使輕微振動(dòng)也會(huì)引起軸彎曲、軸承磨損、緊固件松動(dòng)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)的使用壽命。山東冠熙風(fēng)機(jī)所采用的風(fēng)機(jī)彎頭加折板式消聲器的組合消聲結(jié)構(gòu)，針對(duì)該項(xiàng)目中大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)的噪聲消聲量能夠達(dá)到27dB(A)，并且對(duì)低頻噪聲具有較好的消聲效果。另一方面，強(qiáng)烈的振動(dòng)和伴隨的噪聲使地下工作環(huán)境惡化。風(fēng)機(jī)的振動(dòng)與許多因素有關(guān)。當(dāng)其自身結(jié)構(gòu)或電機(jī)等外部激振力不合理時(shí)，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈共振；當(dāng)兩級(jí)葉輪向后旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)改變兩級(jí)葉輪之間的流動(dòng)方向，產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊；當(dāng)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)復(fù)雜時(shí)，會(huì)產(chǎn)生紊流和氣流，從而使旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的性能下降。l分離的渦流會(huì)引起不同程度的振動(dòng)。.無(wú)論是電機(jī)振動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)還是空氣動(dòng)力振動(dòng)都會(huì)以力的形式激勵(lì)殼體，導(dǎo)致殼體振動(dòng)。因此，風(fēng)機(jī)殼體的模態(tài)試驗(yàn)可以避免外界激振力的固有頻率，從而有效地避免共振。采集風(fēng)機(jī)殼體在工作狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)，分析振動(dòng)原因，提出相應(yīng)的解決方案，對(duì)風(fēng)機(jī)故障診斷和提高礦井工作環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。