6-51风机

将建立好的风机三维模型导入ICEM 软件进行混合网格的划分。其中进出口和叶轮区域采用结构化网格，而蜗壳部分由于其内部结构复杂，尤其是电动机周围结构并非规则模型，故采用适应性较强的非结构化四面体网格，具体网格如图3 所示。综合考虑动静耦合区域对数值模拟预测结果的影响，在进行网格划分时，对边界层进行加密处理，其较低网格质量雅克比[14]在0.3 以上。为了保证数值计算结果的准确性，潍坊风机，避免网格误差对其模拟结果造成影响，对风机进行网格无关性验证，9-12风机，如表1 所示。综合考虑计算精度和计算效率可知，当网格数为25 万左右时预测结果较为合理，终确定整个计算域的网格数为2513558。k-ε 模型作为为普遍有效的湍流模型，能够计算大量的各种回流和薄剪切层流动，被广泛应用于各类风机的数值求解计算中。

由于有梯度扩散项，模型k-ε 方程为椭圆形方程，故其特性同其他椭圆形方程，需要边界条件：风机出口或对称轴处k / n0和/ n0。但上述边界条件只针对高雷诺数而言，在固体壁面附近，流体粘性应力将取代湍流雷诺应力，并在临近固体壁面的粘性底层占主要作用。而多翼离心风机由于结构尺寸小、相对马赫数低，气体黏性力在流体流动过程中起重要作用，因此，在实际运用过程中，标准k-ε 模型由于未充分考虑粘性力的影响，导致计算模型出现偏差。运用Visual C++将上述修正函数编写为UDF代码，并导入Fluent 内置Calculation module。为符合实际运行状态，风机进出口边界条件设置为压力入口和压力出口，出口压降与动能成正比，从而避免在进口和出口定义一致的速度分布[15]。后以CFD 计算的定常结果作为初始条件，进行非定常数值计算。

因此，当风机产生振动故障现象时，首先必须从基础查找原因。基础因素主要是：

（1）混凝土基座结构设计有缺陷，基座强度和刚度不够；

（2）基础地质差，风机运行一段时间后，造成基础沉降或松动；

（3）混凝土基座材料不合格，浇筑不符合规范要求；

（4）地脚螺栓及垫铁的安装不当。实际中，常采用二次灌浆的方法将地脚螺栓进行固定定位，其施工、安装应严格执行规范要求，以确保质量。根据上述分析，基础因素引起风机振动的表征主要有：基础周围地坪有明显振动；基础与地坪或二次灌浆产生的结合面存在明显裂缝，垫铁或地脚螺栓松动，应注意，此类振动往往比较剧烈，严重时发生螺栓断裂，轴承座螺栓孔崩裂，直接造成轴承座报废；基础产生不均匀沉降，产生基座倾斜。风机处理措施：一是验算基础的质量是否符合要求，对于风机等旋转式设备，6-51风机，由于回转而产生的惯性力作用在基础上，为确保安全运行，则基础质量应等于10 倍的风机机组质量，不符合要求应采用加固加重措施；二是有松动的二次灌浆地脚螺栓应破除拔出，孔壁凿毛后重新浇筑混凝土固定地脚螺栓。二次灌浆应保湿养护7 天以上，混凝土强度达到设计强度后才能进行下一步的安装。二次灌浆的混凝土强度可提高一级，固定效果更佳。

某车间风机至2016年止已运行近8 年，振动一直偏大，已困扰生产多年。即使是更新了叶轮总成，并在联轴器对中性符合允差的情况下，运行时前后两轴承位壳振实测振动速度有效值分别达到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右，这是属于“可容忍”的范围，但不宜长期运行工作。经我设备人员分析，认为振动大的原因有：一是混凝土基础过于单薄，重量不足，且运行时基础周围地板有明显的颤动；二是预埋地脚螺栓有松动迹象。经上级研究，决定趁当年大修时间充足的机会，对上述存在问题整改，破除旧基础后，按本文前述处理措施重新设计、施工新的混凝土基础和预埋地脚螺栓。

开机正常生产后，该风机轴承位壳振实测振动速度有效值分别降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s，属“良好”级别。安装精度不达标及其检查处理措施安装精度主要是指风机轴与驱动电机轴的同心度，即对中性。离心式风机联轴器的同心度要求很高。如果联轴器没有找正，或是找正达不到要求，引起风机振动将不可避免。应注意的是，即使原来同心度已经符合要求了，但是风机运行一段时间后，除尘用风机，由于各种原因，同心度会也会发生变化，所以应注意定期检查同心度，如发现同心度超过允许偏差了，要立即重新找正。因此，当风机发生异常的振动故障时，检查联轴器的对中情况是必不可少的。

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