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   在建材電力和冶金等工業(yè)生產(chǎn)過程中，用于排送煙氣含濕量較大，粉塵顆粒較小，從粘性較大和效率不降機體振動機件損壞等，以致風機無法工作，影響生產(chǎn)的正常進行和企業(yè)的經(jīng)濟效益。解剖檢查發(fā)觀，風機振動的原因是在葉片非工作面上，特別是在葉片非工作面的前緣，由于粘質(zhì)塵粒的高速撞擊，在其面形成了堅硬牢固的塊狀物，當沉積物粘附到一定程度后，形成不均勻性脫落，導致葉輪平衡破壞而振動，防止風機葉片積灰的方法有兩種，一種是以某種手段清除葉片上的積灰，另一種是通過改進葉輪結(jié)構(gòu)的方法來防止葉片積灰。本文提出能防止風機葉片非工作面積灰的結(jié)構(gòu)，通過求解方程和標準的模型方程，對原結(jié)構(gòu)葉輪與改進后防積灰離心風機葉輪的結(jié)構(gòu)，防積灰的離心風機葉輪是在葉片非工作面的入口處安裝狀物體，塊狀物體在前盤和后盤之間以焊接鉚接或粘接方式連接，此方法對葉輪的原有結(jié)構(gòu)改動小易于加工。

　　當風機運行時，該塊狀物體可改變?nèi)~片非工作面前緣附近的氣相及固相流場結(jié)構(gòu)。防止粉塵顆粒粘附于葉片的非工作面上及其前緣。

　　葉輪內(nèi)的氣固兩相流動計算基本假設(shè)假設(shè)如下氣流在葉輪流道內(nèi)近似為一維穩(wěn)態(tài)不可壓縮流體流動；將顆粒相視為具有連續(xù)介質(zhì)性質(zhì)的擬流體；氣固兩相具有相同直徑的球體，氣固兩相之間的作用力僅考慮相間阻力，忽略因顆粒間偶然碰撞產(chǎn)生的作用力效應(yīng)產(chǎn)生的升力因粒子加速引起氣體加速而產(chǎn)生的虛假質(zhì)量力等。

　　雙耦合模型基本方程采用歐拉方程分析離心風機葉輪內(nèi)部的氣固兩相流動。在直角坐標系中，對氣相和固相分別采用標準的化模型。湍流流動的基本方程組，連續(xù)性方程為動量方程。

　　計算對象以某煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼一次煙氣，風機整體葉輪為計算對象，其葉輪結(jié)構(gòu)如下.邊界條件邊界條件為①風機流量，假設(shè)葉輪入口處為均勻流，風機轉(zhuǎn)速氣體在葉輪入口；葉輪壁面處滿足無滑移條件。

　　數(shù)值計算對風機葉輪進行三維實體造型。對葉輪流道進行整體網(wǎng)格劃分，計總單元總數(shù)大干107萬個。利用有限體積法，采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格離散方程。計算結(jié)果分析分別對原葉輪和改進后的葉輪內(nèi)的氣固兩相流動進行如下：計算葉輪入口流速為330m/s轉(zhuǎn)速為270m/s顆粒直徑為3mm，從顆粒體積分度分布，改進后的葉輪某徑向切面的粉塵濃度分布。比較3和4可以看出，在葉片非工作面上。處于較大粉塵濃度的范圍不同，沿著葉片方向，粉塵濃度逐漸減少，而在葉片的后半段，粉塵濃度很低，存在粒子空區(qū)。因此，葉片的積灰應(yīng)集中在前段，現(xiàn)場運行結(jié)果證實了這一結(jié)論。因此，葉片的積灰范圍很小在葉片非工作面前緣，即對于改進后的葉輪，粉塵濃度要小得多。即顆粒體積分數(shù)入口有原結(jié)構(gòu)葉輪速度矢量，改進后的葉輪某徑向切面比較可以看出，在葉片非工作面前緣，顆粒速度方向與葉片之間的夾角不同，顆粒速度方向與葉片之間的夾角較大，因此，粉塵粘附于葉片非工作面上的機會就要小得多。旋渦區(qū)的大小不同即對于改進后的葉輪，旋渦區(qū)的范圍要大得多。因此，對于改進后的葉輪，由于旋渦的作用，粉塵提前偏離了葉片非工作面。

　　為了檢驗數(shù)值計算結(jié)果是否正確，在對某廠結(jié)論計算結(jié)果吻合，說明理論計算正確。而原來每隔2~4個月因積灰振動就要停機檢修的風機，在采用現(xiàn)結(jié)構(gòu)的葉輪后。已連續(xù)運行了十個多月，說明該結(jié)構(gòu)下的葉輪有效防止葉片非工作面的枳灰。

　　在葉片非工作面前緣，對于改進后的葉輪，粉塵濃度比原結(jié)構(gòu)葉輪的粉塵濃度要小。在葉片的入口，對于改進后的葉輪，顆粒體枳分數(shù)只有原結(jié)構(gòu)葉輪的30%。對于改進后的葉輪，顆粒速度方向與葉片之間的夾角較大，使旋渦區(qū)的范圍增大，因此，粉塵粘附于葉片非工作面的機會就要小得多。

　　現(xiàn)場運行結(jié)果明，該結(jié)構(gòu)葉輪能效地防止葉片非工作面上的積灰。