隧道风机的升压效果不仅与风机本身的性能有关,还与风机位置等外部条件有关。运用大型通用CFD软件对三车道公路隧道中射流风机的射流场进行模拟,并根据计算结果确定公路隧道中射流风机的合理安装位置。结果表明,射流风机的纵向影响距离在200m范围内,当风机纵向间距大于100m时即可获得理想的升压效果。为了减小两股射流之间的干扰及隧道壁面的影响,一组中两台风机的净距应在2~5d(d为风机直径)之间,最佳净距在3~4d之间。 隧道风机是一种特殊的轴流风机,一般悬挂在针对两车道的高速公路隧道进行,对于三车道以上的公路隧道,由于隧道断面增大,射流风机在横向和纵向上的安置距离与二车道有一定差异。本文运用大型通用CFD软件对三车道公路隧道中射流风机的射流场进行研究,并根据计算结果确定三车道公路隧道中射流风机的合理安装位置。

隧道风机选型
隧道顶部或两侧,不占用交通面积,不需另外修建风道,且容易安装,运行、维护简单,故广泛应用于公路隧道的运营通风中。射流风机运行时,将隧道内的一部分空气从风机的一端吸入,经叶轮加速后,由风机的另一端高速射出。高速射出的气流由于紊动作用会把周围速度相对小的流体卷吸到射流中,使射流微团产生横向脉动与隧道气流进行动量和能量交换,从而使射流范围扩展、速度降低、压力上升,直至射流发展完全、断面形成均匀速度分布,这就是射流的诱导效应。射流风机的诱导效应和升压作用使气流在隧道内沿纵向流动,从而达到射流通风的目的。

隧道风机选型
隧道风机是隧道的重要辅机,风机出现故障或事故时,将引起发电机组降低出力或停运,造成发电量损失。而隧道风机运行中出现最多、影响最大的就是振动,因此,当振动故障出现时,尤其是在故障预兆期内,迅速作出正确的诊断,具有重要的意义。简易诊断是根据设备的振动或其他状态信息,不用昂贵的仪器,通常运用普通的测振仪,自制的听针,通过听、看、摸、闻等方式,判断一般风机振动故障的原因。文中所述振动基于电厂离心式送风机、引风机和排粉机。轴承座振动;转子质量不平衡引起的振动在现场发生的风机轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损(主要是叶片)不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈);机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:①振动值以水平方向为最大,而轴向很小,并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处;②振幅随转数升高而增大;③振动频率与转速频率相等;④振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感;⑤空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时,测量的相位角值不稳定,其振动频率为30%~50%工作转速。动静部分之间碰摩引起的振动如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装置之间碰摩。其振动特征:振动不稳定;振动是自激振动与转速无关;摩擦严重时会发生反向涡动。

滚动轴承异常引起的振动:轴承装配不良的振动:如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大;振动频率与旋转频率相等。滚动轴承表面损坏的振动:滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位置和损坏程度,在此不加阐述。表1列出滚动轴承异常现象的检测,可以看出各种缺陷所对应的异常现象中,振动是最普遍的现象,抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障,再辅以声音、温度、磨耗金属的监测,以及定期测定轴承间隙,就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。

轴承座基础刚度不够引起的振动:基础灌浆不良,地脚螺栓松动,垫片松动,机座连接不牢固,都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征:①有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大,且以径向分量最大;②振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合,其中3倍的分量值最高为其频域特征。联轴器异常引起的振动:联轴器安装不正,风机和电机轴不同心,风机与电机轴在找正时,未考虑运行时轴向位移的补偿量,这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为:①振动为不定性的,随负荷变化剧烈,空转时轻,满载时大,振动稳定性较好;②轴心偏差越大,振动越大;③电机单独运行,振动消失;④如果径向振动大则为两轴心线平行,轴向振动大则为两轴心线相交。





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