| 全自動生物質燃燒機葉輪的設計與試驗研究 |
 |
價格：15000 元(人民幣) | 產地：河南鄭州 |
| 最少起訂量：1臺 | 發(fā)貨地：河南鄭州 | |
| 上架時間：2019-11-22 09:06:05 | 瀏覽量：98 | |
鄭州達冠節(jié)能環(huán)保設備有限公司
 |
||
| 經營模式：生產加工 | 公司類型：私營獨資企業(yè) | |
| 所屬行業(yè)：節(jié)能設備 | 主要客戶：全國 | |
 在線咨詢  |
||
| 聯系人:王成龍 (先生) | 手機:15518777047 |
電話: |
傳真: |
| 郵箱:jieganji@126.com | 地址:鄭州市二七區(qū)馬寨產業(yè)集聚區(qū) |
|
全自動生物質燃燒機葉輪的設計與試驗研究 摘要：介紹一種作者自行設計的新型多翼式強前向葉輪，分析了其性能，列出了葉輪設計的計算公式，通過風機空氣動力性能試驗得出了該葉輪的p-Q特性曲線，并與國外進口生物質燃燒機葉輪的p-Q特性曲線進行對比分析。結果表明，該葉輪完全滿足生物質燃燒機的工作要求，其性能達到國外同類產品的先進水平。 1前言 隨著我國國民經濟的發(fā)展，能源多樣化的推進和環(huán)保要求的提高，各類生物質燃燒機在各種需要熱源的場合得到廣泛應用。目前，我國對該設備主要依靠進口。據不完全統計，2003年我國國內各類生物質燃燒機的總需求量約為5萬臺，而同年進口各類生物質燃燒機近4萬臺，占國內生物質燃燒機總需求量的80%以上。要盡快提高國產生物質燃燒機的市場占有率，改變生物質燃燒機過分依靠進口的局面，就必須在提高生物質燃燒機生產企業(yè)的制造和管理水平的同時，加快生物質燃燒機關鍵零部件的國產化，降低生產成本。目前，國外生物質燃燒機多采用多翼式前向葉輪，如德國威索、意大利意高、瑞典百通等。也有一小部分國外生物質燃燒機采用后向葉輪或串聯葉輪，如韓東。這些進口生物質燃燒機在國內使用過程中經常產生回火現象，究其原因主要是由于國內與之相配套的爐體爐內壓過高，而進口生物質燃燒機的抗爐內壓的能力偏低造成的。為了進一步提高生物質燃燒機的抗爐內壓能力，筆者通過對生物質燃燒機燃燒機理和配風理論的深入分析和研究，在吸收國際先進燃燒機葉輪設計和制造技術的基礎上，結合多年從事熱能設備開發(fā)的經驗，設計了一種新型多翼式強前向葉輪。該葉輪在國產燃燒機上的成功應用提高了全自動燃燒機的抗爐內壓能力。全自動燃燒機風機空氣動力性能試驗裝置的成功設計解決了試驗中存在的試驗數據偏差大，電機過載的問題。該葉輪的設計對于提高我國國產全自動燃燒機的市場競爭力，加快國內全自動燃燒機產業(yè)的發(fā)展具有重要意義。 2全自動燃燒機對風機葉輪的要求 風機在燃料燃燒過程中主要是為燃燒提供適量的空氣，并形成有利于燃燒的空氣動力場，使空氣和霧態(tài)或氣態(tài)燃料均勻混合，以達到迅速著火，穩(wěn)定燃燒，充分燃燼的目的[1]。為了滿足上述要求，要求全自動燃燒機風機具有較直的p-Q特性曲線，在負荷范圍內風機風壓大于爐內壓，以利于平穩(wěn)燃燒，不產生熄火及回火現象。另外，還要求風機的風壓和風量與燃料燃燒相匹配，以提高燃燒效率，降低污染物的排放，達到潔凈燃燒的目的。 3 葉輪的結構 為了達到全自動燃燒機工作對風機性能的要求，設計了一種新型多翼式強前向葉輪。該新型葉輪具有較直的p-9睜性凸線，且風壓較高，其靜壓、動壓與全壓的比例關系有利于全自動燃燒機點火性能的改善[2]。該新型多翼式強前向葉輪由前盤、后盤、葉片及平衡夾等零件組成。前后盤開腰圓形槽，葉片與前后盤鉚接，鉚接堅固后需在動平衡試驗機上進行動平衡試驗，以確定平衡夾的位置和質量。葉輪的結構如圖1所示。 4 葉輪的設計計算 (1)葉輪的計算 葉輪參數D2：葉輪外徑，mm; D1:葉輪內徑，mm;R2：葉輪外半徑，mm; R1:葉輪內半徑，mm;Z．葉片數；Rk:葉片彎曲半徑，mm;B：葉輪寬，mm;風：安裝中心半徑，mm; D2A:出口安裝角，(0)；盧1A：進口安裝角，(0)；f：節(jié)距，mm；C：葉片弦長，mm。 (2)葉輪的平衡計算 為了減少葉輪在旋轉過程中由于徑向跳動而產生的振動，進而減小全自動燃燒機在工作過程中產生的噪音，必須對葉輪進行平衡計算。通過對葉輪的平衡計算確定葉輪的平衡等級。 已知參數：葉輪質量M, kg;轉速坨，r/min；葉輪外徑ID，mm;葉輪寬度日，mm。 根據已知參數計算：Gr(“)（重積徑>，彳（平衡精度級），G（平等等級）。 當n-1 450～3 000 r/min時，葉輪的許用偏心距e=6.3 Um Gr(U) =Me (8) A-eco mm/s (9) 根據彳值查平衡等級表，確定平衡精度等級。 5 葉輪的空氣動力性能試驗研究 為了測試所設計的新型多翼式強前向葉輪的性能，對該葉輪進行了風機動力性能試驗。該試驗參考標準GB/T1236-2000《通風機空氣動力性能試驗方法》，采用進氣風管試驗裝置。該裝置由集流器、風管、節(jié)流網、整流柵、錐型接頭、試驗風機和靜壓測孔等組成。其中集流器使氣流收斂，確？諝饩鶆蜻M入風管。節(jié)流網調節(jié) 機的流量，以測量不同流量下的壓力變化關系。整流柵起平穩(wěn)氣流的作用。另外，該裝置前端的靜壓測量用于計算風機流量，后端的靜壓測量用于計算風機靜壓。 由于該型全自動輕油全自動燃燒機所需的風量與風壓比一般通風機小，因此在模型試驗中如果仍按標準GB/T1236 -2000的要求進行試驗，則必然造成電機超載和p一劍寺性曲線偏離等問題，不能得到有效唧一Q特性曲線。為了得到該型全自動輕油全自動燃燒機在實際工況下的p Q特性曲線，對風機空氣動力性能試驗裝置進行了改進設計，主要有： ①測試風管采用圓形管．其內徑Dp由該新型全自動輕油全自動燃燒機穩(wěn)焰器處通流面積之和（相當直徑ID．）確定，不是采用風機的進風口直徑。 ②由于D >Di，因此風管與風機間用錐型連接管進行連接，錐型接頭符合如下要求：a．錐型連接管兩端截面面積比不超過1.0～1.3;b．錐型連接管角度應<300。 表1 風機空氣動力性能試驗的風管尺寸 ┏━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┓ ┃ ┃進口截面積 ┃風管截面積 ┃ 相當直徑 ┃ 風管直徑 ┃ ┃風機型號 ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ／mm‘ ┃ ／mm2 ┃ Di/mm ┃ _D。/mm ┃ ┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫ ┃ C5SH ┃ 6 647 ┃ 11 309 ┃ 92 ┃ 120 ┃ ┗━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┛ 該型全自動輕油全自動燃燒機風機空氣動力性能試驗的測試數據見表2。 表2風機空氣動力性能試驗數據 ┏━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━━━┓ ┃ ┃ 集流器靜壓 ┃ ┃ ┃ ┃ 試驗次數 ┃ ┃管道靜壓pe。。i/Pa ┃ 輸入功率/w ┃ ┃ ┃ △肌／Pa ┃ ┃ ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 1 ┃ 108 78 ┃ 1 274 ┃ 74 ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 2 ┃ 144 06 ┃ 1 337.7 ┃ 776 ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 3 ┃ 185.22 ┃ 1 302 42 ┃ 848 ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 4 ┃ 258.72 ┃ 1 181.88 ┃ 960 ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 5 ┃ 411.6 ┃ 1 076.04 ┃ 1120 ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 6 ┃ 508.62 ┃ 1 014.3 ┃ 1 280 ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 7 ┃ 5 61.54 ┃ 987.84 ┃ 1 320 ┃ ┣━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━┫ ┃ 8 ┃ 729.12 ┃ 867.3 ┃ 1 536 ┃ ┗━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━━━┛ 棍據所得試驗數據進行分析處理，得到的結果見表3。串加熱設備 表3風機空氣功力性能試驗數據處理結果 ┏━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━┓ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ Ps“／Pa ┃ pi/Pa ┃ 通風機壓力/Pa ┃ 通風機效率(%) ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┣━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━╋━━━━━┳━━━━━┫ ┃次數 ┃Q/m3 min-l ┃ pdl/Pa ┃ pd2/Pa ┃ pdp/Pa ┃ △酬Pa ┃ ┃ ┃ ┃ Pd ┃ 尸 ┃ 燈 ┃ 77ei ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ Ps, ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ l ┃ 7.6 ┃ 227 8 ┃ 45.0 ┃ 78.7 ┃ 7.4 ┃ 1 196 0 ┃ 968.2 ┃ 968.2 ┃ 45．O ┃ 1 013.2 ┃ 23.3 ┃ 22.3 ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 2 ┃ 8.7 ┃ 3 01.7 ┃ 59.6 ┃ 104.2 ┃ 9.8 ┃ 1 25 8.3 ┃ 956.6 ┃ 95 6.6 ┃ 59.6 ┃ 1 016.2 ┃ 24.4 ┃ 22.9 ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 3 ┃ 9.9 ┃ 3 87.9 ┃ 76.6 ┃ 13 4.0 ┃ 12.6 ┃ 1 289.7 ┃ 9 01.9 ┃ 901.9 ┃ 76.6 ┃ 978.5 ┃ 24.4 ┃ 22 5 ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 4 ┃ 11.7 ┃ 541.8 ┃ 107 ┃ 187.2 ┃ 17.5 ┃ 1 300 8 ┃ 759 ┃ 759 ┃ 107 ┃ 866 ┃ 22.5 ┃ 19 7 ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 5 ┃ 14.7 ┃ 8 61.9 ┃ 170.3 ┃ 297.8 ┃ 27.9 ┃ 1 437.5 ┃ 575.6 ┃ 575.6 ┃ 107.3 ┃ 745.9 ┃ 21 ┃ 16.2 ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 6 ┃ 16 4 ┃ 1 065.1 ┃ 210.4 ┃ 368 ┃ 34.5 ┃ 1 528 5 ┃ 463.5 ┃ 463.5 ┃ 210 4 ┃ 7 673.9 ┃ 18.4 ┃ 12.6 ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 7 ┃ 17.2 ┃ 1 175.9 ┃ 232.3 ┃ 406 2 ┃ 3 8.1 ┃ 1 583.9 ┃ 408 ┃ 408 ┃ 232.3 ┃ 640.3 ┃ 17.9 ┃ 11.4 ┃ ┣━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫ ┃ 8 ┃ 19.6 ┃ 1 526.8 ┃ 3 01.6 ┃ 527.5 ┃ 49.5 ┃ 1 730 2 ┃ 203.4 ┃ 203.4 ┃ 3 01.6 ┃ 505 ┃ 13.8 ┃ 5.5 ┃ ┗━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┛ 裉據表3所示該型全自動輕油全自動燃燒機(C5SH)風機空氣動力性能試驗數據的處理結果，繪制C5SH輕油燃燒機風機性能特性曲線。其中包括流量與壓力關系曲線和流量與效率關系曲線。如圖3，圖4所示。 從自行設計的全自動輕油全自動燃燒機(C5SH)空氣動力性能試驗結果可以看出，C5SH燃燒機的p-Q特性曲線較直，風壓較高，有利于形成適合燃料燃燒的空氣動力場。由此可以認為風機的設計是成功的，F就風機抗爐內壓能力和風機的效率兩個方面對試驗結果進行分析。 (1)p一劍寺性曲線分析 ①從C5SH燃燒機的pQ特性曲線可以看出，C5SH燃燒機具有較強的抗爐內壓能力。 ②p一糾寺性曲線變化較為平緩。在調整燃燒負荷時，風壓較為平穩(wěn)，燃燒性能穩(wěn)定。 (2)Q-77曲線分析 從C5SH燃燒機的Q-77特性曲線可以看到，當C5SH燃燒機輸出為293.076x107 J/h時，風機的效率為20.83%。從Q-叩特性曲線還可以看到，C5SH燃燒機的風機效率均< 24%。而造成風機效率低的原因主要有以下4慮： ①C5SH燃燒機葉輪的相對寬度大，一般6=吾_D加因而動壓／全壓比增大，即動壓增加，流動損失增大，效率降低。 ②C5SH燃燒機葉輪葉片的出口安裝角較大，具有很大的加速葉道，使得摩擦阻力和流動損失明顯增加。 ③葉輪出口處動壓較大，這部分動壓在蝸殼中轉換為靜壓，使得蝸殼的效率較低。 ④風機的葉片數較多。雖然葉片數多可提高葉輪的理論壓力，減小相對渦流對風機性能的影響，但增加了葉輪通道的摩擦損失[3]。 為了證明自行設計的C5SH油燃燒機葉輪的性能達到了國外同類產品的水平，將其p9博性曲線與國外同類型油燃燒機（德國Weishaupt產L52油燃燒機）葉輪的P糾寺性曲線（見圖3，圖4中虛線）進行了對比分析。由于C5SH油燃燒機和L52油燃燒機正常工作時，其需要的空氣量Q在8～l4m3/min之間，因此在該段曲線進行對比才更具有實際意義。對比C5SH和L52燃燒機礦劍寺性曲線和Q-rttti性曲線在8～14 m3/min的曲線段，可以看出： (1)在空氣量Q相同的條件下，C5SH燃燒機的風壓比L52燃燒機的風壓平均約高40 Pa。由此可見，C5SH燃燒機的抗爐內壓能力優(yōu)于L52燃燒機。 (2)在空氣量Q相向的條件下，C5SH燃燒機的風機效率比L52燃燒機的風機效率平均高出1.2個百分點。由此可見，C5SH燃燒機風機的能耗比L52燃燒機低，更有利于節(jié)約能源。 6結語 綜上所述，該新型多翼式強前向葉輪的性能優(yōu)于國外進口同類型葉輪。其設計是成功的，完全能替代進口燃燒機葉輪。在國產C5SH輕油燃燒機中的應用，不僅提高了該型燃燒機的點火穩(wěn)定性和適應性，而且降低了燃燒機的生產成本，提高了國產燃燒機的市場競爭力。目前，該型葉輪已開始批量生產。 生物質氣化站，http://www.598jx.com |
| 版權聲明：以上所展示的信息由會員自行提供，內容的真實性、準確性和合法性由發(fā)布會員負責。機電之家對此不承擔任何責任。 友情提醒：為規(guī)避購買風險，建議您在購買相關產品前務必確認供應商資質及產品質量。 |
