礦用通風機
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
礦用通風機的實例教程
本文以 FBD 系列．額定功率為 55kW 礦用軸流式通風機模型為基礎 ，在額 定轉速為 3000r／m in，額 定 壓 力 為5050Pa，且不考慮葉輪與機殼的軸 向間隙的情況下，在一級葉輪單獨運行時，運FLUENT 對礦用軸流式通風機的一級葉輪的氣動噪聲進行數值分析。
1、FBD礦用軸流式通風機結構及參數
1.1 FBD礦用軸流式通風機一般結構
FB D 系列通風機為礦川隔爆 型設備，一般由集風器 、I 級機體 、 I 級葉 輪 、 Ⅱ級 機體 、 Ⅱ級 葉輪 、隔 爆 型 i 相異 步電動機 、消聲擴散錐組成，如 1所示。
圖1 FBD通風機結構
1.2 FBD礦用軸流式通風機參數
通風機詳見表1。
表1 FBD通風機參數
2、通風機內部流域的網格劃分及計算模型的選擇
2.1 通風機內部流域的網格劃分
運用UG提取軸流式通風機模型的內部流域。為使進出口不出現回流現象，分別對進出口流域作加長處理，因為此模型為不可壓縮流體，邊界布置到 2 —4 倍通風機的特征長度 。此模型的進出El特征長度為800mm ，因此把進口加長1600mm，出口加長3200mm 。在運用hypermesh對流域進行 網格劃分時對葉 片進行非結構化網格劃分并加密，如圖2所示。由于壁面對湍流流動 的影響較大，故在機殼壁面設置為3層邊界層網格，每層網格厚度為 0.1，如圖3示 。共劃分了約300萬個網格。
圖2 葉輪網格劃分
2.2 計算模型的選擇及邊界條件的設置
1) 湍流模型的選擇：為觀察通風機流域的渦流變化以及與后期的聲學模型相結合 。選用大渦模型(LES) 。
展開 摘 要：掘進機截割過程易受到強沖擊載荷而導致回轉臺產生振動疲勞現象，對作業(yè)的可靠性和穩(wěn)定性影響較大。經分析掘進機回轉臺的作業(yè)原理，依據Palmgram-Miner疲勞判斷法則，利用ANSYS仿真軟件對回轉臺振動疲勞情況進行分析。結果表明：回轉臺X軸向的振動對回轉臺疲勞損傷影響較大，通過減振能夠較好的提升回轉臺的整體壽命；回轉臺與油缸連接的4個銷軸位置易產生疲勞損壞現象，最小循環(huán)載荷為38 965次；仿真結果與現實情況相一致，分析方法具備一定的合理性與可行性，能夠作為回轉臺結構優(yōu)化和改進的參考依據。
關鍵詞：掘進機;回轉臺;ANSYS;振動疲勞;
0前言
掘進機是煤炭業(yè)機械化高效快速掘進的關鍵裝備之一，承擔著截割、裝載運輸以及操作等諸多任務，適用于多種復雜的工作環(huán)境。采掘技術及其裝備水平是保障礦企高產穩(wěn)產的關鍵措施，也直接著煤礦開采的能力和安全。回轉臺作為掘進機截割臂運動的關鍵驅動與承載部件，受到截割力的強沖擊載荷作用，易引起結構產生不良振動，導致結構變形、開裂等失效現象，極大的影響著掘進作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。因此，通過分析掘進機回轉臺作業(yè)原理，結合疲勞分析理論和可靠性理論，運用ANSYS系統(tǒng)對回轉臺振動疲勞進行仿真分析，從而對回轉臺的使用壽命進行合理化預估，以期進一步提升掘進作業(yè)安全性。同時，也為回轉臺及相關結構的優(yōu)化改進提供了新的技術支持。
1 回轉臺作業(yè)原理與疲勞分析方法
礦用掘進機是當前煤礦機械化智能掘進的關鍵裝備，主要由截割部、行走機構、回轉臺以及冷卻機構等部分所構成，能夠滿足井下復雜環(huán)境的煤礦開采要求。通過各油缸的伸縮驅使回轉臺動作，進而帶動截割臂旋轉和抬高，使截割頭針對工作面不同方位進行截割。回轉臺是驅使截割臂動作的基礎裝置，對作業(yè)回轉角以及采掘面積的影響較大。掘進機回轉臺動作示意圖如圖1所示。
展開 上海盛元公司將與2007年8月在上海舉辦CFdesign軟件在“風扇/壓縮機/通風機”等產品的設計應用培訓/研討會。
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上海盛元信息科技有限公司
熱設計：通風機的分類、應用及性能參數
通風機是用于輸送氣體的機械，從能量觀點看，它是把原動機的機械能轉變?yōu)闅怏w能量的一種機械。
為學習、了解通風機，本文先介紹一些最基本的知識。
1.1.通風機的分類
按結構和工作原理，把通風機作以下分類：
QUOTE:
1)、離心式通風機
1.前向葉片通風機（包括多翼通風機，一般前向通風機）
2.徑向葉片通風機
3.后向葉片通風機
4.機翼型葉片通風機
2)、混流式通風機
3)、軸流通風機
4)、橫流式通風機（貫流通風機）
1.2.通風機的應用
通風機廣泛地應用于各個工業(yè)部門，一般講，離心式通風機適用于小流量、高壓力的場所，而軸流式通風機則常用于大流量、低壓力的情況。
一、鍋爐用通風機
鍋爐用通風機根據鍋爐的規(guī)格可選用離心式或軸流式。又按它的作用分為鍋爐通風機—向鍋爐內輸送空氣；鍋爐引風機—把鍋爐內的煙氣抽走。
二、通風換氣用通風機
這類通風機一般是供工廠及各種建筑物通風換氣及采暖通風用，要求壓力不高，但噪聲要求要低，可采用離心式或軸流式通風機。
三、工業(yè)爐（化鐵爐、鍛工爐、冶金爐等）用通風機
此種通風機要求壓力較高，一般為２９４０～１４７００Ｎ／ｍ２，即高壓離心通風機的范圍。因壓力高、葉輪圓周速度大，故設計時葉輪要有足夠的強度。
四、礦井用通風機
它有兩種：一種是主通風機（又稱主扇），用來向井下輸送新鮮空氣，其流量較大，采用軸流式較合適，也有用離心式的；另一種是局部通風機（又稱局扇），用于礦井工作面的通風，其流量、壓力均小，多采用防爆軸流式通風機。
五、煤粉通風機
輸送熱電站鍋爐燃燒系統(tǒng)的煤粉，多采用離心式風機。
展開 發(fā)電機結構
定子部分：定子機座、鐵心、定子線圈及裝配、軸承、端蓋、油、密封等、出線盒、冷卻器
轉子部分：轉軸、轉子線圈、槽楔、護環(huán)、中心環(huán)、風扇、聯(lián)軸器等
雙水內冷發(fā)電機結構
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汽輪發(fā)電機的通風及CFD應用
按冷卻介質分類：
：空冷(QF)、全氫冷(QFN)、水氫氫(QFSN)、雙水內冷(QFS)、蒸發(fā)冷卻（QFSF）
按轉子冷卻方式分類：副槽通風(如：QF及QFSN-300)、氣隙取氣(如：QFSN-600)、軸向-徑向(如：QFSN-1000)
1000MW水氫冷發(fā)電機通風圖
600MW水氫冷發(fā)電機通風圖
660MW雙水內冷發(fā)電機通風圖
CFD模擬后處理
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CFD應用實例
某電廠兩臺QFS型300MW雙水內冷發(fā)電機，增容改造后在電廠運行測試中，都發(fā)現鐵心端部出現過熱現象。在汽、勵兩端靠近邊段鐵心處，分別裝有高度為10mm的徑向擋風板。
兩臺發(fā)電機不同段鐵心軛部溫升分布
建立數值模型進行CFD分析，由于汽端和勵端關于鐵心中心線對稱，因此，計算取一半鐵心。
徑向擋風板高度分別為0、10、15、20、25及30mm時，靠近擋風板處的速度等值線分布，依次如下。
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摘 要：掘進機截割過程易受到強沖擊載荷而導致回轉臺產生振動疲勞現象，對作業(yè)的可靠性和穩(wěn)定性影響較大。經分析掘進機回轉臺的作業(yè)原理，依據Palmgram-Miner疲勞判斷法則，利用ANSYS仿真軟件對回轉臺振動疲勞情況進行分析。結果表明：回轉臺X軸向的振動對回轉臺疲勞損傷影響較大，通過減振能夠較好的提升回轉臺的整體壽命；回轉臺與油缸連接的4個銷軸位置易產生疲勞損壞現象，最小循環(huán)載荷為38 965
軸流通風機當其葉片較薄以及過度前掠，重心偏離葉根截面中心時，較高轉 速造成的離心力和不穩(wěn)定進氣流造成的葉片升力的變化，很容易激發(fā)葉片振動。
同時由于流固耦合，還可能造成葉片的馳振，使葉片提前疲勞損壞，降低風機效率, 并產生較大的氣動噪聲。
在葉輪設計時有必要對其振動模態(tài)進行計算，但葉片葉身曲面復雜，用經典 理論無法求解，因此必須借用有限元模型來計算。ANSYS是當今比較有名的有限
就礦用局部通風機而言 ，其進口和機殼周 圍的噪聲高達 120dB 以上，工人聽力受損程度嚴重。而且掩蔽井下安全警報信號，從而造成事故。所以對礦用軸流式通風機內部氣動噪聲分析顯得尤為重要。
目前，國內外對通風機氣動噪聲的研究大多集中于機殼和葉片結構 。
為了設計出高性能的通風機，傳統(tǒng)的設計方法已滿足不了需要，必須采用現代設計理論和方法。這就要求設計者必須詳細掌握流體機械性能和內部流動狀況，從而給流體機械內部流動理論和試驗研究提出了新的課題。而大型商用CFD軟件的出現給風機的數值模擬帶來了極大的便利，使人們對風機內部流場有了更深入地了解
基于CFD的離心通風機結構優(yōu)化方法與試驗對比
一、離心通風機數值計算模型及分析
1.1 網格劃分及計算方法的確定
現以我院設計的A型離心通風機為研究對象，該風機由于其自身小流量、高壓力、低噪聲的特性，廣泛應用于特殊用途，受到客戶的一致好評。然而，在實際應用中，
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CFD應用解決大型汽輪發(fā)電機的通風問題
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汽輪發(fā)電機的原理及結構
汽輪發(fā)電機是一種交流電機，是同步發(fā)電機的一種，其轉子的轉速n(r/min)與電網頻率f(Hz)之間有著恒定的比例關系
日本將其稱為密度流．我國從 20世紀50年代開始，采用異重流的名稱．實際上流體中出現分層的現象是相當多的；如：①大氣由于重力作用，近地面密度大于高空密度而形成各種層次，深的湖泊、水庫和海洋由于日照作用，表面溫度高、密度小，深層溫度低、密度大，常出現明顯的分層，在這類情況中流體內部密度的變化主要在鉛垂方向，在水平方向則幾乎沒有變化；②工業(yè)冷卻水排入河、湖中時，沿表面水溫度高，下部水溫低，則發(fā)生溫差異重流；③礦用局部通風機將新鮮風通過遠距離風筒送入工作面時
GB/T·1236-2017·工業(yè)通風機·用標準化風道性能試驗 GB/T2888-2008風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法 GB/T3235-2008通風機基本型式、尺寸參數及性能曲線 GB/T10178-2006工業(yè)通風機現場性能試驗 GB/T19075-2003工業(yè)通風機詞匯及種類定義 GB/T13274-91-般用途軸流通風機技術條件 GB/T13275-91-般用途軸流通風機技術條件 JB/T9101
1 風機產品開發(fā)流程
正向設計的一般完整開發(fā)流程下圖所示：
2 開發(fā)現狀分析及面臨問題
（1）初始設計是根據壓力、流量等約束條件，從二維葉型到三維葉片的過程，理論設計書籍中，推薦參數及形式較為寬泛，造成初始設計需要多次嘗試，改變一次參數，利用通用的三維造型軟件建模往往需要花費大量精力。所以，初始設計中，實現葉片快速造型能夠大大提高初始設計的效率。
（2）從原始的葉型選擇到三維葉片的彎
離心式通風機CAESES建模經驗介紹
作者 徐潤澤
離心式通風機的使用介紹已經有同事分享過了，我這里就雜談一下建模經驗吧，CAESES建模的好處就是可以全參數化建模，并且可以將需要參數提取出來，這樣下次只要輸入參數就能得到不同的模型，非常方便。
在離心式通風機的CAESES建模過程中，有兩個參數轉速n和流量Q，用戶輸入這兩個參數時因為這兩個數值的變化會引起整個模型的縮放
