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试验情况如下:烧结负压比正常降低1kPa~2kPa,烧结矿产量降低10%左右;机头电除尘灰量减少15%左右;脱硫装置运行未见异常,脱硫效果没有明显变化;电机电流与双抽时的最大电流一致。

三元流叶轮使空气进行三维立体式流动,降低叶轮对其做功时的损耗,有效降低轴功率,运行效率显著提高,具有明显的节能效果。该厂应用先进的三元流技术开发设计了新型大流量、低压比离心烧结鼓风机叶轮,流量达到8000m3/min~25000m3/min,与传统二元叶轮比较,流动效率提高3.8%,叶轮效率提高10%左右,整机效率提高到10%以上。

近几年来,国内一些钢厂将三元流技术应用于烧结风机等大流量通风机改造上,在不改变电机、机壳的情况下,电流比之前下降了10%以上,风量比之前提高10%以上。

一方面,根据单抽试验,烧结机单抽工作时,其烧结矿产量降低10%左右,就是风量比正常风量低了差不多10%左右;另一方面,经过三元流技术改造一台主抽风机后,在电机、机壳等不变的情况下,其抽风量将增加10%左右。这样,使用三元流技术改造的主抽风机,可以弥补原单抽时的产量损失,烧结矿产量并不明显降低,这样就达到目的,即可以停用一台抽烟机而只运行经三元流技术改造后的这一台风机,更换下来的转子还可以作为另一台风机的备品使用。

因此,改造可行性结论如下:使用三元流技术改造的主抽风机增加的风量正好可以弥补原单抽运行的不足风量。利用三元流技术改造主抽风机是可靠的。单抽对机头电除尘的除尘效果有一定影响,但影响不大。如将机头电除尘电源改为高频电源,可提高除尘效率,可抵消单抽对除尘效果的影响。脱硫负荷不会增加。

烧结主抽风机改造前提是电机不动,机壳、基础不做改造,将新设计、制造的风机转子安装在原风机机壳内。因为烧结鼓风机的原生产厂家和改造厂家不同,轴端密封和进风口的安装部位结构形式和几何尺寸有所不同,所以轴端密封和进风口的安装部位尺寸待实地测量后决定是否改变。改造分为以下3个部分:

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叶轮采用国际先进软件平台进行设计。叶轮改造主要是将叶轮内部的三元立体空间无限地分割,通过对叶轮流道内各工作点的分析,建立起完整、真实的叶轮内流体流动的数学模型,依据三元流动理论设计出来的叶片形状为不规则曲面形状,叶轮叶片的结构可适应流体的真实流态,能够有效控制叶轮内部流体质点的速度分布,同时在改善了叶轮流道气流的均匀性后也可减少杂质堆积,能够很好地改善转子的运行平稳性。

高效节能风机转子与普通风机转子相比,增加了导流套,叶轮应用了三元流动技术,具有倒流、通流效率高等优势,相较普通风机叶轮,单轮效率提高10%左右(前后数据要一致)。

两种叶轮的几何形状差异很大,为使两种不同几何形状的叶轮满足完全相同的安装条件,在设计上是存在很大难度的。因此,该厂在设计过程中采用了多种设计方法进行比较,对叶轮内流动优化及强度计算进行复合性设计,在基本设计定型后再运用计算流体动力学技术以及叶片优化平台进行了系统优化,优化所提高的整机效率达到4.2%~4.8%。

离心鼓风机叶轮设计根据所选用的材料进行强度校核是必须进行的程序。该叶轮的强度校核所采用的方法,是将双吸离心叶轮整体作为计算几何模型进行有限元网格剖分,同时为保证结构离散化的计算精度和内存空间的有效利用,运用软件进行10节点的四面体单元网格剖分从而进行强度效核,校核的结果是该SJ16000三元流叶轮有足够的强度满足运行要求。

传统烧结风机的轴盘端面与主轴过渡部分总有较大台阶,气流通过时会产生气旋及湍流现象从而降低效率,此次改造利用原风机主轴进行设计改造并加装了导流套和密封套,导流套使气流与主轴圆滑过渡,轴槽与轴端密封严密,减小了轴端泄漏,相对原来的结构提高了气流流动效率。该厂采用分流器合理分流有杂质的烟气,减轻叶片头和后盘部位的磨损,改善了叶轮流道气流的均匀性,减少杂质堆积,能够很好地改善转子的稳定运转精度。

高效节能风机导流器与普通风机导流器相比,具有通流效率高、气流分流均匀等优势,效率提高约2%。

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