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离心式风机叶轮修割的必要性及方法

[日期:15-01-08]


    叶轮是通风机结构中重要的零部件,叶轮的叶型与风机的性能参数有着直接影响。根据精彩长期对电厂用各种通风机叶轮修割的经验,现以离心风机为例,对叶轮修割作简单的介绍。
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    叶轮通常由叶片、前盘和后(中)盘组焊而成。从轴向看,叶轮出口截面存在几个不均衡:气流密度和速度不均衡;靠近叶片工作面的密度和速度大于非工作面密度和速度的不均衡;气流方向也不均衡。故对轮盘和叶片形状进行适当的修割,使其更加符合实际流场,可以带来很多益处。

    叶轮叶片为径向分布,叶间距随叶轮半径增大而增大,前盘(比后盘和中盘薄)区域刚性相应较低,振幅则相应增大,叶片背涡对叶轮内外产生的压力脉动激振频率与前盘局部固有频率易产生共振,该部位由于应力集中,长期运行可能疲劳断裂。无论叶轮设计多么完美、材质强度多高,焊接再牢固,其受加工成型和焊接时仍会产生内部残留应力,而且自身存在相对薄弱的部位,如焊缝边缘的热影响区,结构变化和频率变化点等,故需要对叶轮进行合理修割。针对以上问题,有具体如下几个修割方法可以借鉴: 

    (1)准备样板、火焊和照明等设施,待停机后,打开人孔门即可实施;
    (2)在轮盘外径每两叶片之间,按旋转方向开成锯齿形缺口,前、后盘缺口深度需满足风量、风压的大小;中盘缺口深度应满足轮盘的强度和刚度,适当加大;
    (3)叶片出口即外径最大、线速度最高处,应保留叶片根部焊缝,如此更安全,并省去角焊缝的封头电焊,节省电焊设备和专用焊条;
    (4)以风机原性能和改造叶轮直径与风量风压关系式为基础,考虑叶根残留面积和轮盘修割面对出力的影响,计算修割量,在实际操作不必过分拘泥于性能的精确;
    (5)按样板准确划线后修割,割除部分面积相同,质量矩相等,按中心对称;对于一些轮盘局部破裂损伤的和已作报废的叶轮,在轮盘外径裂口处开对称性缺口,将裂损部位修割掉,经仔细检查无残余裂纹后便可立即恢复正常投运;

    从理论上讲,风机正常运行工况应置于气动性能高效区,而由于种种原因并非如此,特别是离心风机,故大型风机一般应推行个性化选型、设计和制造,但理论与实际毕竟有差别,精彩认为,风机的未来发展还有很长的路要走,精彩也会不断努力,提高风机的适用性。