改善大風(fēng)條件下運(yùn)行性能的空冷風(fēng)機(jī)和新型導(dǎo)風(fēng)筒.ppt

改善大風(fēng)條件下運(yùn)行性能的 -空冷風(fēng)機(jī)和新型導(dǎo)風(fēng)筒,張國(guó)榮 江蘇中聯(lián)風(fēng)能機(jī)械有限公司,一、公司簡(jiǎn)介與空冷風(fēng)機(jī)業(yè)績(jī),核電/核工程風(fēng)機(jī) 核級(jí)與非核級(jí)軸流風(fēng)機(jī) 反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生間循環(huán)冷卻風(fēng)機(jī) 堆坑冷卻風(fēng)機(jī) 大型核級(jí)機(jī)力塔冷卻風(fēng)機(jī) 核中試廠與核廢物處理風(fēng)機(jī) .,地鐵隧道風(fēng)機(jī) 大型耐高溫可逆式風(fēng)機(jī) 大型排熱風(fēng)機(jī) 射流風(fēng)機(jī) 對(duì)旋施工軸流風(fēng)機(jī) 功率達(dá)350kw,靜壓4500pa,大型空冷風(fēng)機(jī) 電站空冷軸流風(fēng)機(jī) 機(jī)力塔風(fēng)機(jī) 石化冷卻風(fēng)機(jī),大型風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造經(jīng)驗(yàn) 1、1962-1968年研制成功我國(guó)第一臺(tái)大型玻璃鋼風(fēng)機(jī)。 直徑為4.7米、轉(zhuǎn)速為 550rpm，至今已運(yùn)行40年葉片仍完好無(wú)損。 2、1974-1976年研制成功我國(guó)第一臺(tái)冷卻塔大型玻璃鋼風(fēng)機(jī)，玻璃鋼葉片使用壽命已達(dá)30多年。 3、負(fù)責(zé)國(guó)家七五、八五攻關(guān)項(xiàng)目“風(fēng)力機(jī)復(fù)合材料漿葉研究”， 包括直徑32米風(fēng)力機(jī)葉片。 4、 1984年因研制玻璃鋼葉片系列獲國(guó)家科技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。 5、九十年代初，研制成功核電站用“核安全級(jí)玻璃鋼大型抗震耐 高溫風(fēng)機(jī)”，并出口到巴基斯坦恰?，敽穗娬?。 6、2003年完成了空冷風(fēng)機(jī)的鑒定。,電站空冷風(fēng)機(jī)業(yè)績(jī) 中電投山西永濟(jì)電廠60臺(tái)9.754米空冷風(fēng)機(jī) 晉能集團(tuán)大同熱電擴(kuò)建工程32臺(tái)9.754米空冷風(fēng)機(jī) 大唐臨汾河西電廠60臺(tái)9.754米空冷風(fēng)機(jī) 陽(yáng)泉南莊電廠32臺(tái)9.754米空冷風(fēng)機(jī) 山西永皓電廠18臺(tái)9.144空冷風(fēng)機(jī) 內(nèi)蒙華潤(rùn)金能電廠60臺(tái)9.144空冷風(fēng)機(jī) 國(guó)華寧東煤矸石電廠60臺(tái)9.144空冷風(fēng)機(jī) 陜西北元化工熱電工程32臺(tái)9.144空冷風(fēng)機(jī) 大同煤礦資源綜合利用空冷電廠36臺(tái)9.144m空冷風(fēng)機(jī) 山西汾西礦業(yè)集團(tuán)綜合利用電廠提供18臺(tái)8.91m空冷風(fēng)機(jī) * 提供的5000多個(gè)大型空冷風(fēng)機(jī)葉片，未斷裂過(guò)一只葉片！,大型風(fēng)機(jī)全性能測(cè)試裝置 1、獲國(guó)家機(jī)械工業(yè)局科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)； 2、可測(cè)風(fēng)機(jī)最大直徑12.53m； 3、風(fēng)機(jī)風(fēng)量、靜壓、全壓、功率、噪聲、溫濕度等各種參數(shù)。 4、風(fēng)機(jī)失速點(diǎn)的測(cè)試,空冷風(fēng)機(jī)主要技術(shù) 整體一次性成型風(fēng)機(jī)葉片(非膠接成型) 抗大風(fēng)防失速風(fēng)機(jī) 抗大風(fēng)防失速導(dǎo)風(fēng)筒 空冷風(fēng)機(jī)葉片雙向力矩平衡 大型復(fù)合雙層吸聲導(dǎo)風(fēng)筒技術(shù) 獲機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)大型試驗(yàn)臺(tái) 空冷風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)分析與平衡系統(tǒng),二、改善大風(fēng)條件下運(yùn)行性能的 -新型導(dǎo)風(fēng)筒和空冷風(fēng)機(jī),自然大風(fēng)對(duì)直接空冷系統(tǒng)的影響比較嚴(yán)重，在夏季高溫段遇到外界大風(fēng)時(shí)，均有不同程度的降負(fù)荷影響，據(jù)相關(guān)資料介紹漳山電廠、大一電廠、大二電廠高溫時(shí)段皆因空冷系統(tǒng)受到大風(fēng)影響，出現(xiàn)過(guò)機(jī)組跳閘現(xiàn)象。,目前相關(guān)研究認(rèn)為除了爐后來(lái)風(fēng)導(dǎo)致空冷島熱回流原因之外，認(rèn)為外圍空冷單元在橫向大風(fēng)作用下發(fā)生“倒灌”現(xiàn)象是主要原因之一。 1、迎風(fēng)面空冷單元實(shí)測(cè)流量為負(fù)（08年論文集p155） 2、報(bào)道的正面有利方向來(lái)風(fēng)使機(jī)組背壓急劇升高. 本研究試圖從風(fēng)機(jī)本身的氣動(dòng)特性角度提出一種支持觀點(diǎn)，分析外圍“倒灌”現(xiàn)象產(chǎn)生的空氣動(dòng)力學(xué)可能原因。 提出一種大風(fēng)下外圍風(fēng)機(jī)消除這種“倒灌”現(xiàn)象的導(dǎo)風(fēng)筒和風(fēng)機(jī)。,1、風(fēng)機(jī)倒灌現(xiàn)象與不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū),空冷模型機(jī)試驗(yàn)：阻力增加過(guò)大時(shí),葉尖部位發(fā)生了氣流倒灌,風(fēng)機(jī)在失速區(qū)運(yùn)行的危害性 1、風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)不穩(wěn)定，氣流振蕩，出現(xiàn)“倒灌”現(xiàn)象。直接導(dǎo)致?lián)Q熱效果的惡化。 2、風(fēng)機(jī)葉片將承受較大交變氣動(dòng)力載荷，根部將承受較大氣動(dòng)力彎矩，可能產(chǎn)生疲勞裂紋和共振破壞。,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 按api661標(biāo)準(zhǔn)的第規(guī)定：為了避免風(fēng)機(jī)在失速區(qū)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)必須滿足通過(guò)增大葉片安裝角，可使流量有10%的增量。 美國(guó)核空氣法規(guī)asme-ag-1規(guī)定：軸流風(fēng)機(jī)的最小可運(yùn)行點(diǎn)不超過(guò)設(shè)計(jì)流量的30%。,2、大風(fēng)將導(dǎo)致外圍風(fēng)機(jī)在失速區(qū)運(yùn)行,橫向風(fēng)導(dǎo)致阻力增大 橫向風(fēng)可看作通風(fēng)系統(tǒng)一個(gè)阻力增量，簡(jiǎn)易的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為： p=0.5*v2 當(dāng)橫向風(fēng)速為10m/s，空氣密度為1kg/m3 時(shí)系統(tǒng)阻力增加50pa。 系統(tǒng)的阻力增大可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)在失速區(qū)運(yùn)行！,觀點(diǎn)一:在橫向風(fēng)作用下，acc實(shí)際阻力大于二次方阻力 橫向風(fēng)作用下的空冷單元阻力特性：p=1.2*(27.094*v迎1.0832)+0.5*v橫2,10m/s橫向風(fēng)，二次方阻力特性 p=k*q2,觀點(diǎn)二：迎風(fēng)面外圍風(fēng)機(jī)橫向風(fēng)阻力遠(yuǎn)大于其它風(fēng)機(jī) 當(dāng)環(huán)境橫切風(fēng)為7m/s時(shí)，空冷風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量幾乎都來(lái)自這股橫切風(fēng)，在外圍迎風(fēng)面的空冷風(fēng)機(jī)下方造成“擁堵”，此處空氣流速高達(dá)22m/s。（引用雙良集團(tuán)發(fā)表的數(shù)模研究報(bào)告） 當(dāng)橫向風(fēng)速為15m/s，空氣密度為1kg/m3 時(shí)系統(tǒng)阻力增加112.5pa ，在此情況下風(fēng)機(jī)必然在失速區(qū)運(yùn)行。,環(huán)境風(fēng)速為7m/s時(shí)，y截面速度場(chǎng)分布圖,環(huán)境風(fēng)速為7m/s時(shí)，壓力場(chǎng)分布圖,推論： 外圍空冷風(fēng)機(jī)單元發(fā)生“倒灌”現(xiàn)象原因之一是： 由于橫向風(fēng)的擁堵現(xiàn)象，其環(huán)境橫向風(fēng)附加阻力增大過(guò)多，致使風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定區(qū)域運(yùn)行！,3、本報(bào)告解決方案 -新型導(dǎo)風(fēng)筒和空冷風(fēng)機(jī),anti-stall系列防失速增效導(dǎo)風(fēng)筒 效果: 1、增大在環(huán)境橫向風(fēng)條件下的風(fēng)機(jī)靜壓，增大排風(fēng)量； 2、消除風(fēng)機(jī)本身“倒灌回流”現(xiàn)象，穩(wěn)定風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)； 3、減小葉片交變載荷，保護(hù)葉片。,失速喘振邊界線,風(fēng)機(jī)靜壓,系統(tǒng)阻力曲線,風(fēng)機(jī)流量,葉片安裝角,適用： 1、外圍風(fēng)機(jī)； 2、中寬系列葉片安裝角超過(guò)18o / 加寬系列葉片安裝角超過(guò)15o的風(fēng)機(jī)。,anti-stall系列防失速增效導(dǎo)風(fēng)筒,dhp系列防失速大梯度空冷風(fēng)機(jī) 效果: 1、葉片扭角大，壓力梯度大，性能曲線陡悄，抗大風(fēng)能力強(qiáng)； 2、配有防失速增效導(dǎo)風(fēng)筒消除風(fēng)機(jī)本身“倒灌回流”現(xiàn)象，穩(wěn)定風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)； 3、出風(fēng)均勻，有利于提管束上部迎面風(fēng)速，緩解目前冷凝器實(shí)測(cè)風(fēng)速上小下大現(xiàn)象。 4、風(fēng)機(jī)集群運(yùn)行時(shí)，相互影響小、集群因子高。 適用： 1、受橫向風(fēng)影響較大的風(fēng)機(jī)，特別適合于外圍風(fēng)機(jī)； 2、需大量集群運(yùn)行； 3、管束特別空易臟的場(chǎng)合。,0m/s，單排管acc阻力,10m/s環(huán)境風(fēng)附加阻力+ acc阻力,不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域,hp風(fēng)機(jī),5m/s