稳流环改善对旋轴流风机小流量工况的试验研究

　　2山东华聚能源股份有限公司流量减少时，轴流风机的性能曲线般都有一段压力下降区，形成一个马鞍形区域。对于工况变化不大的风机来说，能够使风机在高效率点附近工作。但是对于工况变化大的风机，如果风机处于非设计工况点工作，风压和风量不稳定，可能产生失速和喘振，引起机械振动，甚至破坏机器。稳流环的功能是减缓或消除轴流风机的马鞍特征，扩大风机的安全工作范围。本文就对稳流环的工作特性进行试验研究以及分析。

　　稳流环就是在叶轮入口侧靠近叶轮处安装一个环形叶栅，如所示。

　　当风机由于通风网络阻力变大，或者由于风机出现脱流现象，迫使风机工况离开设计点，进入低流量工况下的非稳定状况，随着流量的减少，在叶片的顶部出现脱流，逐渐向根部发展，致使流动恶化，气体压力大幅度下降。由于叶片两侧出现压力差，在压力差的作用下，通过叶片顶端与机壳之间的间隙，一部分空气从高压侧流到风机的进风侧（低压侧），与进气气流发生碰撞产生冲击损失，严重地破坏了入口处进气条件。当采用稳流环之后，在变工况下，流动情况发生了变化，由于稳流环与机壳形成了一定的空间，不受主气流的干扰，叶顶产生的涡流气体在离心力和工作轮后面气体压力的共同作用下，沿叶顶流入稳流区域环形通道。在稳流环上的叶栅和稳流环的共同作用下经过一定距离，逐渐趋于平稳，通过稳流环前端的开口回到主气流。这样，不断地将回流气体抽走形成定环流，从而防止了工作叶轮中脱离区继续发展，减少了叶顶的失速，避免低流量工况的不稳定现象，也使风机的高效工作范围扩大，在压力特性上对消去马鞍区有一定的帮助。由于对旋轴流风机第二级叶片入口速度为级叶片的出口速度，以及二级叶片处的压力变化很大，在运行时容易产生叶顶脱流，干扰入口的进气流，这就为对旋风机第二级前加稳流环改善内流提供了可能。稳流环的结构以及安装示意图如所示。

　　1.工作叶轮2.叶栅（b）结构示意图fc）安装示意。环形通道4.稳流环5.集流器6.二极叶轮7.级叶轮稳流环的结构原理及安装示意稳流环特征参数的确定bookmark6叶片稳流的主要几何尺寸为：稳流环直径、厚度及宽度，导流小叶片的弯曲角度及宽度，导流小叶片数量，稳流环离动叶前缘的距离。

　　2.1稳流环直径Dw和厚度5bookmark7在设计工况下，工作轮中气体流动情况较为理想，理论上不应有脱流。这时稳流环中不应有气流通过，其直径尺寸应与无稳流器时的机壳内径相同，理上接第33页）M0.4；卸荷到卸荷压力，一次加载过程完毕，加载次数加1.若次数小于加载次数，重新回到初撑步M0.1，次数等于加载次数，加载自动结束。手动时每一步都有语音提示操作员，进行手动换向阀增压卸荷等操作。

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