空气悬浮风机动静载荷计算_磁悬浮风机

空气悬浮风机动静载荷计算：空气悬浮风机壳体震动模态分析

　　磁悬浮风机是一种容积式压缩机械,兼备往复压缩机和离心风机的优点，在钢铁、建材、冶炼、石油化工等各工业领域应用广泛。空气悬浮风机壳体是轴、转子、轴承及同步齿轮等零件的安装基础和关键承载部件，运行时受各种复杂动载荷作用，不仅产生剧烈振动，还会辐射强烈噪声,影响传动部件使用寿命和环境安全。模态分析是预测与控制振动危害的重要手段，动态设计对风机减振降噪和安全运行具有重要意义。

　　风机壳体结构复杂，使得动力学行为受到诸多因素影响，精确分析很难实现。基于丁程结构的复

　　杂性，有限元技术是研究风机振动的有效工具,近

　　20年来得到了广泛应用。文[1]建立了BD型矿用对旋轴流式主通风机机壳有限元分析模型，采用

　　ANSYS软件壳单元SHELL6，对结构变形与强度进 行了计算，提出机壳强度和刚度富余度过大,在保

　　证性能的前提下优化了结构，减小钢板厚度，但没有涉及动力学问题。文[2]采用有限元法建立了中

　　心传动齿轮箱有限元静动力学模型，用I-DEAS软

　　件对壳体结构进行分析,对壳体壁厚进行优化设计,使齿轮箱的结构更为合理。文[3]通过实验测量方法分析了二叶转子磁悬浮风机振动特性，指出机体的垂向振动以四阶转速（64

　　Hz)为主,机体的 纵向和横向振动以一阶转速（16 HZ)为主，电机振 动以一阶转速（16 Hz)和三阶转速(48

　　Hz)为主，振动隔离设计应使扰动力频率（一阶转速)f髙于隔振 频率f。的2.5 -4.5倍，这是一种能够避免结构耦合

　　振动、经典而有效的工程减振措施。

　　从公开文献来看，涉及磁悬浮风机有限元动力学研究较少。本文以SSK125H型-叶转子磁悬浮风机为例，建立了风机壳体有限元模型，采用AN-SYS软件进行动力学计算与模态分析,为风机结构

　　动态设计与减振降噪提供理论依据。

　　1风机壳体动态分析数学模型

　　本文应用模态分析方法确定磁悬浮风机壳体的动态特性，包括固有频率、振型和稳态响应，采用有限元方法求解具有不规则几何形状机壳的振动

　　模态。

　　模态分析方法是以无阻尼系统的主振型坐标来代替物理坐标，将振动微分方程解耦得到独立的微分方程组，通过求解特征方程得到系统固有频率微分方程组，通过求解特征方程得到系统固有频率

　　和振型，最后通过坐标变换求得系统的稳态响应。

　　不考虑风机壳体的阻尼,有限元动态方程简化 为一个n自由度的线性定常二阶微分方程组，即

　　[M]{x} + [K]{x}={F} (1)

　　式中：[M]、[K]分别是机壳的离散化质量矩阵

　　和刚度矩阵；[x]是系统的位移列阵，即物理坐标;[F]是系统的激励力列阵，包括各种不平衡力、轴承 反力和气体脉动力等。

　　方程(1)一般是一个耦合方程,通过坐标变换 {x}=[&]{q}，可得到一个解耦方程，其中[&]是模态矩阵，{q}是模态坐标,即

　　mq

　　+kq=&F

　　(j=1,2,…，汀） (2)

　　式中:mi和ki分别为机壳的主质量矩阵元素和主刚度矩阵元素。

　　因此，有限元模态分析过程要求首先确定机壳因此，有限元模态分析过程要求首先确定机壳的质量矩阵[M]和刚度矩阵[K]。

　　2风机壳体简化结构模型

　　磁悬浮风机壳体结构比较复杂,主要由机壳、墙板和油箱等几部分组成。风机壳体上分布有若干筋板、凸台、轴承孔和联接孔等,机壳与墙板、墙板与油箱等由螺栓紧固。图1给出了采用Solid-works绘制的风机壳体简化结构模型。为计算方便,

　　提出如图1所示的简化结构模型即机壳动力学模 型，忽略了过渡圆角、倒角、螺孔及肋板等影响，将

　　机壳视为表面分段光滑的筒体结构。

　　基本参数：叶轮中心距192mm，径距比1.32,

　　长径比1.36，机壳壁厚20mm,油箱壁厚16mm材料为45钢，杨氏模量200GPa,密度7800kg/m2,泊松比0.3。

　　3风机壳体ANSYS有限元计算模型

　　本文首先采用Solidworks软件绘制风机壳体三维实体结构模型,生成符合Parasolid标准的接口文件,再调用有限元ANSYS软件进一步分析处理。因此，本文采用CAD软件SoiidWorks建立风机壳体的

　　三维模型，通过PATA导入ANSYS有限元分析 软件。

　　风机壳体有限元网格划分模型如图2所示，选取20节点四面体Solidl86结构实体单元，采用自由网格划分,共划分单元数29183,节点数52283。坐

　　标系取沿叶轮轴向方向为2轴，进气口的中心线方 向为y轴4轴由右手定则确定。

　　由于风机壳体采用螺栓与基础连接，假设风机壳体刚性支撑，螺栓连接处完全约束。为简化计算，调用ANSYS的子空间迭代法对W机壳体的进行模态分析。子空间迭代法运算稳定,适宜与计算机

　　内存相匹配。

　　5.结语

　　由于隔震装置所采用的材料通常为高分子阻尼材料，而高分子阻尼材料通常表现为粘弹性性

　　质，所以采用线性或经典粘弹性阻尼-位移关系来 研究基础隔震体系的动力特性就显得不太合适。 本文基于分数导数理论、粘弹性理论和结构隔震理

　　论,研究了分数导数Kelvin模型描述的单自由度基 础隔震体系f动力特性，分析了阻尼比、分数导数

　　微分算子的tr数和频率比对隔震结构位移响应放 大比的影响，研究结果表明：分数导数微分算子的

　　阶数对隔震结构位移响应放大比的影响较大，且适 用范围较广；采用分数导数模型时，阻尼比对隔震 结构位移响应放大比的影响与经典粘弹性模型有

　　较大区别。这些研究为结构的隔震设计提供了参考。

空气悬浮风机动静载荷计算：空气悬浮风机选型计算怎么_空气悬浮风机

　　污水处理中风机选型，一般根据池子中水的深度和管道压力损失来确定风机压力，这个最简单，但是在风机风量的确定上很多人不会计算，尤其因为曝气量的计算公式复杂，在为客户服务的过程中，锦工的“ 污师们 ”总结了一些经验公式来快速简便的计算耗氧量，把复杂的工作简单化了，不过经验公式仅限于交流和对比的，设计方案中是禁止利用经验公式来计算曝气量的哦！

　　例如：参数：水量：46t/h，COD：1200mg/L

　　无BOD数据，按BOD=0.5*COD=600mg/L计

　　1、按气水比计算：

　　接触氧化池15：1，则空气量为：15×46=690m3/h

　　活性污泥池10：1，则空气量为：10×46=460m3/h

　　调节池5：1，则空气量为：5×46=230m3/h

　　合计空气量为：690+460+230=1380m3/h=23m3/min

　　2、按去除1公斤BOD需1.5公斤O2计算

　　每小时BOD去除量为0.6kg/m3×1100m3/d÷24=27.5kgBOD/h

　　需氧气：27.5×1.5=41.25kgO2

　　空气中氧的重量为：0.233kgO2/kg空气

　　则需空气量为：41.25kgO2÷0.233O2/kg空气=177.04kg空气

　　空气的密度为1.293kg/m3

　　则空气体积为：177.04kg÷1.293kg/m3=136.92m3

　　微孔曝气头的氧利用率为20%，

　　则实际需空气量为：136.92m3÷0.2=684.6m3=11.41m3/min

　　3、按单位池面积曝气强度计算

　　曝气强度一般为10-20m3/m2h，取中间值，曝气强度为15m3/m2h

　　接触氧化池和活性污泥池面积共为：125.4m2

　　则空气量为：125.4×15=1881m3/h=31.35m3/min

　　调节池曝气强度为3m3/m2h，面积为120m2

　　则空气量为3×120=360m3/h=6m3/min

　　总共需要37.35m3/min

　　4、按曝气头数量计算

　　根据停留时间算出池容，再计计算出共需曝气头350只，需气量为3m3/h只

　　则共需空气350×3=1050m3/h=17.5m3/min

　　再加上调节池的需气量6m3/min，共需空气：23.5m3/min

　　5、按经验值计算

　　仅供参考，大设计院一般用气水，我们设计用经验值大约1公斤COD需要1公斤氧气，1kg氨氮需要45.7kg氧气。

　　根据以上经验大体可以确定出曝气量，就能知道所需的风机风量，再根据池子的深度确定好所需的风机压力，接下来就简单多了，咱用现成的选型系统来确定用多大的空气悬浮风机即可，可搜索“锦工风机”，进入锦工公司网站，点击导航栏“风机选型”按钮即可进入选型页面，选择需要的压力，输入需要的风量，点击“选型”按钮即可查询所需的空气悬浮风机的型号、电机功率、转速、价格以及重量等详细参数，实现随时随地手机选型，同样也可在电脑上使用。该套选型价格查询系统与市面上大多数厂家的空气悬浮风机和回转风机参数都通用，用户可以用来查询对比价格。

　　这么一来，您是不是会算了，而且不仅能估算出风量压力，连空气悬浮风机型号和价格都能查出来，读了这篇文章是不是很涨本事。

　　关于空气悬浮风机选型一直被大家所关注，不仅仅是因为不同厂家的选型存在差异，自身选择的时候也需要进行一定的计算，所以，选型很重要，选型要保证准确才行。

　　1、看选型手册选型

　　如果我们知道风压，然后根据选型手册进行风量的估计，如果能够有电机功率参数，也可以帮助到选型，知道压力参数，再知道电机功率，可以缩小选型的范围。

　　2、其他工况进行选型

　　如：我们是做水产养殖或者污水曝气的，我们可以根据池子的水深还有长宽高，进行选型，保证风量要充足，一般，污水曝气行业都有自己的技术，因为污水处理需要设计很多参数，所以，这些参数都是很详细的。空气悬浮风机选型参数有哪些？

　　3、厂家推荐

　　如果我们只有压力参数，没有其他的参数，我们可以听一下厂家的建议，根据以往的经验，帮助我们对风量进行确定。

　　小结：只有压力参数确定风量是比较困难的，一定会涉及到其他的参数，才能更加准确的对风机进行选型。

　　磁悬浮风机的选型，需要具备两个参数：风量和压力，没有这两个参数，可以提供一下其他的一些参数，帮助选型。

　　锦工风机专业生产磁悬浮风机，如果您有此方面的需求，可以联系我们的官方客服热线

　　磁悬浮风机利用两个或三个叶子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体 ，适用于低压立场和的气体输送和加压 ，空气悬浮风机在使用时需要进行正确的操作以及调试 ，根据其用途进行适当的调试 ，更好的选择使用磁悬浮风机，接下来本篇文章将为大家介绍一下磁悬浮风机的选型计算方法以及操作规程 ，帮助大家更好地选择使用磁悬浮风机。

　　一、磁悬浮风机的正确选型方法

　　⑴对于磁悬浮风机和压缩机，出口节流调节方式耗功多。尽管相对流量Qr(实际流量Q与设计流量Q0之比)减少时 ，功率亦相应减少 。如当Q=0.65Q0时 ，所对应的功率减少到原来的80左右 ，但与其它调节方式相比，耗能仍居首位。

　　⑵如果相对流量变化不大时(或称调节深度小时)，几种调节方式耗功差别不大 。即调节方式对节能效果影响不大 ，甚至不仅不节能 ，反而因调节装置的存在多耗功( 如液力耦合器 )。

　　⑶一般来说，调节深度越大，节能效果越显著。因此，要慎重选择调节方式，以期获得大效益。

　　⑷变速调节曲线接近理想曲线。

　　二、磁悬浮风机操作规程

　　1、开机前的检查与准备

　　(1)准备必要的开车工具：阀门钩、扳手等。

　　(2)检查电机接地线是否完好(漏电可能导致触电事故)、地脚螺栓是否紧固(设备振动导致使用寿命缩短)、对轮罩是否扣好(存在机械伤害风险)等。

　　(3)检查润滑油油位、油质是否符合要求。

　　(4)盘车轻松无卡涩。

　　(5)检查进风口空气滤清器是否畅通，滤清器进口是否完全打开。

　　(6)有冷却水的风机，检查冷却水是否畅通。

　　2、开机步骤

　　检查与准备工作完成后，即可开机。在开机时绝对禁止将进、出风口闸阀全部关闭，也不能在满载时突然开车。

　　(1)完全打开进气调节阀，出气调节阀、旁通管、冷却水阀。

　　(2)启动电机。空车运转20～30分钟，观察鼓风机有无不正常的现象 ，如发现有撞击或摩擦声 ，应立即停车检查，并排除故障。

　　(3)正常运转后，逐渐调节出口阀门(或逐渐关闭放空阀)，逐渐加载到额定压强。

　　3、停机步骤

　　(1)工艺降载荷。

　　(2)打开泄压阀泄压。

　　(3)待空载无压后，停止电机运行。

　　以上是为大家介绍的磁悬浮风机的选型计算方法以及操作规程，希望对大家日常使用会有所帮助。如果想了解更多关于磁悬浮风机的相关内容，请关注我们。

　　原标题：磁悬浮风机选型原则是什么？

　　磁悬浮风机是回转式鼓风机的一种，在各行业广泛应用，我厂生产的磁悬浮风机，流量为0.6-360m3/min，升压10-80kpa，这些磁悬浮风机广泛应用于水泥、化工、化肥、冶炼、污水处理、水产养殖、电力、城市煤气、气力输送等行业，满足各行业的发展需要。

　　磁悬浮风机与离心鼓风机相比，具体强制送风的特点，离心鼓风机在压力变化时，流量变化很大，而磁悬浮风机在压力变化时，流量变化甚微，具有强制送风的特征。磁悬浮风机与压缩机相比，又有经济耐用的特点，且风量大。

　　空气悬浮风机选型应根据被输送介质的性质，工艺流程所需的流量和压力来确定，用户订货时须说明输送的介质、流量、压力三个参数，在确定压力和流量时要考虑到管网阻力造成的压力损失和系统泄漏造成的流量损失，可通过理论计算得到，也可通过同类装置类比推算。

　　三叶空气悬浮风机选型时可参考下图参数表：

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空气悬浮风机动静载荷计算：磁悬浮风机(压缩机)原理和操作规程

　　磁悬浮风机（空气悬浮风机），利用两个或者三个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方便，适用于低压力场合的气体输送和加压，也可用作真空泵。

　　1、设备基础知识

　　1.1工作原理

　　空气悬浮风机是一种容积式鼓风机，通过一对转子的“啮合”（转子之间有间隙，又不相互接触）使进、出气口隔开。转子由一对同步齿轮传动，做反方向运动，将吸入的气体无内压缩的从吸气口推至排气口。气体到达排气口的瞬间，因排气侧高压气体的回流而被加压，从而完成气体输送。两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。

　　空气悬浮风机工作原理图

　　1.2基本结构

　　空气悬浮风机主要由机壳、叶轮、传动轴、齿轮、轴承等组成。

　　空气悬浮风机结构示意图

　　1.3主要性能

　　主要参数包括：转速、压力、流量、轴功率及排气温度等。

　　1.4设备用途

　　适用于低压力场合的气体输送和加压，也可用作抽真空。

　　2、开停机步骤

　　2.1开机前的检查与准备

　　（1）准备必要的开车工具：阀门钩、扳手等。

　　（2）检查电机接地线是否完（漏电可能导致触电事故）、地脚螺栓是否紧固（设备振动导致使用寿命缩短）、对轮罩是否扣（存在机械伤害风险）等。

　　（3）检查润滑油油位、油质是否符合要求。

　　（4）盘车轻松无卡涩。

　　（5）检查进风口空气滤清器是否畅通，滤清器进口是否完全打开。

　　（6）有冷却水的风机，检查冷却水是否畅通。

　　2.2开机步骤

　　检查与准备工作完成后，即可开机。在开机时绝对禁止将进、出风口闸阀全部关闭，也不能在满载时突然开车。

　　（1）完全打开进气调节阀，出气调节阀、旁通管、冷却水阀。

　　（2）启动电机。空车运转20～30分钟，观察鼓风机有无不正常的现象，如发现有撞击或摩擦声，应立即停车检查，并排除故障。

　　（3）正常运转后，逐渐调节出口阀门（或逐渐关闭放空阀），逐渐加载到额定压强。

　　2.3日常巡检维护

　　（1）检查设备有无异常声响、振动、漏气。

　　（2）检查油位、油质是否正常。磁悬浮风机的润滑油3～6个月更换一次。第一次起动后工作时间最多为200个小时，就应换油。

　　（3）检查冷却水是否畅通正常（观察水表是否转动或观察排水口有无水流出）。

　　（4）检查设备轴承和电机是否超温。

　　（5）检查风量、吸入和排出风压等参数是否在工艺指标范围内。

　　（6）检查电流表的示值，如出现异常应立即停车检查。

　　2.4停机步骤

　　（1）工艺降载荷。

　　（2）打开泄压阀泄压。

　　（3）待空载无压后，停止电机运行。

　　3.空气悬浮风机常见故障及处理方法

　　空气悬浮风机常见故障及处理方法

空气悬浮风机动静载荷计算：磁悬浮风机的选型计算方法以及操作规程

　　磁悬浮风机利用两个或三个叶子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体 ，适用于低压立场和的气体输送和加压 ，空气悬浮风机在使用时需要进行正确的操作以及调试 ，根据其用途进行适当的调试 ，更好的选择使用磁悬浮风机，接下来本篇文章将为大家介绍一下磁悬浮风机的选型计算方法以及操作规程 ，帮助大家更好地选择使用磁悬浮风机。

　　一、磁悬浮风机的正确选型方法

　　⑴对于磁悬浮风机和压缩机，出口节流调节方式耗功多。尽管相对流量Qr(实际流量Q与设计流量Q0之比)减少时 ，功率亦相应减少 。如当Q=0.65Q0时 ，所对应的功率减少到原来的80左右 ，但与其它调节方式相比，耗能仍居首位。

　　⑵如果相对流量变化不大时(或称调节深度小时)，几种调节方式耗功差别不大 。即调节方式对节能效果影响不大 ，甚至不仅不节能 ，反而因调节装置的存在多耗功( 如液力耦合器 )。

　　⑶一般来说，调节深度越大，节能效果越显著。因此，要慎重选择调节方式，以期获得大效益。

　　⑷变速调节曲线接近理想曲线。

　　二、磁悬浮风机操作规程

　　1、开机前的检查与准备

　　(1)准备必要的开车工具：阀门钩、扳手等。

　　(2)检查电机接地线是否完好(漏电可能导致触电事故)、地脚螺栓是否紧固(设备振动导致使用寿命缩短)、对轮罩是否扣好(存在机械伤害风险)等。

　　(3)检查润滑油油位、油质是否符合要求。

　　(4)盘车轻松无卡涩。

　　(5)检查进风口空气滤清器是否畅通，滤清器进口是否完全打开。

　　(6)有冷却水的风机，检查冷却水是否畅通。

　　2、开机步骤

　　检查与准备工作完成后，即可开机。在开机时绝对禁止将进、出风口闸阀全部关闭，也不能在满载时突然开车。

　　(1)完全打开进气调节阀，出气调节阀、旁通管、冷却水阀。

　　(2)启动电机。空车运转20～30分钟，观察鼓风机有无不正常的现象 ，如发现有撞击或摩擦声 ，应立即停车检查，并排除故障。

　　(3)正常运转后，逐渐调节出口阀门(或逐渐关闭放空阀)，逐渐加载到额定压强。

　　3、停机步骤

　　(1)工艺降载荷。

　　(2)打开泄压阀泄压。

　　(3)待空载无压后，停止电机运行。

　　以上是为大家介绍的磁悬浮风机的选型计算方法以及操作规程，希望对大家日常使用会有所帮助。如果想了解更多关于磁悬浮风机的相关内容，请关注我们。

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