具体风机改造方案如下。

（1）对引风机和脱硫增压风机的风量、风压和系统阻力进行了试验。测量了两台引风机在机组满负荷运行时的实际运行数据。（2）根据试验后实测数据，最终确定引风机改造方案。在原风机电机不变的情况下，风机叶轮直径由2557 mm增加到2624 mm，叶片类型发生变化。随着风机叶轮直径的增大，壳体、叶轮、轮毂和集热器都被更换。非单调压力特性曲线表明，离心风机阻力变化较大时，风机风量变化较大，风机稳定工作面积较小。同时，为了提高风机出口挡板的密封性，对风机出口挡板、进口挡板和执行机构进行更换，以提高风机的效率。

（3）引风机轴承冷却方式由工业水冷却改为带风机轴承冷却，降低了用水量。

风机的性能保证：

（1）风量（Tb点工况，145c）：134m3/s；

（2）全压升（Tb点工况，145c）：7040pa；

（3）风机全压升效率（BMCR）：86%，风机输入轴承。这两部分的温度监测大多采用遥控设备完成温度数据的传输和监测。当然，风机温度传感器也是常用的设备，可以完成机组保护和温度监测。当温度超过要求时，继电器将发出警告。如果此时温度变化明显，继电器内部的液体装置也会发生剧烈变化，导致指针旋转。基于风机的历史运行数据，提出了一种基于模糊RBF神经网络的离心风机建模方法。如果指针指示的值达到负载极限，将发出警报。

煤矿生产中， 掘进工作面是主要的产尘环节。粉尘不仅严重危及采掘工作面人员的身体健康，而且容易造成重大事故隐患。采用除尘风机对掘进工作面进行降尘是主要降尘方式之一。但是，由于工作面粉尘极易随风四处扩散，如何将粉尘定向导入离心风机，提高除尘效率，是亟待解决的问题。其中集流器是引导粉尘气体进入风机的重要结构，其结构形式对风机性能有很大的影响。有关研究表明圆弧形集流器对提高风机性能效果好。近年来，随着人工智能算法的发展，数据驱动建模方法逐渐应用于风机性能预测。山东冠熙环保设备有限公司对集流器进行改进，在风机集流器内部的侧壁上固定若干条肋组成的“米”字支撑架。

本文将对加米字支撑架的集流器和普通圆弧形集流器进行整机数值模拟，重点分析这2 种结构形式对掘进工作面的粉尘的导流效果，并对比其对风机性能的影响，为掘进工作面降尘效率的提高提供理论依据。

风机流体的数学模型

粉尘流体在风机中流动的物理条件较为复杂，影响因素较多，因此在离心风机的数值计算中，假设流体为连续等温不可压缩的牛顿流体稳态运动而且各组分之间没有化学反应。其在风机中的流动要遵循质量守恒定律、动量定理和能量守恒定律3 个基本物理守恒定律的支配。根据数值计算结果，得出以下结论：（1）通过比较设计风机样机和斜槽离心风机样机的数值计算结果，可以看出在设计流量条件下重新设计的离心机，风机的总压值高于E设计目标，效率68%，效率比样机高19。

将建立好的风机三维模型导入ICEM 软件进行混合网格的划分。其中进出口和叶轮区域采用结构化网格，而蜗壳部分由于其内部结构复杂，尤其是电动机周围结构并非规则模型，故采用适应性较强的非结构化四面体网格，具体网格如图3 所示。综合考虑动静耦合区域对数值模拟预测结果的影响，在进行网格划分时，对边界层进行加密处理，其较低网格质量雅克比[14]在0.3 以上。为了保证数值计算结果的准确性，避免网格误差对其模拟结果造成影响，对风机进行网格无关性验证，如表1 所示。综合考虑计算精度和计算效率可知，当网格数为25 万左右时预测结果较为合理，最终确定整个计算域的网格数为2513558。结果表明，数值计算方法可以定性地计算出风机的噪声值，但由于计算值与实验值之间存在较大误差，无法替代噪声的实验研究。k-ε 模型作为最为普遍有效的湍流模型，能够计算大量的各种回流和薄剪切层流动，被广泛应用于各类风机的数值求解计算中。

由于有梯度扩散项，模型k-ε 方程为椭圆形方程，故其特性同其他椭圆形方程，需要边界条件：风机出口或对称轴处k / n0和/ n0。但上述边界条件只针对高雷诺数而言，在固体壁面附近，流体粘性应力将取代湍流雷诺应力，并在临近固体壁面的粘性底层占主要作用。而多翼离心风机由于结构尺寸小、相对马赫数低，气体黏性力在流体流动过程中起重要作用，因此，在实际运用过程中，标准k-ε 模型由于未充分考虑粘性力的影响，导致计算模型出现偏差。运用Visual C++将上述修正函数编写为UDF代码，并导入Fluent 内置Calculation module。为符合实际运行状态，风机进出口边界条件设置为压力入口和压力出口，出口压降与动能成正比，从而避免在进口和出口定义一致的速度分布[15]。在三种不同网格密度下设置相同的边界条件，经过计算，得到了风机样机在设计条件下的全压、全扭矩和效率。最后以CFD 计算的定常结果作为初始条件，进行非定常数值计算。