離心式空壓機的喘震問題概述

離心式空壓機的喘震問題概述

空壓機

本文主要對離心式空壓機的喘震問題概述,先還是簡單的來談談離心式空壓機,再來詳細有對於喘震問題到底存在哪些問題。

本文主要對離心式空壓機的喘震問題概述,先還是簡單的來談談離心式空壓機,再來詳細有對於喘震問題到底存在哪些問題。

離心式空壓機的喘震概述:

喘振是離心式和軸流式壓縮機運行中常見故障之一,是旋轉失速的進一步發展。

如上圖所示,離心式壓縮機具有這樣的特張,對於一個確定的轉速,總對應一個流量值,壓縮機效率達到最高點。當流量大於或小於此值時,效率都將下降。一般常以此流量的工況點為設計工況點。

壓縮機的性能區縣左邊收到喘振工況(Qmin)的限制,右邊收到堵塞工況(Qmax)的限制,在這二者之間的區域。穩定工況區域的大小,是衡量壓縮機性能的重要指標。

當壓縮機在運行過程中,若因外部原因使流量不斷減小達到Qmin值時,就會在壓縮機流道中出現嚴重的旋轉脫離,若氣量進一步減小時,壓縮機葉輪的整個流道被氣體漩渦區所佔據,這時壓縮機的出口來壓力將突然下降。但是,壓縮機出口所連接的較大容量的管網系統中壓力並不馬上下降,此時會出現管網中氣體向壓縮機倒流的現象。當管網中壓力下降道低於壓縮機出口排氣壓力時,氣體倒流會停止,壓縮機又恢復向管網排氣。然而,因為進氣量不足,壓縮機在出口管網恢復道原來的壓力以後,又會在流道內出現漩渦區。如此週而復始,機組和管道內流量會發生週期性變化,機器進出口壓力會大幅度脈動,由於氣體在壓縮機進出口處吞吐倒流,會伴隨有巨大週期性的氣流吼聲和劇烈的機器振動,這些波動在儀表操作盤的壓力、流量、振動信號顯示、記錄中可以清楚地反映出來,在操作現場也可以立即覺察得到。

由喘振引起的機器振動頻率、振幅與管網容積大小密切相關,管網容積越大,喘振頻率越低,振幅越大。一些機器的排氣管容量非常大,此時喘振頻率甚至小於1Hz。

離心式空壓機的喘震問題概述:

1、儘量降低葉輪設計轉速,三元CFD流場分析設計,儘量降低氣體脫流發生點。特靈的三級壓縮用於空調工況就是基於這種思想。

2、採用可變寬度擴壓器,從而在流量減少時增大進入擴壓器的起始速度,增大升壓程度。日立的離心機就採用了和導葉連動的可變寬度擴壓器。

3、後級葉輪出口採用葉片角度可調擴壓器,從而在流量減少時延長擴壓器長度,增大升壓程度。特靈的後兩級葉輪採用了和導葉連動的葉片角度可調擴壓器,其他廠家多級壓縮機也是如此。

4、採用變頻調速,部分負荷降低葉輪轉速。目前約克在大力推廣這種方法,但是價格貴。

5、熱氣旁通,變相增大葉輪壓縮流量。開利採用這種方法比較多,其他廠家也都有這種選項。

6、卸載預防性控制,當冷卻水溫比較高時,檢測實際的壓比並與喘振預測曲線進行比較,在需要時卸載壓縮機,減少排氣量,減少冷凝器的冷卻負荷,並通過和水泵及冷卻塔的連鎖,提高冷卻能力。


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