风机运行喘振.docx
风机运行喘振喘振定义喘振，顾名思义就象人哮喘一样，风机出现周期性的出风与倒流，相对 来讲轴流式风机更容易发生喘振，严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏。流体机械及其管道中介质的周期性振荡，是介质受到周期性吸入和排出 的激励作用而发生的机械振动。例如，泵或压缩机运转中可能出现的喘 振过程是：流量减小到最小值时出口压力会突然下降，管道内压力反而 高于出口压力，于是被输送介质倒流回机内，直到出口压力升高重新向 管道输送介质为止;当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少, 管道中介质又产生倒流，如此周而复始。喘振的产生与流体机械和管道 的特性有关，管道系统的容量越大，则喘振越强，频率越低。一旦喘振 引起管道、机器及其基础共振时，还会造成严重后果。为防止喘振，必 须使流体机械在喘振区之外运转。在压缩机中，通常采用最小流量式、 流量-转速控制式或流量-压力差控制式防喘振调节系统。当多台机器串 联或并联工作时，应有各自的防喘振调节装置。风机喘振的现象风机抽出的风量时大时小，产生的风压时高时低，系统内气体的压 力和流量也发生很大的波动。风机的电动机电流波动很大，最大波动值有50A左右。风机机体产生强烈的振动，风机房地面、墙壁以及房内空气都有明 显的抖动。风机发出呼噜、呼噜的声音，使噪声剧增。风量、风压、电流、振动、噪声均发生周期性的明显变化，持续一 个周期时间在8s左右。喘振原因根据对轴流式通风机做的大量性能试验来看，轴流式通风机的P-Q性 能曲线是一组带有驼峰形状的曲线（这是风机的固有特性，只是轴流式 通风机相对比较敏感），如左图所示。当工况点处于B点（临界点）左 侧B、C之间工作时，将会发生喘振，将这个区域划为m畸定区域。发 生喘振，说明其工况已落到B、C之间。离心压缩机发生喘振，根本原因就是进气量减少并达到压缩机允许的最 小值。理论和实践证明：能够使离心压缩机工况点落入喘振区的各种因 素，都是发生喘振的原因。进气温度升高，空气密度减少，夏季比冬季易发生喘振。进气压力下降，如入口过滤器堵塞或吸气负压值高。出口系统管网压力提高，即排气不畅造成出口堵塞喘振。离心压缩机出口工作压力值设定在喘振区边缘。离心机转速降低时易发生喘振。喘振的危害L喘振现象对压缩机的危害喘振现象对压缩机十分有害，主要表现在以下几个方面：喘振时由于气流强烈的脉动和周期性震荡，会使供气参数（压力、流量等）大幅度地波动，破坏了工艺系统的稳定性。会使叶片强烈振动，叶轮应力大大增加，噪音加剧。引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴产生弯曲变形，严重时 产生轴向窜动，碰坏叶轮。加剧轴承、轴颈的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴承合金产生 疲劳裂纹，甚至烧毁。损坏压缩机的级间密封及轴封,使压缩机效率降低,甚至造成爆炸、 火灾等事故。影响与压缩机相连的其他设备的正常运转，干扰操作人员的正常工 作，使一些测量仪表仪器准确性降低，甚至失灵。一般机组的排气量、压力比、排气压力和气体的密度越大，发生的喘振 越严重，危害越大。2.轴流风机发生喘振时的危害 当风机发生喘振时，风机的流量周期性地变化，变化幅度比较大，可能 出现零甚至负值。风机流量的这种剧烈的正负波动，会发生气流的猛烈 撞击，使风机本身产生剧烈振动，同时风机工作的噪声加剧。大容量、 高压头风机发生喘振的危害很大,可能导致轴承和设备的损坏。五影响压缩机喘振的因素1 .压缩机转速当离心压缩机转速变化时，其性能曲线也将随之改变，当转速提高时, 压缩机叶轮对气体所做的功将增大，在相同的容积流量下，气体的压力 也增大，性能曲线上移。反之，转速降低则性能曲线下移。2 .管道特性对喘振的影响离心压缩机的工作点是压缩机性能曲线与管网特性曲线的交点，只要其 中一条曲线发生变化很（J工作点就会改变。管网阻力增大（如压缩机出口 阀关小），其特性曲线将变陡，致使工作点向小流量方向移动，如图 所示：当工作点由A移至A时便进入了喘振工况区。管网容量越大， 喘振的振幅越高，频率越低，喘振越严重，破坏性越强。喘振的频率大 致与管网容量的平方根或容量的0.56次方成反比。另外，管网的容量 对压缩机的喘振流量也有影响，戴冀等对一小型低压离心压缩机的喘振 试验表明：管网的容量对喘振点的影响很大，容量大时喘振点流量也增 大，压缩系统稳定性变差。3 .影响喘振的其他因素压缩机的参数结构：入口导叶开度、叶轮结构、扩压机的结构压缩机的进气状态：进气温度、压力、气体组成。防止喘振的具体措施1 .针对轴流式风机喘振采取的措施使泵或风机的流量恒大于QKo如果系统中所需要的流量小于QK时,可装设再循环管或自动排出阀门,使风机的排出流量恒大于QK o如果管路性能曲线不经过坐标原点时，改变风机的转速，也可能得 到稳定的运行工况。通过风机各种转速下性能曲线中最高压力点的 抛物线，将风机的性能曲线分割为两部分，右边为稳定工作区，左 边为不稳定工作区，当管路性能曲线经过坐标原点时，改变转速并 无效果，因此时各转速下的工作点均是相似工况点。对轴流式风机采用可调叶片调节。当系统需要的流量减小时，则减 小其安装角，性能曲线下移，临界点向左下方移动，输出流量也相 应减小。最根本的措施是尽量避免采用具有驼峰形性能曲线的风机，而采用 性能曲线平直向下倾斜的风机。2 .防止离心式压缩机喘振的条件防止进气压力过低、进气温度高和气体分子量减少等防止管网堵塞使管网特性改变。要坚持在开、停车过程中，升降速度不可太快，并且先升速后升压和先降压后降速。开、关防喘振阀时要平稳缓慢。
