風機喘振簡析

背景：1#機在某次停機備用期間，由于除氧器不需要連續(xù)上水，故凝泵轉(zhuǎn)速設置較低，凝泵出口壓力降低，流量減小，造成了凝泵的喘振。而泵與風機的喘振形成原因、現(xiàn)象都類似，所有選擇風機喘振作為介紹。風機喘振的形成所謂喘振，就是當具有“駝峰”形Q-H性能曲線的風機在曲線臨界點以左工作時，即在不穩(wěn)定區(qū)工作時，風機的流量和能頭在瞬間內(nèi)發(fā)生不穩(wěn)定的周期性反復變化的現(xiàn)象。軸流風機Q－H性能曲線，若用節(jié)流調(diào)節(jié)方法減少風機的流量，如風機工作點在K點右側(cè)，則風機工作是穩(wěn)定的。當風機的流量Q<QK時，這時風機所產(chǎn)生的最大壓頭將隨之下降，并小于管路中的壓力，因為風道系統(tǒng)容量較大，在這一瞬間風道中的壓力仍為PK，因此風道中的壓力大于風機所產(chǎn)生的壓頭使氣流開始反方向倒流，由風道倒入風機中，工作點由K點迅速移至L點。但是氣流倒流使風道系統(tǒng)中的風量減小，因而風道中壓力迅速下降，工作點沿著LD線迅速下降至流量Q=0時的D點，此時風機供給的風量為零。由于風機在繼續(xù)運轉(zhuǎn)，所以當風道中的壓力降低倒相應的D點時，風機又開始輸出流量，為了與風道中壓力相平衡，工況點又從D跳至相應工況點C。只要外界所需的流量保持小于QK，上述過程又重復出現(xiàn)。如果風機的工作狀態(tài)按C－K－L－D－C周而復始地進行，這種循環(huán)的頻率如與風機系統(tǒng)的振蕩頻率合拍時，就會引起共振，風機發(fā)生了喘振。故風機產(chǎn)生喘振應具備下述條件：a）風機的工作點落在具有駝峰形Q－H性能曲線的不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)；b）風道系統(tǒng)具有足夠大的容積，它與風機組成一個彈性的空氣動力系統(tǒng)；c）整個循環(huán)的頻率與系統(tǒng)的氣流振蕩頻率合拍時，產(chǎn)生共振。風機在喘振區(qū)工作時，流量急劇波動，產(chǎn)生氣流的撞擊，使風機發(fā)生強烈的振動，噪聲增大，而且風壓不斷晃動，風機的容量與壓頭越大，則喘振的危害性越大。防止喘振措施為防止軸流風機在運行時工作點落在旋轉(zhuǎn)脫流、喘振區(qū)內(nèi)，在選擇軸流風機時應仔細核實風機的經(jīng)常工作點是否落在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，同時在選擇調(diào)節(jié)方法時，需注意工作點的變化情況，動葉可調(diào)軸流風機由于改變動葉的安裝角進行調(diào)節(jié)，所以當風機減少流量時，小風量使軸向速度降低而造成的氣流沖角的改變，恰好由動葉安裝角的改變得以補償，使氣流的沖角不至于增大，于是風機不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流，更不會產(chǎn)生喘振。動葉安裝角減小時，風機不穩(wěn)定區(qū)越來越小，這對風機的穩(wěn)定運行是非常有利的。具體措施如下：1、使泵或風機的流量恒大于QK。如果系統(tǒng)中所需要的流量小于QK時，可裝設再循環(huán)管或自動排出閥門，使風機的排出流量恒大于QK.喘振報警裝置2、如果管路性能曲線不經(jīng)過坐標原點時，改變風機的轉(zhuǎn)速，也可能得到穩(wěn)定的運行工況。通過風機各種轉(zhuǎn)速下性能曲線中最高壓力點的拋物線，將風機的性能曲線分割為兩部分，右邊為穩(wěn)定工作區(qū)，左邊為不穩(wěn)定工作區(qū)，當管路性能曲線經(jīng)過坐標原點時，改變轉(zhuǎn)速并無效果，因此時各轉(zhuǎn)速下的工作點均是相似工況點。3、最根本的措施是盡量避免采用具有駝峰形性能曲線的風機，而采用性能曲線平直向下傾斜的風機。三、關(guān)于失速與喘振失速和喘振是兩種不同的概念，失速是葉片結(jié)構(gòu)特性造成的一種流體動力現(xiàn)象，它的一些基本特性，例如：失速區(qū)的旋轉(zhuǎn)速度、脫流的起始點、消失點等，都有它自己的規(guī)律，不受風機系統(tǒng)的容積和形狀的影響。喘振是風機性能與管道裝置耦合后振蕩特性的一種表現(xiàn)形式，它的振幅、頻率等基本特性受風機管道系統(tǒng)容積的支配，其流量、壓力功率的波動是由不穩(wěn)定工況區(qū)造成的