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離心式壓縮機喘振的現象

發布時間:2022-07-12 10:14:59

⑴ 什麼是離心式壓縮機的喘振

什麼是離心式壓縮機的喘振?
離心式壓縮機在生產運行過程中,有時會突然產生強烈的振動,氣體介質的流量和壓力也出現大幅度脈動,並伴有周期性沉悶的「呼叫」聲,以及氣流波動在管網中引起「呼哧」「呼哧」的強雜訊,這種現象稱為離心式壓縮機的喘振工況。
壓縮機不能在喘振工況下長時間運行,一旦壓縮機進入喘振工況,操作人員應立即採取調節措施,降低出口壓力,或增加進口,或出口流量,使壓縮機快速脫離喘振區,實現壓縮機的穩定運行。

⑵ 什麼是離心式壓縮機的喘振現象

當離心式壓縮機流量減少到某一最小值,氣流的分離區擴大到整個葉道,使得葉片面通道內無法流過氣體,這時,葉輪沒有氣量甩出,壓力便突然下降,具有較高壓力的背壓氣體就會倒流進葉輪。這個過程重復發生,就會使得壓縮機和其連接的管線、設備產生一種低頻高振幅的壓力脈動,聲音如吼叫喘氣,所以稱為「喘振」。(鈦靈特離心式壓縮機)

⑶ 離心式壓縮機喘振是什麼

離心壓縮機在小流量運行時,葉輪及擴壓器流道內的氣體將產生渦流,渦流的形成與消失,使液輪流道形成時堵時通現象,引起氣流及葉片產生頻率性的振動,以致在機內產生嚴重的周期性振動和吼聲,這種現象稱之為離心式壓縮機的「喘振」。喘振現象對壓縮機是十分有害的。由於氣流強烈的脈動和周期性振盪而造成葉片強烈振動,使葉輪應力大大增加,噪音加劇,使整個機組發生強烈振動,並可能損壞軸承、密封,進而造成停車或嚴重的事故。

⑷ 通俗的解釋下,離心式壓縮機的喘振現象吧

離心式壓縮機喘振概念的含義是什麼

離心式壓縮機在生產運行過程中 ,有時會突然產生強烈振動 。氣體介質的流量和壓力

也出現大幅度脈動 ,並伴有周期性沉悶的呼叫聲以及氣流波動在管網中引起的呼

哧呼哧的強雜訊 。這種現象通稱為壓縮機的喘振工況。 壓縮機不能在喘振工況長時

間運行, 一旦壓縮機進入喘振工況 ,操作人員應立即採取調節措施 。降低出口壓力 ,或增加入口流量 。使壓縮機工況點脫離喘振區實現壓縮機的穩定運行。

喘振現象

離心式壓縮機一旦出現喘振現象 則機組和管網的運行狀態 具有以下明顯特徵:

1:氣體介質的出口壓力和入口流量大幅度變化, 有時還可能產生氣體倒流現象 氣體

介質由壓縮機排出轉為倒流 這是較危險的工況。

2:管網有周期性振盪 振幅大 頻率低 並伴有周期性吼叫聲。

3:壓縮機振動強烈 機殼 軸承均有強烈振動 並發出強烈的 周期性的氣流聲, 由

於振動強烈 ,軸承液體潤滑條件會遭到破壞 ,軸瓦會燒壞 ,轉子與定子會產生摩擦, 碰撞。

⑸ 如何擺脫離心式製冷壓縮機喘振現象

離心式製冷壓縮機屬於速度型壓縮機,是一種葉輪旋轉式的機械。它是靠高速旋轉的葉輪對氣體做功,以提高氣體的壓力。那麼。離心式製冷壓縮機發生喘振現象該怎麼辦你?看完這篇文章,可以讓大家徹底擺脫離心式製冷壓縮機喘振現象。

離心式製冷壓縮機的特點:

(1)外形尺寸小、重量輕、佔地面積小。

(2)動平衡特性好,振動小。

(3)磨損部件少,連續運行周期長。

(4)傳熱性能高。

(5)易於實現多級壓縮和節流,實現多種蒸發溫度。

(6)能夠經濟地進行無級調節。

(7)若用經濟性高的工業汽輪機直接驅動節能效果更好。

(8)轉速較高,對軸端密封要求高。

(9)當冷凝壓力較高時會發生喘振現象。

(10)製冷量較小時,效率較低。

一、喘振產生的機理

離心壓縮機的基本工作原理是利用高速旋轉的葉輪對氣體做功,將機械能加給氣體,使氣體壓力升高,速度增大,氣體獲得壓力能和速度能。在葉輪後面設置有通流面積逐漸擴大的擴壓元件,高壓氣體從葉輪流出後,再流經擴壓器進行降速擴壓,使氣體流速降低,壓力繼續升高,即把氣體的一部分速度能轉變為壓力能,完成了壓縮過程。

擴壓器流道內的邊界層分離現象:擴壓器流道內氣流的流動,來自葉輪對氣流所做功轉變成的動能,邊界層內氣流流動,主要靠主流中傳遞來的動能,邊界層內氣流流動時,要克服壁面的摩擦力,由於沿流道方向速度降低,壓力增大,主流的動能也不斷減小。

當主流傳遞給邊界層的動能不足以使之克服壓力差繼續前進時,最終邊界層的氣流停滯下來,進而發生旋渦和倒流,使氣流邊界層分離。氣體在葉輪中的流動也是一種擴壓流動,當流量減小或壓差增大時也會出現這種邊界層分離現象。

當流道內氣體流量減少到某一值後,葉道進口氣流的方向就和葉片進口角很不一致,沖角α大大增加,在非工作面引起流道中氣流邊界層嚴重分離,使流道進出口出現強烈的氣流脈動。

當流量大大減小時,由於氣流流動的不均勻性及流道型線的不均勻性,假定在B流道發生氣流分離的現象,這樣B流道的有效通流面積減小,使原來要流過B流道的氣流有一部分要流向相鄰的A流道和C流道,這樣就改變了A流道,C流道原來氣流的方向,它使C流道的沖角有所減小,A流道的沖角更加增大,從而使A流道中的氣流分離,反過來使B流道沖角減小而消除了分離現象,於是分離現象由B流道轉移到A流道。這樣分離區就以和葉輪旋轉方向相反的方向旋轉移動,這種現象稱為旋轉脫離。

擴壓器同樣存在旋轉脫離。在壓縮機的運轉過程中,流量不斷減小到Qmin值時,在壓縮機流道中出現如上所述嚴重的旋轉脫離,流動嚴重惡化,使壓縮機出口排氣壓力突然大大下降,低於冷凝器的壓力,氣流就倒流向壓縮機,一直到冷凝壓力低於壓縮機出口排氣壓力為止,這時倒流停止,壓縮機的排量增加,壓縮機恢復正常工作。

而實際上壓縮機的總負荷很小,限制了壓縮機的排量,壓縮機的排量又慢慢減小,氣體又產生倒流,如此反復,在系統中產生了周期性的氣流振盪現象,這種現象稱為喘振。

壓縮機達到最小排量點而產生嚴重的氣流旋轉脫離是內因,而壓縮機的性能曲線狀況和工況點的位置是條件,內因只有在條件的促成下,才能發生特有的現象——喘振。

離心冷水機組運行在部分負荷時,壓縮機導葉開度減小,參與循環的製冷劑流量減少。壓縮機排量減小,葉輪達到壓頭的能力也減小。而冷卻水溫由於冷卻塔未改變而維持不變,則此時就可能發生旋轉失速或喘振。

喘振是速度型離心式壓縮機的固有特性。因此對於任何一台離心式壓縮機,當排量小到某一極限點時就會發生該現象。冷水機組是否在喘振點附近運行,主要取決於機組的運行工況。在什麼狀態發生喘振只有通過對機器的試驗,即不斷減少其流量,才可以測出具體的喘振點。

由於壓縮機葉輪流道內氣體流量的減少,按照壓縮機的特性曲線,其運行的工況點引向高壓縮比方向。這時氣流方向的改變在葉輪入口產生較大的正沖角,使得葉輪葉片上的非工作面產生嚴重的氣流「脫離現象」,氣動損失增大,葉輪出口處產生負壓區,引起冷凝器上部或蝸殼內原有的正壓氣流沿壓降方向「倒灌」,退回葉輪內,使葉輪流道內的混合流量增大,葉輪恢復正常工作。

如此時壓縮機工況點仍未脫離喘振點(區),又將出現上述氣流的「倒灌」。氣流這種周期性的往返脈動,正是壓縮機喘振的根本原因。

二、喘振的危害性

喘振是離心式壓縮機的運行工況在小流量、高壓比區域中所產生的一種不穩定的運行狀態。壓縮機喘振時,將出現氣流周期性振盪現象。喘振帶給壓縮機嚴重的破壞,會導致下列嚴重後果:

(1)使壓縮機的性能顯著惡化,氣體參數(壓力、排量) 產生大幅度脈動。

(2)雜訊加大。

(3)大大加劇整個機組的振動。喘振使壓縮機的轉子和定子的元件經受交變的動應力:壓力失調引起強烈的振動,使機組中心偏移,軸承磨損,密封間隙增大;甚至發生轉子和定子元件相碰等:葉輪動應力加大。

(4)電流發生脈動。

(5)小製冷量機組的脈動頻率比大型機組高,但振幅小。

不同於一般的機械振動,在壓縮機出口產生氣流的反復倒灌、吐出、來回撞擊,使得主電機交替出現滿載和空載,電流表指針或壓縮機出口壓力表指針產生大幅度無規律的強烈抖擺和跳動。壓縮機轉子在機內沿軸向來回竄動,並伴有金屬摩擦和撞擊聲響。

三、防喘振措施

1熱氣旁通喘振防護原理

一旦進入喘振工況,應立即採取調節措施,降低出口壓力或增加入口流量。從以上喘振產生的機理來看,在離心式冷水機組中,壓比和負荷是影響喘振的兩大因素。當負荷越來越小,小到某一極限點時,便會發生喘振,或者當壓比大到某一極限點時,便會發生喘振。

用熱氣旁通來進行喘振防護,是通過喘振保護線來控制熱氣旁通的開啟或關閉,使機組遠離喘振點,達到保護的目的。從冷凝器連接到蒸發器一根連接管,當運行點到達喘振保護點而未達到喘振點時,通過控制系統打開熱氣旁通電磁閥,從冷凝器的熱氣排到蒸發器,降低了壓比,同時提高了排氣量,從而避免了喘振的發生。

2改變壓縮機轉速

壓縮機轉速改變,壓縮機的性能曲線將隨著移動,可以增加穩定工況區域,它適用於蒸汽輪機、燃氣輪機拖動的機組,是一種比較經濟的調節方法,只是調節後的工作點不一定是最高效率點。但對電動機拖動的機組,為了便於變速,就要用直流機組或採用變頻方法,這會使設備大大復雜化,同時造價也高。

3多級壓縮

多級壓縮以降低壓縮機轉速。一般多級機器中任何一級發生喘振,都會影響到整台機器的正常工作。採用多級壓縮,在同樣的壓比工況下,可大大降低壓縮機的轉速,增大穩定工況區域。

4採用轉動的擴壓器調節

流量減小時,一般在擴壓器中首先產生嚴重的旋轉脫離而導致喘振。在流量變化時,如果能相應改變擴壓器流道的進口幾何角,以適應改變了的工況,使沖角α不致很大,則可使性能曲線向小流量區大幅度移動,擴大穩定工況范圍,使喘振流量大為降低,達到防喘振的目的。該防喘振控制方式,已在開利的產品中得到具體的應用,但低負荷時仍須採用熱氣旁通。

5可移動式擴壓腔

上面提到,在離心式冷水機組中喘振發生的原因為壓比和負荷。當機組運行的壓比一定時(提升力),機組的運行負荷將影響機組是否發生喘振。對於離心機組來說,當運行負荷降低時,壓縮機的導葉逐漸關閉,吸氣量降低,如果擴壓腔的通道面積不變,則氣體的流速降低:當氣體的流速無法克服擴壓腔的阻力損失時,氣流會出現停滯,由於氣體動能的下降,轉化的壓力能也降低:當氣流體壓力小於排氣管網的壓力時,氣流發生倒流,喘振發生。

四、結論

熱氣旁通、改變壓縮機轉速、多級壓縮、轉動的擴壓器調節以及散流滑塊設計均能有效避免「喘振」,對於離心式冷水機組具有較好的節能效果。

⑹ 離心機壓縮機為什麼會產生喘振

離心式壓縮機發生喘振時,典型現象有:1)壓縮機的出口壓力最初先升高,繼而急劇下降,並呈周期性大幅波動;2)壓縮機的流量急劇下降,並大幅波動,嚴重時甚至出現空氣倒灌至吸氣管道;3)拖動壓縮機的電機的電流和功率表指示出現不穩定,大幅波動;4)機器產生強烈的振動,同時發出異常的氣流雜訊。

目前來說解決喘振常用的方法有三種:
①在壓氣機上增加放氣活門,使多餘的氣體能夠排出。

②使用雙轉子或三轉子壓氣機。

③使用可調節式葉片。
理論上的偶就說了,喘振的發生區間可以在工況曲線上找到
在實際約克空調維修中喘振的主要產生原因無外乎有以下幾點:

1、蒸發壓力過低,或者蒸發溫度過低
引起這個的可能是回水溫度低了,導致導葉開度迅速降低以致於壓縮機的出口壓力和冷凝壓力接近,或者節流裝置堵塞導致蒸發器里的液態冷媒不足以支持壓縮機持續的像冷凝器輸出高壓氣態冷媒。等等
2、冷凝壓力過高,或者冷凝溫度過高
導致冷凝溫度過高的原因可能為冷卻系統不能正常將冷凝器里的高壓氣態冷媒熱量帶走。引起這個的因素也有不少,比如冷卻水量不足,冷卻水管道有堵塞,冷凝器換熱銅管內外壁塞堵、結垢。風機系統出力不足,不能將冷卻誰的熱量排出大氣等等。
3、壓縮機故障,或者機械傳動機構有問題
壓縮機主要分兩塊,即電機部分,和機械壓縮部分。電機部分不解釋,電機轉速慢,三相不平衡都會造成問題。機械壓縮部分,比如高速變比齒輪磨損,導葉連桿傳動機構故障卡死等。
4、節流裝置不能正常開啟,或者負荷過低造成節流閥開度過小。
這個最好解釋,就是冷凝器里的高壓液態冷媒不能及時通過截流裝置回到蒸發器里,造成大量冷媒在冷凝器里堆積從而迫使冷凝壓力升高,最終產生喘振。

⑺ 喘振現象是什麼如何有效防止

喘振是離心式壓縮機特性的一個特殊問題,是壓縮機入口氣量減少到一定程度後產生的一種「飛動」現象。發生喘振時,機器強烈振動並伴有吼聲,運行操作極不穩定。喘振的形成 發動機是飛機的心臟,發動機的正常運轉保證了飛機的安全.發動機的喘振是發動機的所有故障中最有危害性的一個.現就從喘振的形成,發生的條件,預防措施及使用維護中注意的事項做以淺析.喘振的形成 壓氣機喘振是氣流沿壓氣機軸線方向發生的低頻率,高振幅的震盪現象。這種低頻率高振幅的氣流振盪是一種很大的激振力來源,他會導致發動機機件的強烈機械振動和熱端超溫,並在很短的時間內造成機件的嚴重損壞,所以在任何狀態下都不允許壓氣機進入喘振區工作. 喘振時的現象是;發動機的聲音由尖哨轉變為低沉;發動機的振動加大;壓氣機出口總壓和流量大幅度的波動;轉速不穩定,推力突然下降並且有大幅度的波動;發動機的排氣溫度升高,造成超溫;嚴重時會發生放炮,氣流中斷而發生熄火停車。因此,一旦發生上述現象,必須立即採取措施,使壓氣機退出喘振工作狀態。 喘振的根本原因,由於攻角過大,使氣流在葉背處發生分離而且這種氣流分離嚴重擴展至整個葉柵通道。 喘振的物理過程是:空氣流量下降,氣流攻角增加,當流量減少到一定程度時,流入動葉的氣流攻角大於設計值,於是在動葉葉背出現氣流分離,流量下降越多,分離區擴展越大, 當分離區擴展到整個壓氣機葉柵通道時,壓氣機葉柵完全失去擴壓能力,這時,動葉再也沒有能力壓向後方,克服後面較強的反壓,於是,流量急劇下降,不僅如此,由於動葉葉柵失去擴壓能力,後面高壓氣體還可能通過分離的葉柵通道倒流至壓氣機前方,或由於葉柵通道堵塞氣流瞬時中斷,倒流的結果,使壓氣機後面的反壓降得很低,整個壓氣機流路在這一瞬間就變得「很通暢」,而且由於壓氣機仍保持原來的轉速,於是瞬時大量氣流被重新吸入壓氣機,壓氣機恢復「正常」流動和工作,流入動葉的氣流由負攻角很快增加到設計值,壓氣機後面也建立起了高壓氣流。這是喘振過程中氣流重新吸人狀態。然而,由於發生喘振的流動條件並沒有改變,因此,隨著壓氣機後面反壓的不斷升高,壓氣機流量又開始減小,直到分離區擴展至整個葉柵通道,葉柵再次失去擴壓能力,壓氣機後面的高壓氣體再次向前倒流或瞬時中斷……,如此周而復始地進行下去

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