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离心式压缩机喘振的现象

发布时间:2022-07-12 10:14:59

⑴ 什么是离心式压缩机的喘振

什么是离心式压缩机的喘振?
离心式压缩机在生产运行过程中,有时会突然产生强烈的振动,气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动,并伴有周期性沉闷的“呼叫”声,以及气流波动在管网中引起“呼哧”“呼哧”的强噪声,这种现象称为离心式压缩机的喘振工况。
压缩机不能在喘振工况下长时间运行,一旦压缩机进入喘振工况,操作人员应立即采取调节措施,降低出口压力,或增加进口,或出口流量,使压缩机快速脱离喘振区,实现压缩机的稳定运行。

⑵ 什么是离心式压缩机的喘振现象

当离心式压缩机流量减少到某一最小值,气流的分离区扩大到整个叶道,使得叶片面通道内无法流过气体,这时,叶轮没有气量甩出,压力便突然下降,具有较高压力的背压气体就会倒流进叶轮。这个过程重复发生,就会使得压缩机和其连接的管线、设备产生一种低频高振幅的压力脉动,声音如吼叫喘气,所以称为“喘振”。(钛灵特离心式压缩机)

⑶ 离心式压缩机喘振是什么

离心压缩机在小流量运行时,叶轮及扩压器流道内的气体将产生涡流,涡流的形成与消失,使液轮流道形成时堵时通现象,引起气流及叶片产生频率性的振动,以致在机内产生严重的周期性振动和吼声,这种现象称之为离心式压缩机的“喘振”。喘振现象对压缩机是十分有害的。由于气流强烈的脉动和周期性振荡而造成叶片强烈振动,使叶轮应力大大增加,噪音加剧,使整个机组发生强烈振动,并可能损坏轴承、密封,进而造成停车或严重的事故。

⑷ 通俗的解释下,离心式压缩机的喘振现象吧

离心式压缩机喘振概念的含义是什么

离心式压缩机在生产运行过程中 ,有时会突然产生强烈振动 。气体介质的流量和压力

也出现大幅度脉动 ,并伴有周期性沉闷的呼叫声以及气流波动在管网中引起的呼

哧呼哧的强噪声 。这种现象通称为压缩机的喘振工况。 压缩机不能在喘振工况长时

间运行, 一旦压缩机进入喘振工况 ,操作人员应立即采取调节措施 。降低出口压力 ,或增加入口流量 。使压缩机工况点脱离喘振区实现压缩机的稳定运行。

喘振现象

离心式压缩机一旦出现喘振现象 则机组和管网的运行状态 具有以下明显特征:

1:气体介质的出口压力和入口流量大幅度变化, 有时还可能产生气体倒流现象 气体

介质由压缩机排出转为倒流 这是较危险的工况。

2:管网有周期性振荡 振幅大 频率低 并伴有周期性吼叫声。

3:压缩机振动强烈 机壳 轴承均有强烈振动 并发出强烈的 周期性的气流声, 由

于振动强烈 ,轴承液体润滑条件会遭到破坏 ,轴瓦会烧坏 ,转子与定子会产生摩擦, 碰撞。

⑸ 如何摆脱离心式制冷压缩机喘振现象

离心式制冷压缩机属于速度型压缩机,是一种叶轮旋转式的机械。它是靠高速旋转的叶轮对气体做功,以提高气体的压力。那么。离心式制冷压缩机发生喘振现象该怎么办你?看完这篇文章,可以让大家彻底摆脱离心式制冷压缩机喘振现象。

离心式制冷压缩机的特点:

(1)外形尺寸小、重量轻、占地面积小。

(2)动平衡特性好,振动小。

(3)磨损部件少,连续运行周期长。

(4)传热性能高。

(5)易于实现多级压缩和节流,实现多种蒸发温度。

(6)能够经济地进行无级调节。

(7)若用经济性高的工业汽轮机直接驱动节能效果更好。

(8)转速较高,对轴端密封要求高。

(9)当冷凝压力较高时会发生喘振现象。

(10)制冷量较小时,效率较低。

一、喘振产生的机理

离心压缩机的基本工作原理是利用高速旋转的叶轮对气体做功,将机械能加给气体,使气体压力升高,速度增大,气体获得压力能和速度能。在叶轮后面设置有通流面积逐渐扩大的扩压元件,高压气体从叶轮流出后,再流经扩压器进行降速扩压,使气体流速降低,压力继续升高,即把气体的一部分速度能转变为压力能,完成了压缩过程。

扩压器流道内的边界层分离现象:扩压器流道内气流的流动,来自叶轮对气流所做功转变成的动能,边界层内气流流动,主要靠主流中传递来的动能,边界层内气流流动时,要克服壁面的摩擦力,由于沿流道方向速度降低,压力增大,主流的动能也不断减小。

当主流传递给边界层的动能不足以使之克服压力差继续前进时,最终边界层的气流停滞下来,进而发生旋涡和倒流,使气流边界层分离。气体在叶轮中的流动也是一种扩压流动,当流量减小或压差增大时也会出现这种边界层分离现象。

当流道内气体流量减少到某一值后,叶道进口气流的方向就和叶片进口角很不一致,冲角α大大增加,在非工作面引起流道中气流边界层严重分离,使流道进出口出现强烈的气流脉动。

当流量大大减小时,由于气流流动的不均匀性及流道型线的不均匀性,假定在B流道发生气流分离的现象,这样B流道的有效通流面积减小,使原来要流过B流道的气流有一部分要流向相邻的A流道和C流道,这样就改变了A流道,C流道原来气流的方向,它使C流道的冲角有所减小,A流道的冲角更加增大,从而使A流道中的气流分离,反过来使B流道冲角减小而消除了分离现象,于是分离现象由B流道转移到A流道。这样分离区就以和叶轮旋转方向相反的方向旋转移动,这种现象称为旋转脱离。

扩压器同样存在旋转脱离。在压缩机的运转过程中,流量不断减小到Qmin值时,在压缩机流道中出现如上所述严重的旋转脱离,流动严重恶化,使压缩机出口排气压力突然大大下降,低于冷凝器的压力,气流就倒流向压缩机,一直到冷凝压力低于压缩机出口排气压力为止,这时倒流停止,压缩机的排量增加,压缩机恢复正常工作。

而实际上压缩机的总负荷很小,限制了压缩机的排量,压缩机的排量又慢慢减小,气体又产生倒流,如此反复,在系统中产生了周期性的气流振荡现象,这种现象称为喘振。

压缩机达到最小排量点而产生严重的气流旋转脱离是内因,而压缩机的性能曲线状况和工况点的位置是条件,内因只有在条件的促成下,才能发生特有的现象——喘振。

离心冷水机组运行在部分负荷时,压缩机导叶开度减小,参与循环的制冷剂流量减少。压缩机排量减小,叶轮达到压头的能力也减小。而冷却水温由于冷却塔未改变而维持不变,则此时就可能发生旋转失速或喘振。

喘振是速度型离心式压缩机的固有特性。因此对于任何一台离心式压缩机,当排量小到某一极限点时就会发生该现象。冷水机组是否在喘振点附近运行,主要取决于机组的运行工况。在什么状态发生喘振只有通过对机器的试验,即不断减少其流量,才可以测出具体的喘振点。

由于压缩机叶轮流道内气体流量的减少,按照压缩机的特性曲线,其运行的工况点引向高压缩比方向。这时气流方向的改变在叶轮入口产生较大的正冲角,使得叶轮叶片上的非工作面产生严重的气流“脱离现象”,气动损失增大,叶轮出口处产生负压区,引起冷凝器上部或蜗壳内原有的正压气流沿压降方向“倒灌”,退回叶轮内,使叶轮流道内的混合流量增大,叶轮恢复正常工作。

如此时压缩机工况点仍未脱离喘振点(区),又将出现上述气流的“倒灌”。气流这种周期性的往返脉动,正是压缩机喘振的根本原因。

二、喘振的危害性

喘振是离心式压缩机的运行工况在小流量、高压比区域中所产生的一种不稳定的运行状态。压缩机喘振时,将出现气流周期性振荡现象。喘振带给压缩机严重的破坏,会导致下列严重后果:

(1)使压缩机的性能显着恶化,气体参数(压力、排量) 产生大幅度脉动。

(2)噪声加大。

(3)大大加剧整个机组的振动。喘振使压缩机的转子和定子的元件经受交变的动应力:压力失调引起强烈的振动,使机组中心偏移,轴承磨损,密封间隙增大;甚至发生转子和定子元件相碰等:叶轮动应力加大。

(4)电流发生脉动。

(5)小制冷量机组的脉动频率比大型机组高,但振幅小。

不同于一般的机械振动,在压缩机出口产生气流的反复倒灌、吐出、来回撞击,使得主电机交替出现满载和空载,电流表指针或压缩机出口压力表指针产生大幅度无规律的强烈抖摆和跳动。压缩机转子在机内沿轴向来回窜动,并伴有金属摩擦和撞击声响。

三、防喘振措施

1热气旁通喘振防护原理

一旦进入喘振工况,应立即采取调节措施,降低出口压力或增加入口流量。从以上喘振产生的机理来看,在离心式冷水机组中,压比和负荷是影响喘振的两大因素。当负荷越来越小,小到某一极限点时,便会发生喘振,或者当压比大到某一极限点时,便会发生喘振。

用热气旁通来进行喘振防护,是通过喘振保护线来控制热气旁通的开启或关闭,使机组远离喘振点,达到保护的目的。从冷凝器连接到蒸发器一根连接管,当运行点到达喘振保护点而未达到喘振点时,通过控制系统打开热气旁通电磁阀,从冷凝器的热气排到蒸发器,降低了压比,同时提高了排气量,从而避免了喘振的发生。

2改变压缩机转速

压缩机转速改变,压缩机的性能曲线将随着移动,可以增加稳定工况区域,它适用于蒸汽轮机、燃气轮机拖动的机组,是一种比较经济的调节方法,只是调节后的工作点不一定是最高效率点。但对电动机拖动的机组,为了便于变速,就要用直流机组或采用变频方法,这会使设备大大复杂化,同时造价也高。

3多级压缩

多级压缩以降低压缩机转速。一般多级机器中任何一级发生喘振,都会影响到整台机器的正常工作。采用多级压缩,在同样的压比工况下,可大大降低压缩机的转速,增大稳定工况区域。

4采用转动的扩压器调节

流量减小时,一般在扩压器中首先产生严重的旋转脱离而导致喘振。在流量变化时,如果能相应改变扩压器流道的进口几何角,以适应改变了的工况,使冲角α不致很大,则可使性能曲线向小流量区大幅度移动,扩大稳定工况范围,使喘振流量大为降低,达到防喘振的目的。该防喘振控制方式,已在开利的产品中得到具体的应用,但低负荷时仍须采用热气旁通。

5可移动式扩压腔

上面提到,在离心式冷水机组中喘振发生的原因为压比和负荷。当机组运行的压比一定时(提升力),机组的运行负荷将影响机组是否发生喘振。对于离心机组来说,当运行负荷降低时,压缩机的导叶逐渐关闭,吸气量降低,如果扩压腔的通道面积不变,则气体的流速降低:当气体的流速无法克服扩压腔的阻力损失时,气流会出现停滞,由于气体动能的下降,转化的压力能也降低:当气流体压力小于排气管网的压力时,气流发生倒流,喘振发生。

四、结论

热气旁通、改变压缩机转速、多级压缩、转动的扩压器调节以及散流滑块设计均能有效避免“喘振”,对于离心式冷水机组具有较好的节能效果。

⑹ 离心机压缩机为什么会产生喘振

离心式压缩机发生喘振时,典型现象有:1)压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,并呈周期性大幅波动;2)压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道;3)拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定,大幅波动;4)机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪声。

目前来说解决喘振常用的方法有三种:
①在压气机上增加放气活门,使多余的气体能够排出。

②使用双转子或三转子压气机。

③使用可调节式叶片。
理论上的偶就说了,喘振的发生区间可以在工况曲线上找到
在实际约克空调维修中喘振的主要产生原因无外乎有以下几点:

1、蒸发压力过低,或者蒸发温度过低
引起这个的可能是回水温度低了,导致导叶开度迅速降低以致于压缩机的出口压力和冷凝压力接近,或者节流装置堵塞导致蒸发器里的液态冷媒不足以支持压缩机持续的像冷凝器输出高压气态冷媒。等等
2、冷凝压力过高,或者冷凝温度过高
导致冷凝温度过高的原因可能为冷却系统不能正常将冷凝器里的高压气态冷媒热量带走。引起这个的因素也有不少,比如冷却水量不足,冷却水管道有堵塞,冷凝器换热铜管内外壁塞堵、结垢。风机系统出力不足,不能将冷却谁的热量排出大气等等。
3、压缩机故障,或者机械传动机构有问题
压缩机主要分两块,即电机部分,和机械压缩部分。电机部分不解释,电机转速慢,三相不平衡都会造成问题。机械压缩部分,比如高速变比齿轮磨损,导叶连杆传动机构故障卡死等。
4、节流装置不能正常开启,或者负荷过低造成节流阀开度过小。
这个最好解释,就是冷凝器里的高压液态冷媒不能及时通过截流装置回到蒸发器里,造成大量冷媒在冷凝器里堆积从而迫使冷凝压力升高,最终产生喘振。

⑺ 喘振现象是什么如何有效防止

喘振是离心式压缩机特性的一个特殊问题,是压缩机入口气量减少到一定程度后产生的一种“飞动”现象。发生喘振时,机器强烈振动并伴有吼声,运行操作极不稳定。喘振的形成 发动机是飞机的心脏,发动机的正常运转保证了飞机的安全.发动机的喘振是发动机的所有故障中最有危害性的一个.现就从喘振的形成,发生的条件,预防措施及使用维护中注意的事项做以浅析.喘振的形成 压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率,高振幅的震荡现象。这种低频率高振幅的气流振荡是一种很大的激振力来源,他会导致发动机机件的强烈机械振动和热端超温,并在很短的时间内造成机件的严重损坏,所以在任何状态下都不允许压气机进入喘振区工作. 喘振时的现象是;发动机的声音由尖哨转变为低沉;发动机的振动加大;压气机出口总压和流量大幅度的波动;转速不稳定,推力突然下降并且有大幅度的波动;发动机的排气温度升高,造成超温;严重时会发生放炮,气流中断而发生熄火停车。因此,一旦发生上述现象,必须立即采取措施,使压气机退出喘振工作状态。 喘振的根本原因,由于攻角过大,使气流在叶背处发生分离而且这种气流分离严重扩展至整个叶栅通道。 喘振的物理过程是:空气流量下降,气流攻角增加,当流量减少到一定程度时,流入动叶的气流攻角大于设计值,于是在动叶叶背出现气流分离,流量下降越多,分离区扩展越大, 当分离区扩展到整个压气机叶栅通道时,压气机叶栅完全失去扩压能力,这时,动叶再也没有能力压向后方,克服后面较强的反压,于是,流量急剧下降,不仅如此,由于动叶叶栅失去扩压能力,后面高压气体还可能通过分离的叶栅通道倒流至压气机前方,或由于叶栅通道堵塞气流瞬时中断,倒流的结果,使压气机后面的反压降得很低,整个压气机流路在这一瞬间就变得“很通畅”,而且由于压气机仍保持原来的转速,于是瞬时大量气流被重新吸入压气机,压气机恢复“正常”流动和工作,流入动叶的气流由负攻角很快增加到设计值,压气机后面也建立起了高压气流。这是喘振过程中气流重新吸人状态。然而,由于发生喘振的流动条件并没有改变,因此,随着压气机后面反压的不断升高,压气机流量又开始减小,直到分离区扩展至整个叶栅通道,叶栅再次失去扩压能力,压气机后面的高压气体再次向前倒流或瞬时中断……,如此周而复始地进行下去

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