前段時(shí)間在貼吧上看到一個(gè)新手哭訴工廠(chǎng)的壓縮機發(fā)生喘振,結果因為自己還不了解喘振是什么,錯過(guò)了最佳的維修時(shí)間,導致了設備和軸承損壞,造成了事故,直接影響到了設備得安全運行。
看來(lái)行業(yè)里還是有很多新人不懂得自行診斷設備病癥,設備出了問(wèn)題也不懂得怎么處理,結果導致了一連續的問(wèn)題,從而釀成大禍。那么今天就給大家科普一下風(fēng)機喘振的相關(guān)問(wèn)題,可以先收藏起來(lái),留著(zhù)有空的時(shí)候看。
喘振,顧名思義就象人哮喘一樣,風(fēng)機出現周期性的出風(fēng)與倒流,相對來(lái)講軸流式風(fēng)機更容易發(fā)生喘振,嚴重的喘振會(huì )導致風(fēng)機葉片疲勞損壞。
流體機械及其管道中介質(zhì)的周期性振蕩,是介質(zhì)受到周期性吸入和排出的激勵作用而發(fā)生的機械振動(dòng)。例如,泵或壓縮機運轉中可能出現的喘振過(guò)程是:流量減小到最小值時(shí)出口壓力會(huì )突然下降,管道內壓力反而高于出口壓力,于是被輸送介質(zhì)倒流回機內,直到出口壓力升高重新向管道輸送介質(zhì)為止;當管道中的壓力恢復到原來(lái)的壓力時(shí),流量再次減少,管道中介質(zhì)又產(chǎn)生倒流,如此周而復始。
喘振的產(chǎn)生與流體機械和管道的特性有關(guān),管道系統的容量越大,則喘振越強,頻率越低。一旦喘振引起管道、機器及其基礎共振時(shí),還會(huì )造成嚴重后果。為防止喘振,必須使流體機械在喘振區之外運轉。在壓縮機中,通常采用最小流量式、流量-轉速控制式或流量-壓力差控制式防喘振調節系統。當多臺機器串聯(lián)或并聯(lián)工作時(shí),應有各自的防喘振調節裝置。
風(fēng)機抽出的風(fēng)量時(shí)大時(shí)小,產(chǎn)生的風(fēng)壓時(shí)高時(shí)低,系統內氣體的壓力和流量也發(fā)生很大的波動(dòng)。
風(fēng)機的電動(dòng)機電流波動(dòng)很大,最大波動(dòng)值有50A左右。
風(fēng)機機體產(chǎn)生強烈的振動(dòng),風(fēng)機房地面、墻壁以及房?jì)瓤諝舛加忻黠@的抖動(dòng)。
風(fēng)機發(fā)出“呼嚕、呼!钡穆曇,使噪聲劇增。
風(fēng)量、風(fēng)壓、電流、振動(dòng)、噪聲均發(fā)生周期性的明顯變化,持續一個(gè)周期時(shí)間在8s左右。
離心壓縮機發(fā)生喘振,根本原因就是進(jìn)氣量減少并達到壓縮機允許的最小值。理論和實(shí)踐證明:能夠使離心壓縮機工況點(diǎn)落入喘振區的各種因素,都是發(fā)生喘振的原因。
進(jìn)氣溫度升高,空氣密度減少,夏季比冬季易發(fā)生喘振。
進(jìn)氣壓力下降,如入口過(guò)濾器堵塞或吸氣負壓值高。
出口系統管網(wǎng)壓力提高,即排氣不暢造成出口堵塞喘振。
離心壓縮機出口工作壓力值設定在喘振區邊緣。
離心機轉速降低時(shí)易發(fā)生喘振。
1. 喘振現象對壓縮機的危害
喘振現象對壓縮機十分有害,主要表現在以下幾個(gè)方面:
喘振時(shí)由于氣流強烈的脈動(dòng)和周期性震蕩,會(huì )使供氣參數(壓力、流量等)大幅度地波動(dòng),破壞了工藝系統的穩定性。
會(huì )使葉片強烈振動(dòng),葉輪應力大大增加,噪音加劇。
引起動(dòng)靜部件的摩擦與碰撞,使壓縮機的軸產(chǎn)生彎曲變形,嚴重時(shí)產(chǎn)生軸向竄動(dòng),碰壞葉輪。
加劇軸承、軸頸的磨損,破壞潤滑油膜的穩定性,使軸承合金產(chǎn)生疲勞裂紋,甚至燒毀。
損壞壓縮機的級間密封及軸封,使壓縮機效率降低,甚至造成爆炸、火災等事故。
影響與壓縮機相連的其他設備的正常運轉,干擾操作人員的正常工作,使一些測量?jì)x表儀器準確性降低,甚至失靈。
一般機組的排氣量、壓力比、排氣壓力和氣體的密度越大,發(fā)生的喘振越嚴重,危害越大。
2. 軸流風(fēng)機發(fā)生喘振時(shí)的危害
當風(fēng)機發(fā)生喘振時(shí),風(fēng)機的流量周期性地變化,變化幅度比較大,可能出現零甚至負值。風(fēng)機流量的這種劇烈的正負波動(dòng),會(huì )發(fā)生氣流的猛烈撞擊,使風(fēng)機本身產(chǎn)生劇烈振動(dòng),同時(shí)風(fēng)機工作的噪聲加劇。大容量、高壓頭風(fēng)機發(fā)生喘振的危害很大,可能導致軸承和設備的損壞。
1. 壓縮機轉速
當離心壓縮機轉速變化時(shí),其性能曲線(xiàn)也將隨之改變,當轉速提高時(shí),壓縮機葉輪對氣體所做的功將增大,在相同的容積流量下,氣體的壓力也增大,性能曲線(xiàn)上移。反之,轉速降低則性能曲線(xiàn)下移。
2. 管道特性對喘振的影響
離心壓縮機的工作點(diǎn)是壓縮機性能曲線(xiàn)與管網(wǎng)特性曲線(xiàn)的交點(diǎn),只要其中一條曲線(xiàn)發(fā)生變化,則工作點(diǎn)就會(huì )改變。管網(wǎng)阻力增大(如壓縮機出口閥關(guān)。, 其特性曲線(xiàn)將變陡,致使工作點(diǎn)向小流量方向移動(dòng),如圖所示:當工作點(diǎn)由A移至A時(shí)便進(jìn)人了喘振工況區。管網(wǎng)容量越大,喘振的振幅越高,頻率越低,喘振越嚴重,破壞性越強。喘振的頻率大致與管網(wǎng)容量的平方根或容量的0.56次方成反比。
另外,管網(wǎng)的容量對壓縮機的喘振流量也有影響,戴冀等對一小型低壓離心壓縮機的喘振試驗表明:管網(wǎng)的容量對喘振點(diǎn)的影響很大, 容量大時(shí)喘振點(diǎn)流量也增大,壓縮系統穩定性變差。
3. 影響喘振的其他因素
1. 針對軸流式風(fēng)機喘振采取的措施
使泵或風(fēng)機的流量恒大于QK。如果系統中所需要的流量小于QK時(shí),可裝設再循環(huán)管或自動(dòng)排出閥門(mén),使風(fēng)機的排出流量恒大于QK 。
如果管路性能曲線(xiàn)不經(jīng)過(guò)坐標原點(diǎn)時(shí),改變風(fēng)機的轉速,也可能得到穩定的運行工況。通過(guò)風(fēng)機各種轉速下性能曲線(xiàn)中最高壓力點(diǎn)的拋物線(xiàn),將風(fēng)機的性能曲線(xiàn)分割為兩部分,右邊為穩定工作區,左邊為不穩定工作區,當管路性能曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)坐標原點(diǎn)時(shí),改變轉速并無(wú)效果,因此時(shí)各轉速下的工作點(diǎn)均是相似工況點(diǎn)。
對軸流式風(fēng)機采用可調葉片調節。當系統需要的流量減小時(shí),則減小其安裝角,性能曲線(xiàn)下移,臨界點(diǎn)向左下方移動(dòng),輸出流量也相應減小。
最根本的措施是盡量避免采用具有駝峰形性能曲線(xiàn)的風(fēng)機,而采用性能曲線(xiàn)平直向下傾斜的風(fēng)機。
2. 防止離心式壓縮機喘振的條件
防止進(jìn)氣壓力過(guò)低、進(jìn)氣溫度高和氣體分子量減少等
防止管網(wǎng)堵塞使管網(wǎng)特性改變。
要堅持在開(kāi)、停車(chē)過(guò)程中,升降速度不可太快,并且先升速后升壓和先降壓后降速。
開(kāi)、關(guān)防喘振閥時(shí)要平穩緩慢。