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離心式壓縮機發生喘振,可千萬不能忽視

所屬分類:常見問題    發布時間: 2020-08-10    作者:admin
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離心式壓縮機是透平式壓縮機的一種,具有處理氣量大、體積小、結構簡單,運轉平穩,維修方便以及氣體不受油污染,可采用的驅動形式較多等特點。

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,并伴有周期性沉悶的“呼叫”聲,以及氣流波動在管網中引起“呼哧”“呼哧”的強噪聲,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,一旦進入喘振工況,操作人員應立即采取調節措施,降低出口壓力,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。

喘振現象的特征

離心式壓縮機運行一旦出現喘振現象,則機組和管網的運行具有以下特征:

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流向入口,這是危險的工況。

2)管網有周期性振動,振幅大、頻率低,并伴有周期性的“吼叫”聲。

3)壓縮機機體振動強烈,機殼、軸承均有強烈的振動,并發出強烈的周期性的氣流聲,由于振動強烈,軸承潤滑條件會遭到破壞,軸瓦會燒壞,甚至軸被扭斷,轉子與定子會產生摩擦、碰撞,密封元件將遭到嚴重破壞。

喘振的危害

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蕩現象。喘振帶給壓縮機嚴重的破壞,會導致下列嚴重后果:

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)噪聲加大。

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)小制冷量機組的脈動頻率比大型機組高,但振幅小。

喘振調節應對措施

喘振的危害極大,但至今無法從設計上予以消除,只能在運轉中設法避免機組運行進入喘振工況,防喘振的原理就是針對引起喘振的原因,在喘振將要發生時,立即設法把壓縮機的流量增大,使機組運行脫離喘振區。接下來給大家介紹防喘振的方法。

1)熱氣旁通喘振防護原理

一旦進入喘振工況,應立即采取調節措施,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,它適用于蒸汽輪機、燃氣輪機拖動的機組,是一種比較經濟的調節方法,只是調節后的工作點不一定是.高效率點。但對電動機拖動的機組,為了便于變速,就要用直流機組或采用變頻方法,這會使設備大大復雜化,同時成本也高。

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,都會影響到整臺機器的正常工作。采用多級壓縮,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)采用轉動的擴壓器調節

當流量減小時,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,但低負荷時仍須采用熱氣旁通。

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。對于離心機組來說,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,由于氣體動能的下降,轉化的壓力能也降低:當氣流體壓力小于排氣管網的壓力時,氣流發生倒流,喘振發生。


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