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风机喘振的原因与喘振的解决方法

来源:石家庄九州娱乐平台有限公司 | 发布时间:2016/6/20 | 浏览次数:

风机喘振的形成原因

通风机并不是在任何工况点都能稳定地工作的,这是由通风机的特性所决定的。如图4 一3 所示,通风机的压力特性曲线有一个峰值,即在某一风量下风机的压力达到最大值,大于或小于这一风量时风机的压力就要下降。
如果风机的运行工况点在风机压力特性曲线峰值点D 的右侧(即压力特性曲线的下降段),例如图中风机特性曲线与管网特性曲线R ,的交点B 。此时若管网受到干扰,管网中阻力突然升高△ p ,则管网中通过的风量将会减少么q 、,,这相当于管网特性曲线突然由R .移至R ' ,。为了适应管网中突然变化了的情况,风机立即进入B ‘点运行,输出的风量随之减少△ q 、.,从风机特性曲线看,风机输出风量减少△ q 、.时风压随之升高匀,,这与管网的变化是一致的。当干扰消失后,管网特性恢复到原来状态,风机又立即回复到B 点工作。因为在这一区间工作时,通风机的工作状态能自动地与管网的工作状态保持平衡,稳定地工作,所以我们把这一区间叫做通风机的稳定工作区。

如果风机的运行工况点在风机压力特性曲线峰值点D 的左侧(即压力特性曲线的上升段),例如图中风机特性曲线与管网特性曲线R ,的交点C 。此时若管网受到干扰,管网中阻力突然升高△ p ,则管网中通过的风量将会减少△ q 、,这相当于管网特性曲线突然由R ,移至R ' ,。为了适当管网中突然变化了的情况,通风机要么在C ‘点工作,输出的风量也相应减少么q 、.;要么在C “点工作,产生的压力也相应提高么p 。然而这两点都不是风机特性曲线与管网特性曲线的交点,风机不可能在这两点工作。因为当风机在C ‘点工作时,虽然输出的风量减少了么q 、,,适应了管网的输送能力,但产生的压力不但没有提高,反而降低了△ p ' ,这样的风压不然不足以克服管网阻力,使得减少后的风量也输送不出去;若风机在C “点工作,虽然产生的压力提高了么p ,但输出的风量不但没有减少,反而增加了△ q ‘、.,这样大的风量在管网中显然是通不过的,因为当这样大的风量通过管网RZ 或R , ‘时将遇到非常非常大的阻力,远远大于风机所产生的压力。基于上述原因,风机无论输出多少风量都不能从管网中输送出去,非但如此,在管网阻力大于风机产生的压力的情况下,管网中的一部分风量反而要向风机内部倒流,使风机进入负流量下略高于D 点压力的D ‘点进行工作。当风机进入负流量下进行工作后,管网中的风量迅速排出,在某一瞬间管网中气体停止流动,管网中的阻力在此瞬间降至为零,于是风机有转向‘4 点工作的趋势,当然并非立即跳到:4 点工作,而是首先由负流量下的D ‘工况点逐渐移至零流量下的E 点工作,然后突然跳到略低于该点压力的E ‘点工作,以pE ,的压力输出q 、£,的风量,于是又出现风机输出的风量大于管网所能排出的风量、管网阻力大于风机产生的压力的情况,于是风机在持续运行的过程中尽量减少输出的风量、提高产生的压力,沿着风机压力特性曲线上升,然而即使到达曲线的峰值点D 仍不能适应管网的要求,于是风机只好又回到D ‘点工作。这样,风机的工作状态就会出现L ' ' DD ' E 一E ' DD ' E 循环,这样的循环一经出现便周而复始不可收拾。这样的工作状态当然是不稳定的,所以我们把风机压力特性曲线峰值点左侧的区域口LI 作通风机的非稳定工作区,把出现一会儿由风机输出风量、一会儿风量由管网中向风机(www.aiboer.cn)内部倒流的现象口LI 做“喘振”有的书上称“飞动,' )。

然而并非通风机在非稳定工作区工作时必然立即发生喘振,例如当通风机特性曲线峰值左侧的曲线段较平坦(曲线上升段的斜• 率较小)、运行工况点离峰值点较近、管网特性曲线的斜率较小、且管网中干扰能量较小压力波动不大时,.风机适当减小输气量后能使管网中的压力得到恢复,风机又回到原工况点工作,虽不稳定,但不致于喘振。只有当通风机特性曲线峰值左侧的曲线段较陡(曲线上升段的斜率较大)、运行工况点离峰值点较远(离零流量较近)时,通风机刁‘开始发生喘振,这点叫作“喘振点”,风量小于喘振点的区域叫作“喘振区”,喘振点通过实验可以测出,一般地说轴流通风机比离心通风机容易发生喘振,高压通风机比低压通风机容易发生喘振。喘振现象发生后,风机运行的声音发生突变,风量和风压急剧地波动,机器及管网强烈地振动,如果不立即停机或采取其他人为措施消除之,将会造成机器严重破坏,故选用通风机时必须注意,应尽量避免在非稳定区工作,绝对禁止在喘振区工作。
 

风机喘振的治理方法:

 1 .放空法
如果用户需要的风量小于或等于风机喘振点的风量,这样风机就会在喘振区运行,这是不允许的。但是如果我们在风机的排气管道上增设一个旁通管道,让风机始终在大风量下的稳定工作区运行,让所需要的风量通过主管道送往工作场所,而把多余的风量经过旁通管道排放掉,这样就可防上风机在喘振区运行。这是最简单的防喘振方法,但最不经济。在旁通管道上一般装有控制阀(放空阀),控制排放风量和主管道上的送风量。对于贵重气体或有害气体,不宜放空时,可将旁通管与风机的进风口连接,让这部分多余的风量流回风机的进口,使其在风机内部循环。
2.增速节流法
提高风机转速以后,其压力特性曲线的变化如图4 一5 所示,这组特性曲线的峰值都在一条通过O 点的二次抛物线上。如果管网特性曲线R ,也是一条通过o 点的二次抛物线,则若原先就在非稳定区工作的,提高转速后它仍在非稳定区工作。但是如果管网特性曲线R 。是一条不通过O 点的广义管网特性曲线(即在管网中存在有恒定静阻力的部分),这时从图中可以看出,在管网特性曲线不变的情况下,转速为山时风机在喘振点附近工作,转速提高到码时风机就可进入到稳定区工作了,只是这时通过管网的风量要比原先的大许多。
如上所述,当管网特性曲线是一条通过O 点的二次抛物线时,单纯提高风机转速无法避免喘振。但是如图4 一6 所示,提高风机转速以后再加以进口节流措施,就可避免喘振了,而且还能保证通过管网的风量和风压保持不变。例如图中的A 点,当风机转速为l - ll 时,它在风机特性曲线的喘振附近;当风机转速提高到,12 再加以进口节流以后,它就在该节流后风机特性曲线的稳定工作区了。

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