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風機喘振的原因與喘振的解決方法

來源:石家莊艾波爾風機有限公司 | 發布時間:2016/6/20 | 瀏覽次數:

風機喘振的形成原因

通風機并不是在任何工況點都能穩定地工作的,這是由通風機的特性所決定的。如圖4 一3 所示,通風機的壓力特性曲線有一個峰值,即在某一風量下風機的壓力達到最大值,大于或小于這一風量時風機的壓力就要下降。
如果風機的運行工況點在風機壓力特性曲線峰值點D 的右側(即壓力特性曲線的下降段),例如圖中風機特性曲線與管網特性曲線R ,的交點B 。此時若管網受到干擾,管網中阻力突然升高△ p ,則管網中通過的風量將會減少么q 、,,這相當于管網特性曲線突然由R .移至R ' ,。為了適應管網中突然變化了的情況,風機立即進入B ‘點運行,輸出的風量隨之減少△ q 、.,從風機特性曲線看,風機輸出風量減少△ q 、.時風壓隨之升高勻,,這與管網的變化是一致的。當干擾消失后,管網特性恢復到原來狀態,風機又立即回復到B 點工作。因為在這一區間工作時,通風機的工作狀態能自動地與管網的工作狀態保持平衡,穩定地工作,所以我們把這一區間叫做通風機的穩定工作區。

如果風機的運行工況點在風機壓力特性曲線峰值點D 的左側(即壓力特性曲線的上升段),例如圖中風機特性曲線與管網特性曲線R ,的交點C 。此時若管網受到干擾,管網中阻力突然升高△ p ,則管網中通過的風量將會減少△ q 、,這相當于管網特性曲線突然由R ,移至R ' ,。為了適當管網中突然變化了的情況,通風機要么在C ‘點工作,輸出的風量也相應減少么q 、.;要么在C “點工作,產生的壓力也相應提高么p 。然而這兩點都不是風機特性曲線與管網特性曲線的交點,風機不可能在這兩點工作。因為當風機在C ‘點工作時,雖然輸出的風量減少了么q 、,,適應了管網的輸送能力,但產生的壓力不但沒有提高,反而降低了△ p ' ,這樣的風壓不然不足以克服管網阻力,使得減少后的風量也輸送不出去;若風機在C “點工作,雖然產生的壓力提高了么p ,但輸出的風量不但沒有減少,反而增加了△ q ‘、.,這樣大的風量在管網中顯然是通不過的,因為當這樣大的風量通過管網RZ 或R , ‘時將遇到非常非常大的阻力,遠遠大于風機所產生的壓力;谏鲜鲈,風機無論輸出多少風量都不能從管網中輸送出去,非但如此,在管網阻力大于風機產生的壓力的情況下,管網中的一部分風量反而要向風機內部倒流,使風機進入負流量下略高于D 點壓力的D ‘點進行工作。當風機進入負流量下進行工作后,管網中的風量迅速排出,在某一瞬間管網中氣體停止流動,管網中的阻力在此瞬間降至為零,于是風機有轉向‘4 點工作的趨勢,當然并非立即跳到:4 點工作,而是首先由負流量下的D ‘工況點逐漸移至零流量下的E 點工作,然后突然跳到略低于該點壓力的E ‘點工作,以pE ,的壓力輸出q 、£,的風量,于是又出現風機輸出的風量大于管網所能排出的風量、管網阻力大于風機產生的壓力的情況,于是風機在持續運行的過程中盡量減少輸出的風量、提高產生的壓力,沿著風機壓力特性曲線上升,然而即使到達曲線的峰值點D 仍不能適應管網的要求,于是風機只好又回到D ‘點工作。這樣,風機的工作狀態就會出現L ' ' DD ' E 一E ' DD ' E 循環,這樣的循環一經出現便周而復始不可收拾。這樣的工作狀態當然是不穩定的,所以我們把風機壓力特性曲線峰值點左側的區域口LI 作通風機的非穩定工作區,把出現一會兒由風機輸出風量、一會兒風量由管網中向風機(www.bulefly.com)內部倒流的現象口LI 做“喘振”有的書上稱“飛動,' )。

然而并非通風機在非穩定工作區工作時必然立即發生喘振,例如當通風機特性曲線峰值左側的曲線段較平坦(曲線上升段的斜• 率較。、運行工況點離峰值點較近、管網特性曲線的斜率較小、且管網中干擾能量較小壓力波動不大時,.風機適當減小輸氣量后能使管網中的壓力得到恢復,風機又回到原工況點工作,雖不穩定,但不致于喘振。只有當通風機特性曲線峰值左側的曲線段較陡(曲線上升段的斜率較大)、運行工況點離峰值點較遠(離零流量較近)時,通風機刁‘開始發生喘振,這點叫作“喘振點”,風量小于喘振點的區域叫作“喘振區”,喘振點通過實驗可以測出,一般地說軸流通風機比離心通風機容易發生喘振,高壓通風機比低壓通風機容易發生喘振。喘振現象發生后,風機運行的聲音發生突變,風量和風壓急劇地波動,機器及管網強烈地振動,如果不立即停機或采取其他人為措施消除之,將會造成機器嚴重破壞,故選用通風機時必須注意,應盡量避免在非穩定區工作,絕對禁止在喘振區工作。
 

風機喘振的治理方法:

 1 .放空法
如果用戶需要的風量小于或等于風機喘振點的風量,這樣風機就會在喘振區運行,這是不允許的。但是如果我們在風機的排氣管道上增設一個旁通管道,讓風機始終在大風量下的穩定工作區運行,讓所需要的風量通過主管道送往工作場所,而把多余的風量經過旁通管道排放掉,這樣就可防上風機在喘振區運行。這是最簡單的防喘振方法,但最不經濟。在旁通管道上一般裝有控制閥(放空閥),控制排放風量和主管道上的送風量。對于貴重氣體或有害氣體,不宜放空時,可將旁通管與風機的進風口連接,讓這部分多余的風量流回風機的進口,使其在風機內部循環。
2.增速節流法
提高風機轉速以后,其壓力特性曲線的變化如圖4 一5 所示,這組特性曲線的峰值都在一條通過O 點的二次拋物線上。如果管網特性曲線R ,也是一條通過o 點的二次拋物線,則若原先就在非穩定區工作的,提高轉速后它仍在非穩定區工作。但是如果管網特性曲線R 。是一條不通過O 點的廣義管網特性曲線(即在管網中存在有恒定靜阻力的部分),這時從圖中可以看出,在管網特性曲線不變的情況下,轉速為山時風機在喘振點附近工作,轉速提高到碼時風機就可進入到穩定區工作了,只是這時通過管網的風量要比原先的大許多。
如上所述,當管網特性曲線是一條通過O 點的二次拋物線時,單純提高風機轉速無法避免喘振。但是如圖4 一6 所示,提高風機轉速以后再加以進口節流措施,就可避免喘振了,而且還能保證通過管網的風量和風壓保持不變。例如圖中的A 點,當風機轉速為l - ll 時,它在風機特性曲線的喘振附近;當風機轉速提高到,12 再加以進口節流以后,它就在該節流后風機特性曲線的穩定工作區了。

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