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离心式压缩机发生喘振,可千万不能忽视

所属分类:常见问题    发布时间: 2020-08-10    作者:admin
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离心式压缩机是透平式压缩机的一种,具有处理气量大、体积小、结构简单,运转平稳,维修方便以及气体不受油污染,可采用的驱动形式较多等特点。

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,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。

喘振现象的特征

离心式压缩机运行一旦出现喘振现象,则机组和管网的运行具有以下特征:

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流向入口,这是危险的工况。

2)管网有周期性振动,振幅大、频率低,并伴有周期性的“吼叫”声。

3)压缩机机体振动强烈,机壳、轴承均有强烈的振动,并发出强烈的周期性的气流声,由于振动强烈,轴承润滑条件会遭到破坏,轴瓦会烧坏,甚至轴被扭断,转子与定子会产生摩擦、碰撞,密封元件将遭到严重破坏。

喘振的危害

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)使压缩机的性能显著恶化,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。

喘振调节应对措施

喘振的危害极大,但至今无法从设计上予以消除,只能在运转中设法避免机组运行进入喘振工况,防喘振的原理就是针对引起喘振的原因,在喘振将要发生时,立即设法把压缩机的流量增大,使机组运行脱离喘振区。接下来给大家介绍防喘振的方法。

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.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,同时成本也高。

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

当流量减小时,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。