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離心風機喘振產生的原因和措施

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離心風機喘振產生的原因和措施

發布日期:2018-07-09 作者:admin 點擊:

  離心風機喘振產生的原因

  離心風機在系統中運行,由于對技術性能的不同,需要經常調節性能參數。

  當離心風機流量不斷地減小,減小到 9vmin 值時,就會使氣流在流道中出現嚴重的旋轉脫離。

  流動嚴重惡化,這時本應是連續流動的氣流就會在葉道中產生脫離,使氣流在葉輪出口處形成間斷的氣流團,而在風機出口處的流動會呈現間歇的一個一個的氣流團涌出出口。

  離心風機總是和管網系統聯合工作的,當一個氣流團流出風機出口后,在下一個氣流團之間產生一段負壓,而這時管網中的壓力并沒有馬上減小。

  我們都知道流體總是從高壓區流向低壓區的,那么,這個氣流在向前流動時在后面就會出現一個負壓區。

  它就將一直流到與前向壓力相等時不再流出,而瞬時葉輪出口的壓力將高于后面的負壓區,這時它將發生倒流,隨之馬上與第二個氣流團相遇,又開始逆流動。

  周而復始,就在整個系統中產生了周期性的氣流振動現象,這種振動現象在流體力學中稱之為旋轉脫離。在透平機械中也被稱之為“飛動”。

  由于在振動中呈周期性又有一定節奏的喘息聲,這種現象常被稱為“喘振”。

  離心風機喘振與管網系統密切相關

  管網的容量越大,則喘振的振幅越大,頻率越低;管網的容量越小,則喘振的振幅越小,頻率越高。

  所以說系統喘振的先決條件有兩個。

 

 一是離心風機流量很小時,氣流的入口角β1與葉片安裝入口角β1A差值越大,也就是說沖角i=β1A-β1值明顯地增加,效率迅速下降,甚至無法把氣流輸出;

 

 二是管道的影響,若管網的阻力系數很大,管網的性能曲線很容易與離心風機性能曲線在左下部相交,進入喘振區發生喘振。

 




離心風機

  離心風機防喘振的措施:

  1)離心風機的選型要在區內。

  不要人為地隨意增加選型系數,使風機在運行中,實際風機流量遠遠高于設計風機流量。

  當采用大量節流時,很容易把風機調節到喘振區域工作。

  為此在風機設計和選型中,要避免工況范圍接近進入喘振區。

 

 2)離心風機在系統運行中一旦發生喘振,可以通過改變風機的轉速的方法來調整工況作業范圍,也可以通過改變動葉安裝角,這些方法都可以將通風機的性能曲線向小流量區域移動,這時喘振臨界線也相應向小流量區域移動,這樣同樣可以擴大通風機的穩定工況范圍。


  3)由于某些工作場合均不具備上述調節條件,不能停機影響生產,但有一種簡單快捷的調節方法可以消除喘振,就是加設放氣閥。使qv=qv放+qv喘振>qvmin,馬上即可消除喘振。

  必須指出放入大氣的氣體應是無害氣體,若是有害氣體就必須由小管道引人通風機進口管道中。

  這種方法的缺點是將經過葉輪獲得的動能白白放掉一部分,使風機整體效率下降。

  但因其方法簡單效果顯著,在通風機調節中被廣泛地應用。


  4)防喘振環,目前在地鐵或隧道用風機設備中,在主風筒加設防喘振環已成為普遍趨勢,這種防振環為導流片,可以使氣流在出現旋轉脫離時,不經過葉道產生非穩定氣流團,而是沿著導流片逆向而回,流回葉片。

  其缺點是在此情況下部分氣流做了無用功,但它可以使風機的穩定工況范圍擴大,喘振區域縮小。

  這種方法目前是軸流式風機中防喘振的較佳案,在國內外的部分離心風機制造廠中廣為應用,也是我國在大型項目投標中的一個不可缺少的防護措施。


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