离心风机喘振现象及及解决办法

离心风机喘振现象及及解决办法
离心风机喘振现象及及解决办法

离心风机喘振现象及原因1429人阅读

喘振现象及原因具有驼峰型特性的风机在运行过程中,当负荷减小,负载流量下降到某一定值时,出现工作不稳定现象。这时流量忽多忽少,一会儿向负载排气,一会儿又从负载吸气,发出如同哮喘病人“喘气”的噪声,同时伴随着强烈振动,这种现象称之为喘振。隐藏>>

风机的喘振保护构成原理及具体措施

风机的喘振保护构成原理 轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域,在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动,风机及管道会产生强烈的振动,噪声显著增高等不正常工况,一般称为“喘振”,这一不稳定工况区称为喘振区。实际上,喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象,而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。这两种工况是不同的,但是它们又有一定的关系。象17如下图图所示:轴流风机Q-H性能曲线,若用节流调节方法减少风机的流量,如风机工作点在K点右侧,则风机工作是稳定的。当风机的流量Q < QK时,这时风机所产生的最大压头将随之下降,并小于管路中的压力,因为风道系统容量较大,在这一瞬间风道中的压力仍为HK,因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流,由风道倒入风机中,工作点由K点迅速移至C点。但是气流倒流使风道系统中的风量减小,因而风道中压力迅速下降,工作点沿着CD线迅速下降至流量Q=0时的D点,此时风机供给的风量为零。由于风机在继续运转,所以当风道中的压力降低倒相应的D点时,风机又开始输出流量,为了与风道中压力相平衡,工况点又从D跳至相应工况点F。只要外界所需的流量保持小于QK,上述过程又重复出现。如果风机的工作状态按F-K-C-D-F周而复始地进行,这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时,就会引起共振,风机发生了喘振。风机在喘振区工作时,流量急剧波动,产生气流的撞击,使风机发生强烈的振动,噪声增大,而且风压不断晃动,风机的容量与压头越大,则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件: a)风机的工作点落在具有驼峰形Q-H性能曲线的不稳定区域内; b)风道系统具有足够大的容积,它与风机组成一个弹性的空气动力系统; c)整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时,产生共振。

喘振原因分析及对策

离心式鼓风机喘振原因分析及对策 离心式鼓风机在使用过程中发生的喘振现象,对喘振产生的原因和影响喘振的主要因素进行了分析,提出了判断喘振的方法,并总结了几种消喘振的解决方案,如采用变频器启动、采用出风管放气、降低生物池的污泥浓度、保证管路畅通改变鼓风机的“争风”状态、加强人员技能培训、定期维护保养等。 关键词:离心式鼓风机;喘振;对策 1喘振 1.1喘振产生的原因 在鼓风机运转过程中,当流量不断减少到最小值Qmin(喘振工况)时,进入叶栅的气流发生分离,在分离区沿着叶轮旋转方向并以比叶轮旋转角速度小的速度移动。当旋转脱离扩散到整个通道,会使鼓风机出口压力突然大幅下降,而管网中压力并未马上减低,于是管网中的气体压力就大于鼓风机出口处的压力,管网中的气体倒流向鼓风机,直到管网中的压力下降至低于鼓风机出口压力才停止。接着,鼓风机开始向管网供气,将倒流的气体压出去,使机内流量减少,压力再次突然下降,管网中的气体重新倒流至风机内,如此周而复始,在整个系统中产生周期性的低频高振幅的压力脉动及气流振荡现象,并发出很大的声响,机器产生剧烈振动,以致无法工作,这就产生了喘振。 1.2影响喘振的主要因素 ①转速 离心式压缩机转速变化时,其性能曲线也将随之改变。当转速提高时,压缩机叶轮对气体所做的功将增大,在相同的容积流量下,气体的压力也增大,性能曲线上移。反之,转速降低则使性能曲线下移。随着转速的增加,喘振界限向大流量区移动。 ②管网特性 离心式鼓风机的工作点是鼓风机性能曲线与管网特性曲线的交点,只要其中一条曲线发生变化(如将鼓风机出口阀关小),工作点就会改变。管网阻力增大,其特性曲线将变陡,致使工作点向小流量方向移动。 ③进气状态 在实际生产中,进气压力过低、背压过高、进(排)气量忽然减少、进气温度过高、鼓风机转速忽然降低、机械故障、进口风道过滤网堵塞、生物池污泥浓度过高、曝气头堵塞、喘振报警装置失灵等都会引起鼓风机喘振。 2喘振的判断及消除 2.1喘振现象的判断 ①鼓风机抽出的风量时大时小,产生的风压时高时低,系统内气体的压力和流量也会发生很大的波动。

失速与喘振

摘要:阐述了轴流通风机失速与喘振的形成机理,结合2×600MW机组一次风机的喘振问题,分析了失速与喘振的原因,同时还制定了检查及整改措施。 关键词:轴流式通风机失速喘振 中图分类号:TH432.1 文献标识码:B 文章编号:1006-8155(2007)03-0000-00 Analysis on Stall and Surge of Variax Blade Adjustable Axial Fl ow Fan and Improvement Measure Abstract: The formation principle of stall and surge for axial fl ow fan was elucidated, analyze the reason of stall and surge bonding the surge problem of 2*600MW primary fan, at one time, draw the measure of check and improvement. Key Words: Axial fl ow fan Stall Surge 0 引言 由于动叶可调轴流通风机具有体积小、质量轻、低负荷区域效率较高、调节范围宽广、反应速度快等优点,近十年来,国内大型火力发电厂已普遍采用动叶可调轴流通风机。因为轴流通风机具有驼峰形性能曲线这一特点,理论上决定了风机存在不稳定区。风机并不是在任何工作点都能稳定运行,当风机工作点移至不稳定区时就有可能引发风机失速及喘振等现象的发生。 笔者针对扬州第二发电有限责任公司二期扩建工程2×600MW 机组一次风机在安装、调试期间发生的失速问题,对失速与喘振的原理进行了分析,并提出了相应检查和整改措施,以及风机在正常运行过程中如何避免失速与喘振的发生。 1 轴流通风机失速与喘振的关系

离心式压缩机喘振现象

离心式压缩机喘振现象 1、引言 空气压缩机主要分为三类:往复式、螺杆式、离心式,不管何种类型压缩机都普遍存在喘振现象。离心式压缩机的喘振现象尤为明显。 现就离心式空气压缩机的喘振现象作一简要介绍。 离心式压缩机运行中一个特殊现象就是喘振。防止喘振是离心式压缩机运行中极其重要的问题。许多事实证明,离心式压缩机大量事故都与喘振现象有关。 2、喘振发生的条件 根据喘振原理可知,喘振现象在下述条件下发生: 2.1在流量小时,流量降到该转速下的喘振流量时发生 离心式压缩机特性决定,在转速一定的条件下,一定的流量对应于一定的出口压力或升压比,并在一定的转速下存在一个极限流量--喘振流量。当流量低于这个喘振流量时压缩机便不能稳定运行,发生喘振。上述流量,出口压力,转速和喘振流量综合关系构成离心式压缩机的特性曲线,也叫性能曲线。在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振现象。 2.2管网系统内气体的压力,大于一定转速下对应的最高压力时发生喘振现象 如果离心式压缩机与管网系统联合运行,当系统压力超出压缩机该转速下运行对应的极限压力时,系统内高压气体便在压缩机出口形成恒高的“背压”,使压缩机出口阻塞,流量减少,甚至管网气体倒流,造成压缩机出现喘振现象。 3、在运行中造成喘振的原因 在运行中可能造成喘振现象的各种原因有: 3.1系统压力超高 造成这种情况的原因有:压缩机紧急停机,气体为此进行放空或回流;出口管路上的单向逆止阀门动作不灵活关闭不严;或者单向阀门距压缩机出口太远,阀前气体容量很大,系统突然减量,压缩机来不及调节;防喘系统未投自动等等。

3.2吸入流量不足 由于外界原因使吸入量减少到喘振流量以下,而转速未及时调节,使压缩机进入喘振区引起喘振。如下图1。造成这种情况的原因有:压缩机入口滤器阻塞,阻力太大,而压缩机转速未能调节造成喘振;滤芯太脏,或冬天结冰都可能发生这种情况;入口气源减少或切断,如压缩机供气不足,压缩机没有补充气源等等。所有这些情况如不及时发现及时调节,压缩机都可能发生喘振现象。 4、防止与消除喘振现象的方法 4.1防止与消除喘振现象的根本措施是设法增加压缩机的入口气体流量 对一般无毒,不危险气体如空气,CO2等可采用放空;对合成气,天然气,氨等气体可采取回流循环。采用上述方法后,可使流经压缩机的气体流量增加,消除喘振;但压力随之降低,浪费功率,经济性下降。如果系统需要维持等压的话,放空或回流之后应提升转速,使排出压力达到原有水平。 在升压前和降速、停机之前,应当将放空阀门或回流阀门预先打开,以降低背压,增加流量,防止喘振。 4.2根据压缩机性能曲线,控制防喘裕度 防喘系统在正常运行时应投入自动。 升速、升压之前一定要事先查好性能曲线,选好下一步的运行工况点,根据防喘振安全裕度来控制升压、升速。防喘振安全裕度就是在一定工作转速下,正常工作流量与该转速下喘振流量之比值,一般正常工作流量应比喘振流量大1.05~1,3倍,即: 裕度太大,虽不易引发喘振,但压力下降很多,浪费很大,经济性下降。

火电厂风机喘振及失速分析

火电厂风机失速及喘振分析 【摘要】风机是电厂锅炉的主要辅助设备之一,是火力发电厂不可缺少的一部分,其所消耗的电量约占电厂总发电量的2~3%。随着用电量的不断增长和能源问题的出现,电厂风机运行的安全性越来越为人们所重视,其运行状况的好坏直接危及到整个机组的安全运行,严重影响火力发电厂的经济效益。本文重点针对电厂风机的喘振失速问题进行机理分析,并提出了运行处理及防范措施。 【关键词】风机失速喘振不稳定工作区运行处理预防 1.风机简述 1.1离心式风机和轴流式风机比较 风机主要有离心式和轴流式两种。离心式风机具有结构简单、运行可靠、效率较高、制造成本较低、噪音小等优点。但离心风机的容量受到叶轮材料强度的限制,不能随锅炉容量的增加而相应增大;而轴流式风机具有容量大,且结构紧凑、体积小、重量轻、耗电低、低负荷时效率高等优点,但轴流风机结构复杂,制造精度要求高。 鉴于轴流式风机的优点,大容量机组均选用轴流式风机。 1.2轴流式风机的运行调节 轴流式风机的运行调节有四种方式:动叶调节、节流调节、变速调节和入口静叶调节。动叶调节是通过改变风机叶片的角度,使风机的曲线发生改变,来实现改变风机的运行工作点和调节风量。这种调节经济性和安全性较好,每一个叶片角度对应一条曲线,且叶片角度的变化几乎和风量成线性关系。 节流调节的经济性很差,所以轴流式风机不采用这种调节方式。 变速调节是最经济的调节方式,但需要配置电机变频装置或液力偶和器。 进口静叶调节时系统阻力不变,风量随风机特性曲线的改变而改变,风机的工作点易进入不稳定工况区域。 2.风机失速与喘振机理 2.1失速机理 轴流式风机其工作原理是基于叶翼型理论(如图a):当气流以某一冲角α进入叶轮时,由于沿气流流动方向的两侧不对称,使得翼型上部区域的流线变密,流速增加,翼型下部区域的流线变稀,流速减小;因此,流体作用在翼型下部表面上的压力将大于流体作用在翼型上部表面的压力,结果在翼背上产生一个升力,同时在翼腹上产生一个大小相等方向相反的作用力,使气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。与此同时,风机进口处由于压差的作用,使气体不断地被吸入。 a、风机正常工况时的气体流动状况 b、风机脱流工况时的气体流动状况 动叶可调轴流风机,冲角α越大,翼背的周界越大,则升力越大,风机的压差越大,风量越小。当叶片冲角α达到临界值时,气流会在叶背尾端产生涡流区,即所谓的脱流工况(失

压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施

压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施 离心式压缩机因其运行平稳、效率高、在正常运行条件下无脉动等特点,在企业中得到了广泛的应用。与往复压缩机相比,具有流量大、重量轻、运转率高、零部件薄弱、维修方便、风量控制范围广、压缩机排油量大等优点,对压力、流量、温度变化比较敏感。喘振是影响压缩机安全运行的重大隐患,持续的喘振会对压缩机造成内部损坏,造成严重的设备损坏。本文介绍了离心式压缩机防喘振措施及日常运行维护注意事项。 标签:压缩机;防喘振;问题;防范措施 当前,离心式压缩机被广泛地应用于化工、石油等行业内部,但它在流量、温度和气体压力的影响下很容易发生喘振现象。因此,接下来我们将具体分析离心式压缩机的喘振原因,并提出一些预防的策略,以保证压缩机机组的安全、稳定运行。 1 喘振现象的特征 (1)當机械零件、机身或轴承发生剧烈震动时,这表明压缩机具有更严重的喘振现象。(2)压缩机的流量和吐出压力周期性地变动,由于流量计和压力计的强振动而产生了喘振。(3)当人的耳朵能够听到周期性的空气的轰鸣时,这也是一种喘振现象。但是,人的耳朵,可能无法区分噪音多的环境和喘振现象。若有预测,可通过设备状态和操作参数的性能曲线检查喘振现象。 2 离心式压缩机喘振故障原因分析 (1)压缩机进气口温度变化。标准大气压-25℃中的压缩量,即离心压缩机的设计中的压缩量,由于过程气体的温度不受人的行为控制,所以经常变化。在定压下,当温度上升时,过程气体的密度就会下降,压缩机的实际压缩过程气体流量下降,压缩机的输出压不足,就会形成冲浪现象。实际上,夏季比起冬季,喘振发生的可能性更高。(2)压缩机扩散器的腐蚀。由于高速转弯因子的作用,过程气体会变得高速且高压。在静态扩散器中,由于在扩散器中特别设计的曲线腔壁,过程气体的流量减少,压力再次上升。在扩散器,压力通常增加1 / 3左右。当腐蚀和磨损严重时,扩散器内的特殊弯曲的腔壁容易形成滚动,降低吸气,降低空气压,降低压缩机的输出压力,容易产生冲击现象。(3)叶轮和扩压器间隙发生变化。离心压缩机非常严格,因此其间隙应保持合理的距离。如果叶轮和扩散器的间隙太小,处理气体的流量也会下降。此时,认真地磨练后端推力轴承的话,产生空气泄漏,空气流量下降。如上所述,如果叶轮和扩展器之间的间隙太大或太小,空气流变小,压缩机的输出压下降,就会造成冲击故障。(4)压缩机内叶轮磨损。为了增加工艺气体的速度和压力,需要通过曲线槽结构和高速旋转来实现压缩机高压。如果内螺旋桨的能力增加工艺气体的压力和速度,则内螺旋桨本身的曲线槽结构发生变化,从而导致内螺旋桨或过多的粘合剂的磨损。因此磨损性是压缩机的服务器破坏的原因。

喘振与失速区别

谁知道风机失速、喘振、抢风都什么意思,三者有什么关系?我在网上查过,但都没看太明白,望不吝赐教。 失速是风机本身特性引起的 喘振是风压由于管道压力的滞后导致与风机出口压力周期性变化,就来来回倒腾 抢风如这个词,两台风机不是你出力大就是我大,搞的最后两败俱伤。 我的理解 轴流风机的喘振与失速是不同的情况可以简单概括如下: 喘振一般发生在性能曲线带驼峰的轴流风机低负荷运行时; 失速一般发生在动叶可调轴流风机的高负荷区。主要是动叶指令太大导致,叶片进风冲角过大引起叶片尾部脱流产生风机失速带驼峰 抢风是当并联轴流风机中的一台发生喘振或失速时人们的一般性叫法。 喘振是指当风机处于不稳定工作区运行,可能会出现流量、全压的大幅度波动,引起风机及管路系统周期性的剧烈波动,并伴随着强烈的噪声。 避免喘振主要采用合适的调节方式 抢风是指风机并联运行中有时会出现一台风机流量大,另一台流量特别小,稍加调节情况相反 避免抢风主要有: 1。不采用不稳定性能风机 2.同时在低负荷运行时可以单台运行 3.采取动叶调节 4.开启旁路风

一、风机失速 图1:风机失速 轴流风机叶片通常都是流线型的,设计工况下运行时,气流冲角(即进口气流相对速度w 的方向与叶片安装角之差)约为零,气流阻力小,风机效率高。当风机流量减小时,w的方向角改变,气流冲角增大。当冲角增大到某一临界值时,叶背尾端产生涡流区,即所谓的脱流工况(失速),阻力急剧增加,而升力(压力)迅速降低;冲角再增大,脱流现象更为严重,甚至会出现部分叶道阻塞的情况。 由于风机各叶片存在安装误差,安装角不完全一致,气流流场不均匀相等。因此,失速现象并不是所有叶片同时发生,而是首先在一个或几个叶片出现。若在叶道2中出现脱流,叶道由于受脱流区的排挤变窄,流量减小,则气流分别进入相邻的1、3叶道,使1、3叶道的气流方向改变。结果使流入叶道1的气流冲角减小,叶道1保持正常流动;叶道3的冲角增大,加剧了脱流和阻塞。叶道3的阻塞同理又影响相邻叶道2和4的气流,使叶道2消除脱硫,同时引发叶道4出现脱流。也就是说,脱流区是旋转的,其旋转方向与叶轮旋转方向相反。这种现象称为旋转失速。 与喘振不同,旋转失速时风机可以继续运行,但它引起叶片振动和叶轮前压力的大幅度脉动,往往是造成叶片疲劳损坏的重要原因。从风机的特性曲线来看,旋转失速区与喘振区一样都位于马鞍型峰值点左边的低风量区。为了避免风机落入失速区工作,在锅炉点火及低负荷期间,可采用单台风机运行,以提高风机流量 二、风机喘振: 图1:风机喘振 图2:风机喘振报警线

离心风机喘振现象及原因

关于风机喘振现象的原因和避免方法 1、喘振现象及原因 具有驼峰型特性的风机在运行过程中,当负荷减小,负载流量下降到某一定值时,出现工作不稳定现象。这时流量忽多忽少,一会儿向负载排气,一会儿又从负载吸气,发出如同哮喘病人“喘气”的噪声,同时伴随着强烈振动,这种现象称之为喘振。 发生喘振现象的根源是离心风机所具有的驼峰型特性。图一给出了具驼峰型特性的离心风机的工作特性曲线。 图中,曲线1是离心风机在某一转速下的特性曲线,代表出口绝压P2和入口绝压P1之比与风机流量之间的关系,是一个驼峰曲线,驼峰点M处的流量为Qm。曲线2是管路特性曲线,正常工作点为A。可以看出,在驼峰点右侧,工作是稳定的。因为任何偶然因素造成的工作点波动(例如流量增加),对于风机特性曲线1而言,压力会减小,而对于管路特性曲线2而言,压力会增加,这两个相互矛盾的结果最终会使工作点返回到原来的位置,在驼峰点M的左侧,这种情况正好相反,任何偶然因素造成的工作点波动将使沿风机特性曲线1上的压力变化趋势与沿管路特性曲线2上的压力变化趋势具有完全的一致性,其结果加剧了工作点的偏移,使之不能返回到原来的工作点上,风机的工作出现不稳定情况。 因此,驼峰点M右侧的区域为稳定工作区域,驼峰点M左侧的区域为不稳定工作区域。负荷下降使处于驼峰右侧的工作点向驼峰点靠近,工作点越靠近驼峰点M,越会出现工作不稳定的可能性,驼峰型特性是发生喘振现象的主要原因。 2、防喘振控制思路 图二给出了风机在不同转速下的特性曲线,可以看出。转速不同,相应的驼峰点和驼峰流量也不同。转速越低,驼峰点越向左移,驼峰流量越小。把不同转速下的驼峰点连接起来,就构成了一条曲线,曲线右侧为稳定工作区,曲线左侧为喘振区。我们称驼峰流量为极限流量,相应的驼峰点连接曲线被称为喘振极限线。 显然,只要在任何转速下,控制风机的流量,使其大于极限流量,则风机便不会发生喘振问题。这就是防喘振控制的基本思想。

风机喘振与失速

一,风机失速与喘振 1、失速是叶片结构特性造成的一种流体动力现象,如:失速区的旋转速度、脱流的起始点、消失点等,都有它自己的规律,不受风机系统的容积和形状的影响。 2、喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式,它的振幅、频率等基本特性受风机管道系统容积的支配,其流量、压力功率的波动是由不稳定工况区造成的,但是试验研究表明,喘振现象的出现总是与叶道内气流的脱流密切相关,而冲角的增大也与流量的减小有关。所以,在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。 3、喘振时风机的流量和压力周期性地反复变化,电流也摆来摆去,也就是说一台风机运行也可能发生喘振,而且是风机低负荷时。而失速通常发生在两台风机并列运行在大负荷时,失速发生时,失速风机风压、风量、振动、风机电机电流等参数突变后不发生波动,这是失速与喘振的最大区别。抢风是失速和喘振的一种通俗性的说法 二、喘振与失速的区别 当风机处于不稳定工作区运行时,可能会出现流量全压的大幅度波动,引起风机及管路系统周期性的剧烈振动,并伴随着强烈的噪声,这种现象叫作喘振。风机在下列条件下才会发生喘振: 1.风机在不稳定工作区运行,且风机工作点落在性能曲线的上升段。 2.风机的管路系统具有较大的容积,并与风机构成一个弹性的空气动力系统。 3.系统内气流周期性波动频率与风机工作整个循环的频率合拍,产生共振。 风机并联运行时,有时会出现一台风机流量特别大,而另一台风机流量特别小的现象,若稍加调节则情况可能刚好相反,原来流量大的反而减小。如此反复下去,使之不能正常并联运行,这种现象称为抢风现象。 从风机性能曲线分析:具有马鞍形性能曲线的风机并联运行时,可能出现“抢风”现象。 所谓抢风,是指并联运行的两台风机,突然一台风机电流(流量)上升,加一台风机电流(流量)下降。此时,若关小大流量风机的调节风门试图平衡风量时,则会使另一台小流量风机跳至最大流量运行。在调整风门投自动时,风机的动叶或静叶频繁地开大、关小,严重时可能导致风机电机超电流而烧坏。 为避免风机出现抢风现象,在低负荷时可以单台运行,当单台风机运行满足不了需要时,再启动第二台参加并联运行。 当冲角增加到某一个临界值时,流体在叶片凸面的流动遭到了破坏,边界层严重分离,阻力大大增加,升力急剧减小。这种现象称为脱流或失速。 在叶轮叶栅上,流体对每个叶片的绕流情况不可能完全一致,因此脱流也不可能在每个叶片上同时产生。一旦某一个或某些叶片上首先产生了脱流,这个脱流就会在整个叶栅上逐个叶片地传播。这种现象称为旋转脱流。

什么叫空压机喘振 及其原因

什么叫“喘振”,透平压缩机发生喘振时有何典型现象? 答:喘振是透平式压缩机(也叫叶片式压缩机,参见432题)在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式,喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。 离心式压缩机发生喘振时,典型现象有: 1)压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,并呈周期性大幅波动; 2)压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道; 3)拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定,大幅波动; 4)机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪声。 410.喘振的内部原因是什么,如何防止? 答:机理性研究结果表明,喘振产生的内部原因与叶道内气体的脱离密切相关。 当气体流量减少到一定程度时,压缩机内部气流的流动方向与叶片的安装方向发生严重偏离,使进口气流角与叶片进口安装角产生较大的正冲角,从而造成叶道内叶片凸面气流的严重脱离。此外,对于离心式压缩机的叶轮而言,由于轴向涡流等的存在和影响,更极易造成叶道里的速度不均匀,上述气流脱离现象进一步加剧。气流脱离现象严重时,叶道中气体滞流、压力突然下降,引起叶道后面的高压气流倒灌,以弥补流量的不足和缓解气流脱离现象,并可使之暂时恢复正常。但是,当将倒灌进来的气体压出时,由于级中流量缺少补给,随后再次重复上述现象。这样,气流脱离和气流倒灌现象周而复始地进行,使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉动,机器也强烈振动,并发出强烈的噪声,这就是喘振的内部原因。 411.喘振的外部原因是什么? 答:从压缩机性能曲线的角度来看,压缩机在发生喘振时,其工作点肯定进入了喘振区,因此严重的压缩机喘振还与管网有着密切关系。或者说,一切能够使压缩机与管网联合工作点进入喘振区的外部原因均会造成喘振。 在压缩机的实际运行中,以下因素都会导致喘振发生: 1)空分系统的切换故障。进主换热器或分子筛吸附器的阀门不能及时打开,造成空压机排出压力超高,导致管网特性曲线急剧变陡,压缩机与管网联合工作点迅速移动,进入喘振区导致喘振; 2)压缩机流道堵塞。由于冷却器泄漏或尘埃结垢,级的流道粗糙,并且局部截面变小; 3)压缩机进气阻力大,例如过滤器堵塞或叶轮进口堵塞; 4)电网质量不好,电网周波下降或电压过低,使电机失速,造成压缩机流量降至喘振区; 5)压缩机启动操作升压过程中,操作不协调,升压速度快,进口导叶开度小; 6)电气故障或连锁停机时放空阀或防喘振阀没有及时打开。 412.预防喘振的措施有哪些? 答:为了防止喘振发生,离心式压缩机都设有防喘振的自动放散阀,一旦出口压力过高,压缩机接近喘振区或发生喘振时。该阀应自动打开。如没有打开,应及时手动打开。要经常检查和保养自动放散阀,使之灵活好使。 目前较为广泛采用的防喘振措施有两种:

关于风机喘振原因与处理

关于风机喘振原因与处理 喘振,顾名思义就象人哮喘一样,风机出现周期性的出风与倒流,相对来讲轴流式风机更容易发生喘振,严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏,出现喘振的风机大致现象如下: 1 电流减小且频繁摆动、出口风压下降摆动。 2 风机声音异常噪声大、振动大、机壳温度升高、引送风机喘振动使炉膛负压波动燃烧不稳。 常见的原因: 1 烟风道积灰堵塞或烟风道挡板开度不足引起系统阻力过大。(我们有碰到过但不多) 2 两风机并列运行时导叶开度偏差过大使开度小的风机落入喘振区运行(我们常碰到的情况是风机导叶执行机构连杆在升降负荷时脱出,使两风机导叶调节不同步引起大的偏差) 4 风机长期在低出力下运转。 一般的处理原则是调整负荷、关小高出力风机的导叶开度使风机出力相近,再根据上面所说的可能原因进行查找再作相应处理。 所谓喘振,就是当具有“驼峰”形Q-H性能曲线的风机在曲线临界点以左工作时,即在不稳定区工作时,风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。风机产生的最大能头将小于管路中的阻耗,流体开始反方向倒流,由管路倒流入风机中(出现负流量),由于风机在继续运行,所以当管路中压力降低时,风机又重新开始输出流量,只要外界需要的流量保持小于临界点流量时,上述过程又重复出现,即发生喘振。 轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域,在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动,风机及管道会产生强烈的振动,噪声显著增高等不正常工况,一般称为“喘振”,这一不稳定工况区称为喘振区。实际上,喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象,而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。这两种工况是不同的,但是它们又有一定的关系。象17如下图图所示:轴流风机Q-H性能曲线,若用节流调节方法减少风机的流量,如风机工作点在K点右侧,则风机工作是稳定的。当风机的流量Q < QK时,这时风机所产生的最大压头将随之下降,并小于管路中的压力,因为风道系统容量较大,在这一瞬间风道中的压力仍为HK,因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流,由风道倒入风机中,工作点由K点迅速移至C点。但是气流倒流使风道系统中的风量减小,因而风道中压力迅速下降,工作点沿着CD线迅速下降至流量Q=0时的D点,此时风机供给的风量为零。由于风机在继续运转,所以当风道中的压力降低倒相应的D点时,风机又开始输出流量, 为了与风道中压力相平衡,工况点又从D跳至相应工况点F。只要外界所需的流量保持小于QK,上述过程又重复出现。如果风机的工作状态按F-K-C-D-F周而复始地进行,这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时,就会引起共振,风机发生了喘振。 风机在喘振区工作时,流量急剧波动,产生气流的撞击,使风机发生强烈的振动,噪声增大,而且风压不断晃动,风机的容量与压头越大,则喘振的危害性越大。故风机产生喘振应具备下述条件: a)风机的工作点落在具有驼峰形Q-H性能曲线的不稳定区域内; b)风道系统具有足够大的容积,它与风机组成一个弹性的空气动力系统; c)整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时,产生共振。 旋转脱流与喘振的发生都是在Q-H性能曲线左侧的不稳定区域,所以它们是密切相关 轴流风机的Q-H性能曲线 的,但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。旋转脱流发生在图5-18所示的风机Q-H性能曲线峰值以左的整个不稳定区域;而喘振只发生在Q-H性能曲线向右上方倾斜部分。旋转

轴流风机的失速和喘振及预防

轴流风机的失速和喘振及预防 轴流式风机在运转时气流是沿着轴向进入风机室,空气在风机叶轮处受挤压,又沿着轴向流出的风机,空气在不断旋转的叶轮处获得能量。 轴流式风机负荷调节是根据控制系统发出指令,伺服机带动液压缸调节输入杆,液压缸缸体发生轴向位移,推力盘轴向位移,带动所有叶片同步转动角度,来调节风机的出力(一次风机主轴为中空轴,中间有一连接杆,连接前后两级推力盘,通过液压缸的带动,两级推力盘同步移动,从而两级叶片同步转动)。送风机叶片转动角度范围(-30~+10°),一次风机叶片转动角度范围(-30~+15°)。 液压缸调节原理:叶片需开大时,伺服机带动调节杆向开大的方向旋转一定角度,则伺服阀芯向后移动,液压油进入液压缸体后腔,前腔油通过回油管返回至油箱,液压缸体向后移动,叶片开大,此时和缸体连在一起的反馈杆也一同向后移动,而反馈杆带动伺服阀套向后移动相同的距离,从而堵住进油孔,停止进油,保持叶片在某一开度;若叶片需关小时,伺服机带动调节杆向关小的方向旋转一定角度,则伺服阀芯向前移动,液压油进入液压缸体前腔,后腔油通过回油管返回至油箱,液压缸体向前移动,叶片关小,此时和缸体连在一起的反馈杆也一同向前移动,而反馈杆带动伺服阀套向前移动相同的距离,从而堵住进油孔,停止进油,保持叶片在某一开度。液压缸调节头处各阀、轴封的微量泄漏油通过泄漏油管返回的油箱。 一、轴流风机的失速与喘振 1、轴流风机的失速 轴流风机叶片通常都是流线型的,设计工况下运行时,气流冲角(气流方向与叶片叶弦的夹角α即为冲角)为零或很小,气流则绕过机翼型叶片而保持流线平稳的状态,如图1a 所示;当气流与叶片进口形成正冲角且此正冲角超过某一临界值时,叶片背面流动工况则开始恶化,边界层受到破坏,在叶片背面尾端出现涡流区,即所谓“失速”现象,如图1b所示;冲角α大于临界值越多,失速现象就越严重,流体的流动阻力也就越大,严重时还会使叶道阻塞,同时风机风压也会随之迅速降低。

风机喘振、失速、抢风区别

附件:轴流风机“失速”、“喘振”、“抢风”区别 1)轴流风机失速 轴流风机叶片通常都是流线型的,设计工况下运行时,气流冲角(即进口气流相对速度w的方向与叶片安装角之差)约为零,气流阻力小,风机效率高。当风机流量减小时,w的方向角改变,气流冲角增大。当冲角增大到某一临界值时,叶背尾端产生涡流区,即所谓的脱流工况(失速),阻力急剧增加,而升力(压力)迅速降低;冲角再增大,脱流现象更为严重,甚至会出现部分叶道阻塞的情况。 由于风机各叶片存在安装误差,安装角不完全一致,气流流场不均匀相等。因此,失速现象并不是所有叶片同时发生,而是首先在一个或几个叶片出现。若在叶道2中出现脱流,叶道由于受脱流区的排挤变窄,流量减小,则气流分别进入相邻的1、3叶道,使1、3叶道的气流方向改变。结果使流入叶道1的气流冲角减小,叶道1保持正常流动;叶道3的冲角增大,加剧了脱流和阻塞。叶道3的阻塞同理又影响相邻叶道2和4的气流,使叶道2消除脱硫,同时引发叶道4出现脱流。也就是说,脱流区是旋转的,其旋转方向与叶轮旋转方向相反。这种现象称为旋转失速。 与喘振不同,旋转失速时风机可以继续运行,但它引起叶片振动和叶轮前压力的大幅度脉动,往往是造成叶片疲劳损坏的重要原因。从风机的特性曲线来看,旋转失速区与喘振区一样都位于马鞍型峰值点左边的低风量区。为了避免风机落入失速区工作,在锅炉点火及低负荷期间,可采用单台风机运行,以提高风机流量。

2)轴流风机喘振 风机的喘振,是指风机在不稳定区工况运行时,引起风量、压力、电流的大幅度脉动,噪音增加、风机和管道剧烈振动的现象。现以单台风机为例,配合上图加以说明。 当风机在曲线的单向下降部分工作时,其工作是稳定的,一直到工作点K。但当风机负荷降到低于Qk时,进入不稳定区工作。此时,只要有微小扰动使管路压力稍稍升高,则由于风机流量大于管路流量(Qk>QG),工作点向右移动至A点,当管路压力PA超过风机正向输送的最大压力Pk时,工作点即改变到B点,(A、B点等压),风机抵抗管路压力产生的倒流而做功。此时,管路中的气体向两个方向输送,一方面供给负荷需要,一方面倒送给风机,故压力迅速降低。至C点时停止倒流,风机流量增加。但由于风机的流量仍小于管路流量,QC<QD,所以管路压力仍下降至E点,风同的工作点将瞬间由E点跳到F点(E、F点等压),此时风机输出流量为QF。由于QF大于管路的输出流量,此时管路风压转而升高,风机的工作点又移到K点。上述过程重复进行,就形成了风机的喘振。喘振时,风机的流量在QB-QF范围内变化,而管路的输出流量只在少得多的QE -QA间变动。 所以,只要运行中工作点不进入上述不稳定区,就可避免风机喘振。轴流风机当动叶安装角改变时,K点也相应变动。因此,不同的动叶安装角度下对应的不稳定区是不同的。大型机组一般设计了风机的喘振报警装置。其原理是,将动叶或静叶各角度对应的性能曲线峰值点平滑连接,形成该风机喘振边界线,(如下图所示),再将该喘振边界线向右下方移动一定距离,得到喘振报警线。为保证风机的可靠运行,其工作点必须在喘振边界线的右下方。一旦在某一角度下的

喘振

喘振 现象:1.流量大幅度下降,出口压力大幅度波动; 1. 机组发生强烈振动并伴有异常的,低沉的,有时是周期性的吼声; 2. 出口单向阀板有撞击声。 原因: 1 .防喘振系统失灵或整定值不正确。 2 .喘振系统未投“自动”。 3 .喘振控制系统元件发生故障,动作迟缓失灵,防喘振阀不能及时打开。 4 .喘振阀后的管道堵塞,引起有效流通面积过小或全部堵死。 5.喘振阀结垢结碳,冰冻等造成开启困难或不能全开。 6.压缩机出口单向阀失灵。 7.后路系统压力突然升高,大于机组转速相对应的最高压力以上。 8.机组转速突然下降和工艺系统突然减负荷,压缩机来不及调节造成出口憋压。 9. 压缩机吸入流量不足或压力过低。 10. 中间气液分离器的除沫器损坏,气体流动受阻。 11. 供汽系统压力突降或中断,入口放火炬阀突然打开。 12. 操作失误,使压缩机运行工况进入喘振区。启动和加负荷时的升压速度不适当,超过升压速度。降负荷和停机时转速下降的速度不适当,超过降压速度。 13. 压缩机气体组成变轻,进口温度升高,使运行工况进入喘振区。 处理: 1. 压缩机发生喘振时,应该立即开大防喘振控制阀,若转速下降应迅速提高转速,使工作点远离防喘振区。 2.防喘振控制系统必须投入“自动”,当发现防喘振控制系统故障或不能投入“自动”时,应及时处理,否则压缩机不能投入运行。 3.压缩机启动、升压和停机前,应及时正确地控制压缩机防喘振阀。 4.严格控制压缩机介质参数的变化,保持在设计范围内。 5.并全面检查机组有无损坏及异常现象。 简单的说是离心压缩机的入口流量不能满足满足运行转速条件下需要的流量,使得进气在压缩机叶轮入口的正角变大,形成旋转脱离,造成进入叶轮的气体在叶轮背侧形成周期性回流,表现为,气体在叶轮流道内因密度过低压力不足,进入正角过大,气体在流道内被压缩后部分形成回流,出口压力不足,低于压缩机出口管网的压力,使得气体倒流至压缩机流道内,形成决裂的撞击直至压缩机入口气量累计足够,正角恢复,出口压力恢复,压缩机又可打量,但是一旦打量之后入口压力又不足,然后出口管网气体又倒流,如此这般的按照周期性的产生打量和压力的剧烈波动,伴随着很大的间歇性噪声,有如喘声,剧组发生剧烈的振动,故名为喘振。 防喘的方法是保证在一定转速下的流量不低于喘振流量,即在一定出进口压力比下的流量不低于安全余量给定的流量,否则,即打开防喘阀将压缩机出口压力泄掉,对于如空压机这样起源有保证,即入口流量不存在不足的情况,防喘阀直接从各段出口放空泄压,而对于那么不能直接排入大气,起源有限的气体,采用回流的方式,这样既可把各段出口压力泄掉,同时能增加入口流量。

浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法

浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法 李保川 光大水务(德州)有限公司 摘要:以光大水务(德州)有限公司南运河污水处理厂鼓风机为研究对象,结合其实际运行情况,对鼓风机运行过程中产生喘振的原因进行分析研究并制定出应对对策以及验证其可行性。 关键词:污水处理厂;离心式鼓风机;喘振; 光大水务(德州)有限公司南运河污水处理厂处理规模15万m3/d,一期工程处理规模为7.5万m3/d,二期工程处理规模为7.5万m3/d,采用的污水处理工艺为A/A/O工艺。生物池为一座两池,设计流量:Q=0.868m3/s,平面尺寸:109.90m×60.30m,分厌氧区、缺氧区、好氧区。曝气方式采用盘式微孔曝气,鼓风机采用上海华鼓鼓风机有限公司生产的多级低速离心式鼓风机,三用一备。配套驱动电机为西门子电机(中国)有限公司贝德牌电机。 多级低速离心式鼓风机型号为C110-1.7,进口压力101kpa,进口流量110m3/min,出口压力0.07Mpa,额定功率200Kw,转速2970r/min。配套驱动电机型号为BM315L2-2,功率200KW,转速2975r/min。曝气系统是整个污水处理工艺流程最为核心的部分之一,而鼓风机又是曝气系统的核心设备,所以,鼓风机运行质量的好坏对污水处理后是否符合标准起着决定性的作用。因此,鼓风机一旦出现故障,对污水处理厂将会是致命的打击。多级离心式鼓风机常见的故障以喘振为代表现象。

1.什么是喘振以及危害 “喘振”是离心鼓风机性能反常的一种不稳定的运行状态,在运行过程中,当负荷减小,负载流量下降到某一定值时出现工作不稳定,管道中的气体压力大于出口的气体压力,这时管道中的气体就会倒流回鼓风机,直到管道中的压力下降至低于出口处的压力才会停止,鼓风机会产生剧烈震动,同时会伴有如喘息一般“呼啦”“呼啦”的强烈噪音。喘振现象出现时,鼓风机的强烈震动会使机壳、轴承也出现强烈振动,并发出强烈、周期性的气流声。轴承液体润滑条件会遭到破坏,轴瓦会烧坏,转子与定子会产生摩擦、碰撞,密封元件也将严重破坏,更甚至会发生轴扭断。同时,对A/A/O池中的DO量影响严重,关系到出水达标问题。 2.鼓风机产生喘振的原因 压力/Mpa Q/(m3/h) 图1 转速恒定状态下进口空气流量与出口压力的特性曲线图离心鼓风机在转速恒定的状态下,其进口空气流量Q与出口的压力的特性如图1所示。A点与B点是鼓风机正常稳定运行状态的两个临界点,也就是说只有在A点与B点这个稳定区间内鼓风机才是正常运行状态。当鼓风机的输出流量超过B点时则为不稳定区域,处于不

离心式压缩机喘振分析及解决措施

离心式压缩机喘振分析及解决措施 摘要:论述了离心式压缩机喘振机理、影响因素、危害及判断,以及本车间气压机组发生喘振时的处理措施。 关键词:离心式压缩机喘振机理影响因素危害判断措施 0 引言 离心压缩机是速度式压缩机中的一种,由于具有排气量大,效率高,结构简单,体积小,气体不受油污染以及正常工况下运转平稳、压缩气流无脉动等特点,目前已广泛应用于石油、化工、冶金、动力、制冷等行业。离心压缩机的安全可靠运行对工业生产有着非常重要的意义。然而,离心压缩机对气体的压力、流量、温度变化较敏感,易发生喘振。喘振是离心压缩机固有的一种现象,具有较大的危害性,是压缩机损坏的主要诱因之一。早在1945年于英国首先发现了离心压缩机的喘振现象并引起了人们的注意。 1 离心式压缩机的喘振机理及影响因素 1.1 离心式压缩机的喘振机理离心压缩机工作的基本原理是利用高速旋转的叶轮带动气体一起旋转而产生离心力,从而将能量传递给气体,使气体压力升高,速度增大,气体获得了压力能和动能。在叶轮后部设置有通流截面逐渐扩大的扩压元件(扩压器),从叶轮流出的高速气体在扩压器内进行降速增压,使气体的部分动能转变为压力能。可见,离心压缩机的压缩过程主要在叶轮和扩压器内完成。当离心压缩机的操作工况发生变动,而偏离设计工况时,如果气体流量减小则进人叶轮或扩压器流道的气流方向发生变化,气流向着叶片的凸面

(工作面)冲击,在叶片的凹面(非工作面)的前缘部分,产生很大的局部扩压度,于是在叶片非工作面上出现气流边界层分离现象,形成旋涡区,并向叶轮出口处逐渐扩大。气量越小,则分离现象越严重,气流的分离区域就越大。由于叶片形状和安装位置不可能完全相同及气流流过叶片时的不均匀性,使得气流的边界层分离可能先在叶轮(或叶片扩压器)的某个叶道中出现,当流量减少到一定程度,随着叶轮的连续旋转和气流的连续性,这种边界层分离现象将扩大到整个流道,而且气流分离沿着叶轮旋转的反方向扩展,以至叶道中形成气流旋涡,从叶轮外圆折回到叶轮内圆,此现象称为旋转脱离,又称为旋转失速。发生旋转脱离时叶道中气流通不过去,级的压力突然下降,排气管内较高压力的气体便倒流回级里来。瞬间,倒流回级中的气体补充了级流量的不足,叶轮又恢复正常工作,重 新把倒流回来的气体压出去。这样又使级中流量减小,于是压力又突然下降,级后的压力气体又倒流回级中来,如此周而复始,在系统中产生了周期性的气流振荡现象,这种现象称为“喘振”。 2 喘振的危害及判断 2.1 喘振的危害喘振现象对压缩机十分有害,主要表现在以下几个方面:①喘振时由于气流强烈的脉动和周期性振荡,会使供气参数(压力、流量等)大幅度地波动,破坏了工艺系统的稳定性。②会使叶片强烈振动,叶轮应力大大增加,噪声加剧。③引起动静部件的摩擦与碰撞,使压缩机的轴产生弯曲变形,严重时会产生轴向窜动,碰坏叶轮。④加剧轴承、轴颈的磨损,破坏润滑油膜的稳定性,使轴承合金

风机喘振分析和防止风机喘振保护原理

轴流式吸风机喘振分析 轴流式吸风机在大型发电厂中应用比较普遍。轴流式风机在运行中调节不当会出现喘振现象。因此就大唐盘山电厂吸风机出现的喘振进行分析,得出结论:及早发现,正确处理。 主题词:轴流吸风机喘振现象处理 轴流式吸风机由于其本身的特性决定了它在运行中存在着发生 喘振的可能性,这一点从理论和实践中都可以得到证明。 大唐盘山电厂应用两台轴流式吸风机并联运行的方式。运行实际中轴流风机喘振发生在增加出力的过程中,并联运行的轴流风机只是发生在单台风机喘振,未发生过两台风机同时喘振。 下面就大唐盘山电厂发生的风机喘振现象加以叙述和分析: 第一次喘振现象:当时AGC投入,负荷500MW升至550MW。A、B、 C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警。 处理: 运行人员切换画面到吸风机时,#1吸风机跳闸(原因:液压油压力低),联跳#1送风机。RB保护动作,E磨跳闸,10秒后,D磨跳闸,炉膛压力低保护动作,MFT动作,锅炉灭火. 经过现场检查发现液压油管断开,造成油位下降,油泵不打油。液压油压力低,#1吸风机跳闸。通过追忆,确认风机跳闸前两台风机动叶全开,#1吸 风机流量"0",发生喘振。 第二次喘振现象:当时AGC投入,负荷500MW升至530MW。

A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警,运行人员切换画面到吸风机时,#1吸风机流量"0",电流83A,#2吸风机电流480A。(风机额定电流260A)两台风机动叶全开。确认#1吸风机喘振。 处理:关小#2吸风机动叶。处理过程中,#1吸风机跳闸(原因液压油压力低),当时#1吸风机#1运行中液压油站跳闸,#2字自启后跳闸。联跳#1送风机。RB保护动作,E磨跳闸,10秒后,D 磨跳闸,炉膛压力低保护动作,MFT动作,锅炉灭火。 第三次现象:当时AGC投入,负荷500MW升至520MW。A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警,运行人员切换画面到吸风机时,炉膛负压正400pa,#1吸风机流量"0",电流141A,#2吸风机电流285A。两台风机动叶开度75%。确认#1吸风机喘振。 处理: 两台吸风机解自动,手动关#1吸风机动叶至50%时,#1吸风机开始打风,炉膛负压至负700 pa,开始关#2吸风机动叶至65%,同时,开#1吸风机动叶至55%。当两台风机动叶开度62%/58%时,电流为160A/160A,负压稳定后,两台吸风机头自动。 分析: 1. 三次吸风机喘振均发生在升负荷过程中,且处于80%负荷以上。由于在高负荷时,烟气量较大,烟气侧阻力较大。#1吸风机在两台风机并联运行中流量偏小,且由于调节系统的原因,#1吸风机动叶先动作,造成#1吸风机进入喘振区,发生喘振。 针对这种现象,要求运行人员在负荷高于450MW,升负荷过程中,

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