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[图文]压缩机喘振的机理与故障特征       ★★★
压缩机喘振的机理与故障特征
作者:未知 文章来源:网上搜集 点击数: 更新时间:2006-11-25 18:33:31
1.喘振
    喘振是离心式和轴流式压缩机运行中的常见故障之一,是旋转失速的进一步发展。
    如图3所示,离心式压缩机具有这样的特性,对于一个确定的转速,总对应一个流量值,压缩机效率达到最高点。当流量大于或小于此值时,效率都将下降。一般常以此流量的工况点为设计工况点。
    压缩机的性能曲线左边受到喘振工况(Qmin )的限制,右边受到堵塞工况(Qmax)的限制,在这二者之间的区域,称为压缩机的稳定工况区域。稳定工况区域的大小,是衡量压缩机性能的重要指标。
 


图3  压缩机性能曲线

    当压缩机在运行过程中,若因外部原因使流量不断减小达到Qmin值时,就会在压缩机流道中出现严重的旋转脱离,若气量进一步减小时,压缩机叶轮的整个流道被气流旋涡区所占据,这时压缩机的出口压力将突然下降。但是,压缩机出口所连接的较大容量的管网系统中压力并不马上下降,此时会出现管网中气体向压缩机倒流的现象。当管网中压力下降到低于压缩机出口排气压力时,气体倒流会停止,压缩机又恢复向管网排气。然而,因为进气量的不足,压缩机在出口管网恢复到原来的压力以后,又会在流道内出现旋涡区。如此周而复始,机组和管道内的流量会发生周期性变化,机器进出口压力会大幅度脉动。由于气体在压缩机进出口处吞吐倒流,会伴随有巨大周期性的气流吼声和剧烈的机器振动,这些波动在仪表操作盘的压力、流量、振动信号显示、记录中可以清楚地反映出来,在操作现场也可以立即觉察得到。
    由喘振引起的机器振动频率、振幅与管网容积大小密切相关,管网容积越大,喘振频率越低,振幅越大。一些机器的排气管网容量非常大,此时喘振频率甚至小于1Hz。
    2.喘振的故障特征
    压缩机发生喘振的主要特征如下。
    (1)压缩机接近或进入喘振工况时,缸体和轴承都会发生强烈的振动,其振幅要比正常运行时大大增加,喘振频率可参考式 计算,一般都比较低,通常为1~30Hz。
    (2)压缩机在稳定工况下运行时,其出口压力和进口流量变化不大,所测得的数据在平均值附近波动,幅度很小。当接近或进人喘振工况时,出口压力和进口流量的变化都很大,会发生周期性大幅度的脉动,有时甚至会出现气体从压缩机进口倒流的现象。
    (3)压缩机在稳定运转时,其噪声较小且是连续性的。当接近喘振工况时,由于整个系统产生气流周期性的振荡,因而在气流管道中,气流发出的噪声也时高时低,产生周期性变化。当进入喘振工况时,噪声增剧,甚至有爆声出现。

文章录入:设备管理    责任编辑:设备管理 
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