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透平式壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象

  【壓縮機(jī)網(wǎng)壓縮機(jī)流量減少時(shí),隨著旋轉(zhuǎn)失速的產(chǎn)生和發(fā)展,壓縮機(jī)的氣體流量和排氣壓力周期性地低頻率、大振幅地波動(dòng),引起機(jī)器的強(qiáng)烈振動(dòng),這種現(xiàn)象稱為壓縮機(jī)的喘振。

  喘振時(shí)的氣流波動(dòng)和旋轉(zhuǎn)失速時(shí)的氣流脈動(dòng)截然不同:喘振時(shí),氣流波動(dòng)方向是軸向的,而不像旋轉(zhuǎn)失速時(shí)氣流脈動(dòng)沿軸向進(jìn)行;喘振時(shí)通過壓縮機(jī)的整個(gè)氣體流量(或平均流量值)大幅波動(dòng),而旋轉(zhuǎn)失速時(shí),通過壓縮機(jī)的平均流量不變,流量脈動(dòng)是在平均流量附近的脈動(dòng);喘振頻率和振幅是流路的容積大小所支配,而旋轉(zhuǎn)失速與它們的關(guān)系不大;喘振頻率低而旋轉(zhuǎn)失速頻率一般都較高。

  形成喘振的內(nèi)在原因是氣流的嚴(yán)重失速和擴(kuò)展,外部條件是壓縮機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行工況條件。

  喘振可以分為弱喘振和深度喘振,它們之間沒有分界線,一般出現(xiàn)倒流的喘振肯定為深度喘振。喘振現(xiàn)象通常具有如下宏觀特征:

  1)壓縮機(jī)工作極不穩(wěn)定

  壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),排氣壓力、流量等參數(shù)脈動(dòng)值小,頻率高,如圖1(a)。減少流量到接近喘振流量時(shí),脈動(dòng)加劇,時(shí)而出現(xiàn)時(shí)而消失。無明顯規(guī)律,繼續(xù)減少流量到出現(xiàn)喘振時(shí),氣動(dòng)參數(shù)會(huì)出現(xiàn)周期性的波動(dòng),振幅大,頻率低,同時(shí)平均排氣壓力值下降,如圖1(b)。對深度喘振來說,由于氣體從排氣管網(wǎng)倒流入壓縮機(jī)繼而又經(jīng)壓縮再排出,使氣流溫度可能急劇升高。

  2)喘振有強(qiáng)烈的周期性氣流噪聲,出現(xiàn)氣流吼叫聲

  正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣流的聲音為哨聲,到喘振前氣流聲音變化不大。喘振時(shí)突然出現(xiàn)周期性的爆聲,再減少流量,會(huì)出現(xiàn)轟隆隆聲。有時(shí)由于現(xiàn)場其他的雜聲,或?qū)﹄p缸體壓縮機(jī),在喘振輕微時(shí),也可能聽得不明顯,但多數(shù)情況下是能明顯聽得到的。

  3)機(jī)器強(qiáng)烈振動(dòng)。機(jī)體、軸承等振幅急劇增加

  壓縮機(jī)是不允許在喘振條件下運(yùn)行的,因?yàn)槲:艽蟆?/p>

  第一,它可能損壞如密封、O形環(huán)等壓縮機(jī)零部件,特別是損壞軸流壓縮機(jī)動(dòng)葉,甚至引起動(dòng)、靜零部件等重大碰撞損壞。對止推軸承產(chǎn)生沖擊力,破壞軸承油膜穩(wěn)定,損壞軸承??赡芷茐挠兔芊庀到y(tǒng),使油膜密封的油氣壓差失調(diào),造成油膜密封故障。

  第二,可能破壞機(jī)器的安裝質(zhì)量,破壞各部分調(diào)整好的間隙值,甚至引起軸的變形等,引起機(jī)器在以后運(yùn)行中振動(dòng)加劇。

  第三,可能使一些有關(guān)儀表失靈或使儀表準(zhǔn)確性降低。


標(biāo)簽: 喘振壓縮機(jī)現(xiàn)象  

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