本篇文章來源于最近的一個客戶案例，無錫某工廠使用的離心式壓縮機發(fā)生了喘振的現(xiàn)象！喘振是空氣壓縮機中非常常見的一個問題故障。今天我們就來說說有哪些原因能夠導致空氣壓縮機發(fā)生喘振的現(xiàn)象。
先來跟著江蘇空壓機小編一起了解一下喘振發(fā)生的機理：
當離心式壓縮機的操作工況發(fā)生變動并偏離設計工況時，如果氣體流量減少則進入葉輪或擴壓器流道的氣流方向就會發(fā)生變化。
當流量減少到一定程度，由于葉輪的連續(xù)旋轉和氣流的連續(xù)性，使這種邊界層分離現(xiàn)象擴大到整個流道，而且由于氣流分離沿著葉輪旋轉的反方向擴展，從而使葉道中形成氣流漩渦，再從葉輪外圓折回到葉輪內圓，此現(xiàn)象稱為氣流旋離，又稱旋轉失速。發(fā)生旋轉脫離時葉道中的氣流通不過去，級的壓力也突然下降，排氣管內較高壓力的氣體便倒流回級里來。瞬間，倒流回級中的氣體就補充了級流量的不足，使葉輪又恢復了正常工作，從而從新把倒流回來的氣體壓出去。這樣又使級中流量減少，于是壓力又突然下降，級后的壓力氣體又倒流回級中來，如此周而復始，在系統(tǒng)中產(chǎn)生了周期性的氣體振蕩現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為“喘振”。
離心式空氣壓縮機喘振發(fā)生的原因：
1、流量
不同轉速下出口壓力與流量的關系
圖每臺離心式壓縮機在不同轉速n下都對應著一條出口壓力P與流量Q之間的曲線，如圖所示。
隨著流量的減少，壓縮機的出口壓力逐漸增大，當達到該轉速下最大出口壓力時，機組進入喘振區(qū),壓縮機出口壓力開始減小，流量也隨之減小，壓縮機發(fā)生喘振。從曲線上看，流量減小是發(fā)生喘振的根本原因，在實際生產(chǎn)中盡量避免壓縮機在小流量的工況下運行。
2、入口溫度
不同入口溫度時的性能
圖如圖所示，恒壓恒轉速下進行的離心式壓縮機在不同入口氣體溫度時的進行曲線，從曲線上可以看出在恒壓運行工況下，氣體入口溫度越高，越容易發(fā)生喘振。因此，對同一臺離心式壓縮機來說，夏季比冬季更容易發(fā)生喘振。
3、氣體相對分子質量
不同相對分子質量的性能
圖如圖所示，離心壓縮機在相同轉速、不同相對分子質量下恒壓進行的曲線，從曲線中可以看出，在恒壓運行條件下，當相對分子質量M=20的氣體發(fā)生喘振時，相對分子質量為M=25和M=28的氣體運行點還遠離喘振區(qū)。因此，在恒壓運行工況下，相對分子質量越小，越容易發(fā)生喘振。
4、轉速
透平式驅動的壓縮機，往往根據(jù)外界不同流量要求而運行在不同轉速下，從圖2可以知道，在外界用氣量一定的情況下，轉速越高，越容易發(fā)生喘振。
5、入口壓力
不同入口壓力時的性能
圖如圖所示，壓縮機的入口壓力P1>P2>P3，在壓縮機恒壓的運行工況下，入口壓力越低，壓縮機越容易發(fā)生喘振，這也是入口過濾器壓差增大時，要及時更換濾網(wǎng)的原因。
綜上所述，出現(xiàn)喘振的根本原因是壓縮機的流量過小，小于壓縮機的最小流量（或者說由于壓縮機的背壓高于其最高排壓）導致機內出現(xiàn)嚴重的氣體旋轉分離。外因則是管網(wǎng)的壓力高于壓縮機所提供的排壓，造成氣體倒流，并產(chǎn)生大幅度的氣流脈動。
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