本篇文章來(lái)源于最近的一個(gè)客戶(hù)案例，無(wú)錫某工廠(chǎng)使用的離心式壓縮機發(fā)生了喘振的現象！喘振是空氣壓縮機中非常常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題故障。今天我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)有哪些原因能夠導致空氣壓縮機發(fā)生喘振的現象。
先來(lái)跟著(zhù)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(dòng)并偏離設計工況時(shí)，如果氣體流量減少則進(jìn)入葉輪或擴壓器流道的氣流方向就會(huì )發(fā)生變化。
當流量減少到一定程度，由于葉輪的連續旋轉和氣流的連續性，使這種邊界層分離現象擴大到整個(gè)流道，而且由于氣流分離沿著(zhù)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，此現象稱(chēng)為氣流旋離，又稱(chēng)旋轉失速。發(fā)生旋轉脫離時(shí)葉道中的氣流通不過(guò)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(lái)。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(lái)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(lái)，如此周而復始，在系統中產(chǎn)生了周期性的氣體振蕩現象，這種現象稱(chēng)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(guān)系
圖每臺離心式壓縮機在不同轉速n下都對應著(zhù)一條出口壓力P與流量Q之間的曲線(xiàn)，如圖所示。
隨著(zhù)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(shí)，機組進(jìn)入喘振區,壓縮機出口壓力開(kāi)始減小，流量也隨之減小，壓縮機發(fā)生喘振。從曲線(xiàn)上看，流量減小是發(fā)生喘振的根本原因，在實(shí)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(shí)的性能
圖如圖所示，恒壓恒轉速下進(jìn)行的離心式壓縮機在不同入口氣體溫度時(shí)的進(jìn)行曲線(xiàn)，從曲線(xiàn)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(lái)說(shuō)，夏季比冬季更容易發(fā)生喘振。
3、氣體相對分子質(zhì)量
不同相對分子質(zhì)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(zhì)量下恒壓進(jìn)行的曲線(xiàn)，從曲線(xiàn)中可以看出，在恒壓運行條件下，當相對分子質(zhì)量M=20的氣體發(fā)生喘振時(shí)，相對分子質(zhì)量為M=25和M=28的氣體運行點(diǎn)還遠離喘振區。因此，在恒壓運行工況下，相對分子質(zhì)量越小，越容易發(fā)生喘振。
4、轉速
透平式驅動(dòng)的壓縮機，往往根據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(shí)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(guò)濾器壓差增大時(shí)，要及時(shí)更換濾網(wǎng)的原因。
綜上所述，出現喘振的根本原因是壓縮機的流量過(guò)小，小于壓縮機的最小流量（或者說(shuō)由于壓縮機的背壓高于其最高排壓）導致機內出現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(dòng)。
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