轴流风机喘振原因及控制措施

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1、工艺与装备41轴流风机喘振原因及控制措施吴利云石成江（辽宁石油化工大学机械工程学院，抚顺113001）摘要：本文针对轴流风机喘振产生的危害、原因，以及选择防止喘振发生的方法，进行了较为详尽的阐述，为风机喘振的在线监测与控制奠定了基础。关键词：轴流风机喘振控制措施轴流式风机是一种低压大流量的风机，其优越性日益G压力F（牛）A得到大家的认可，并且广泛应用于各个工业领域。因为轴EBC6000流风机结构复杂，旋转的动部件较多，所以它的可靠性比D离心式风机略差一些，主要体现在风机的喘振上。风机喘F4000振时，气流强烈的周期性的来回流动，会导致噪声变大、2000叶片应力加大

2、，对叶轮和轴承及其连接部件产生很大冲流量QQg（立方米/秒）力，当这些力增大到一定程度，会使风机的转动与静止部50100150200250件发生断裂，甚至摧毁整个风机，因此我们要避免风机在图1喘振分析喘振区工作。压强F（牛）1风机喘振的判断方法风机进入喘振区时，噪声会迅速增大，甚至会产生爆6000音，风机轴承座和出口管道会强烈的振动，风机出口处的4000压力和流量的数据变动的幅度剧烈。因此只要留意噪声BA大小，振动幅度和仪表数据变动幅度就可判断是否发生2000喘振[1]。流量Q（立方米/秒）2喘振产生原因50100150200250风机入口流量突然变小和管网的阻力

3、系数过大均有图2轴流风机的运行特性曲线和管网阻力曲线可能导致风机喘振的发生。造成风机喘振有两方面的原图2是轴流风机的运行特性曲线和管网阻力曲线，工因：从内部来说，叶栅内出现强烈的突变性旋转失速；从作点A为风机特性线与管网阻力曲线的交点，A即为喘外部条件来说，与管网容量和阻力特性有关。振点。当管网阻力增加时，则阻力曲线变陡而左移，工作由图1可知，正常工况下风机工作点在ABCD间移点也由A左移至B，这时风机流量减小，进入风机叶栅的动，始终处于稳定状态。当流过风机的入口空气流量降到气流冲角增大，使叶片背面气流脱流，发生旋转失速，流Qg时，这时风机所产生的最大压力将小于管

4、路中压力，因动工况大为恶化，风机出口压力明显下降。此时若管网容管网容量大，这一瞬间管网中压力仍不变，管网压力大于量较大，且反应不敏感，管网中的压力不会立即下降而维风机产生的压力，气流开始倒流，由管网倒流人风机中，持在较高值，这使得管网中压力大于风机出口压力。压力工作点由G点迅速移到E点，管网中流量减小，压力降高的气体有一种回冲趋势，使风机中气体流动恶化,当气低，工作点由E点迅速降到F点，使风机流量输出为零。流前进的动能不足以克服回冲趋势时，管网中的气流反由于风机在运转，又开始输出流量，为保持管网中压力平过来向风机倒流。这种倒流结果使得叶栅前后压力差逐衡，工况点由F

5、点跳到G点，只要外界所需的流量保持小渐消失。此时气流又在叶片的推动下作正向流动，风机又于Qg，风机工作点在EFG间循环，造成流量和压力会不恢复了正常工作，向管网输气。管网压力升高到一定值断地周期性地波动，来回流动的汽流撞击风机产生强烈后，风机的正常排气又受到阻碍，流量又大大减小，风机振动和发出异常的噪声，这就是喘振[2]。又出现失速，出口压力又突然下降，继而又出现倒流。如随着管网阻力增加，工作点会上移，当超过某点时，风此不断循环，于是出现了整个风机管网系统的周期性振机的输出流量和排气压力将出现紊乱，造成风机喘振，该荡现象，即形成风机“喘振现象”[3]。点称为临界喘

6、振点。在不同的静叶角度下，都存在这样一3轴流风机的防喘振措施个临界喘振点，将所有喘振点连起来形成的曲线，称为喘根据风机原理，一般情况下，风机喘振前会出现旋转振线。喘振线以上区域的称为“喘振区”。失速。可以说，喘振是严重的旋转失速后导致的一种气流现代制造技术与装备2010第6期总第199期42失稳状态。风机的旋转失速会引起风机转子的振动状态气流；同时经分流器整流，消除和降低了进入主气流的涡较大变化。因此，监测风机振动随工况的变化，就有可能流，从而消除喘振或降低喘振的流量，提高喘振点压力。确定旋转失速的出现。另外，实测时，随着风机的出口流设置了分流器的轴流风机在特性上

7、表现为喘振区变得很量逐步减少，出口压力会随之增加，此时风机转子会逐渐小，风机的安全区扩大了，但风机效率也降低3％～4％。向进气口方向移动。因此，监测风机的轴位移可得到预测该方法简单，效果显着且无需停机，不影响生产。喘振的重要信息。除此之外，由于风机喘振时风机入口喉3.2加装旁通管管的温度会急骤升高，因此风机的入口喉管的温度信号当流量接近喘振区时，自动打开旁通管补充流量，使也是风机状态的重要监测量。很多大型煤矿与炼油催化通风机的流量增加而远离喘振区。加设旁通管，不会改变裂化车间，都通过监测轴振动和轴位移以及风机的入口风机的效率，只是会损失与旁通流量相应的那部分功率，

8、喉管的温度