离心冷水机组的喘振和热气旁通防喘振控制

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1、制冷技术2001年第4期离心冷水机组的喘振和热气旁通防喘振控制孙国平(上海合众一开利空调设备有限公司上海200090)[摘要】本文从离心压缩机的工作原理出发探讨了离心冷水机组喘振产生的机理，喘振现象，防喘振条件及如何进行防喘振控制等问题，并对热气旁通防喘振控制应用过程中可能出现的错误现象进行了阐述，供设备选型和产品维护使用人员参考。[关键词】喘振冷水机组离心压缩机热气旁通SURGINGOFCENTRIFUGALWATERCHILLERANDPREVENTIONCONTROLUSINGHOTGASBYPASS[Abstract]Surgingofcentrifugalwa

2、terchillerisdiscussed:。theaspectofthecause,thephenomenaandthepreventionmethods,Itisbasedontheanalysisofcentrifugalcompressor'sworkingprinciple.AwrongmethodprobablytakenwhenusingHGBPaspreventioncontrolisdescribed.Willgivebeneficialreferencetoequipmentselectingandmaintenancepeople.[KeyWord

3、s]Surge,WaterChiller,CentrifugalCompressor,HotGasByPass随着我国经济的不断发展，大中型制冷空调装置(1)随气体介质流量Qin的增加，压比。曲线由的应用日益增多。离心式冷水机组以其大容量、高效缓慢下降变为陡降，功率N和效率刀曲线由上升、持率获得用户的普遍认同，但同时也因其速度式压缩机平到缓慢下降。效率曲线的持平段为压缩机的最佳所固有的喘振现象给广大用户带来烦恼。如何避免工况区，压缩机的工况点应落入该区段，这样压缩机喘振，充分发挥离心机高效，连续可调的调节性能，是的运行效率才能达到最佳状态。当流量Q:。为某个值离心式冷水

4、机组设计制造，使用和维护过程中面临的时，压缩机效率刀达最高值。当流量小于或大于此值重要问题。时.效率都将下降。一般以此流量的工况点为设计工1.离心压缩机的性能曲线况点。(2)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(Qmar)的限制，在这两者之间的区域，为压缩机稳定工况区域。稳定工况区域的大小，是衡量压缩机性能的一个重要指标。压缩机转速n愈高，压缩机的性能曲线就愈陡，稳定Qin工况区也愈窄。反之，稳定工况区较宽。图I离心11:缩111,-r1}走1111飞2.喘振产生的机理离心压缩机的基本工作原理是利用高速回转的叶轮对气体作功，将机械能加给气

5、体，使气体压力升高，速度增大，气体获得了压力能和速度能。在叶轮后部设置有通流面积逐渐扩大的扩压元件(扩压器)，高速气体从叶轮流出后再流经扩压器，进行降速扩压，使气体流速降低，压力继续升高，即把气体的一部Qin分速度能(功能)转变为压力能，完成了压缩过程。图2不同转速卜压缩机性能曲线离心压缩机的压缩过程主要在叶轮和扩压器内从压缩机性能曲线图1和图2可看出:完成。2001年第4期制冷技术在叶轮内，用伯努利方程表示有如下形式:减小或压差增大时也会出现这种边界层分离现象。W=(P2一P1)/y+(u22一v12)/2g+Z},hi.,(1)当流道内气体流量减小到某一值后叶道进口

6、气式中注脚1,2分别表示叶轮进出口截面。0him,流的方向v(如图4，流道B)就和叶片进口角很不一表示气体在叶轮中的流动损失。叶轮对气体所作的致，冲角i大大增加，在非工作面引起流道中气流边功W转换成气体静压能的提高，功能的增加和克眼界层严重分离，使流道进出口出现强烈的气流脉动。气流的流动损失。如图4中转动叶轮中的气流情况。。为叶轮转动方在扩压器内，伯努利方程有如下形式:向。当流量大大减小时，由于气流流动的不均匀性及(P;一P3)/-/+(vat一v32)/2g+Ahdar=0(2)流道型线的不均匀性，假定在B流道发生气流分离式中注脚3,4分别表示扩压器进出口截面。现象，

7、这样B流道的有效通流面积减小，使原来要流ohdil，表示气体在扩压器中的流动损失。在扩压器过B流道的气流有一部分要流向相临的A和C流道，这样就改变了A,C流道原来气流的方向，它使C内，气体速度减小，压力提高。气体的功能除克服气流道的冲角有所减小，A流道的冲角更加增大，从而体的流动损失外，其余转换成气体的静压能。使A流道中的气流分离，A流道的气流分离反过来扩压器流道内的边界层分离现象(图3):扩压器使B流道冲角减小而消除了分离现象，于是分离现流道内气流的流动来自叶轮对气流所作功转变成的象由B流道转移到A流道。这样分离区(分离团)就动能，边界