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《离心式冷水机组的喘振机理及防止方法_李含瑛》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、暖通空调HV&AC2005年第35卷第7期#133#运行管理离心式冷水机组的喘振机理及防止方法m上海理工大学李含瑛王瑾柳建华张广丽摘要从离心式压缩机的结构和原理出发,分析了喘振产生的原因,并以某19XL机组为例说明其采用热气旁通防喘振的具体方法和使用中的一些关键点。关键词离心式冷水机组喘振热气旁通TheoryandpreventingmethodofsurgeforcentrifugalchillersnByLiHanying,WangJin,LiuJianhuaandZhangGuangliAbstractAnalysesthesurgeca
2、usebasedonthestructureandprincipleofcentrifugalcompressors.Illustratesthepreventingmethodbyhotgasbypassandthekeypointswithanexampleof19XLcentrifugalchiller.Keywordscentrifugalchiller,surge,hotgasbypassnTheUniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai,Chinay0引言叶轮中制冷剂气体
3、的流动速度三角形如图1离心式冷水机组由于其容量大、效率高、结构简单、自动化程度高以及操作方便等优点,在工业建筑和民用建筑中都得到广泛应用。但同时离心式冷水机组在运行中容易产生喘振(surge)故障,喘振发生时机身会产生强烈的振动,机组的制冷剂压力和压缩机电流忽高忽低变化剧烈,并伴随着间歇的很沉闷的气流噪声。过于频繁的喘振还会损坏扩压器和叶轮,给用户的使用带来不便和不安全因素。所以,喘振在运行中应该绝对避免。图1叶轮进出口速度三角形1喘振产生的机理所示。假设叶轮有无限多个叶片,同惯性离心力相1.1压缩机的基本工作原理和叶轮速度三角形比,重力可忽略
4、,流经叶轮的流量Q、叶轮的角速度离心式制冷压缩机的基本工作原理:利用高X及转速n都不变,而且流体在叶轮入口和出口的速旋转的叶轮将能量传递给流道中连续流动的速度沿周向均匀分布,则流体相对于各自流道的流制冷剂气体,使之获得极大速度,同时气体压力动都是相同的一维流动。这样,流体就是定常的。提高,而叶轮出口处设置的扩压器使叶轮的流通图1中r1,r2和A1,A2分别为叶轮内外圈的半径面积逐渐扩大。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升ym李含瑛,男,1977年12月生,硕士研究生高,即把气体的一部分速度能(动能)转变为压力2
5、00137上海市浦东高桥小浜路189号603(021)65683240能,完成压缩过程,因此,离心式制冷压缩机是一E-mail:lhy_shang@tom.com种高速旋转的设备。收稿日期:20031114#134#运行管理暖通空调HV&AC2005年第35卷第7期和流道面积;B1,B2(由叶轮的形状决定)分别为叶叶轮出口处的牵连速度为v2e,相对速度为v2r,绝轮进出口角度;流体在叶轮入口处的牵连速度为对速度为v2,而v2沿叶轮内圈切线和法线方向的v1e,相对速度为v1r,绝对速度为v1,而v1沿叶轮内速度分别为v2S和v2n;且假设流动都在
6、与转轴相垂圈切线和法线方向的速度分别为v1S和v1n;流体在直的叶轮平面内,动量矩矢量的方向沿转轴,则有:vvQ(r@v)vndA=Qv2r2cosA2v2ndA-Qv1r1cosA1v1ndA=Qv2r2cosA2v2nA2-Qv1r1cosA1v1nA1kzkkcsAA21(1)由此得动量矩Mz和单位时间作用给流体的Qv1n=(5)A1功P分别为Mz=QQ(r2v2S-r1v1S)(2)Qv1S=v1e-v1rcosB1=v1e-(6)A1tanB1P=MzX=QQ(v2ev2S-v1ev1S)(3)根据图1计算各个速度项如下:v1nQv1
7、r==(7)sinB1A1sinB1v1e=Pr1n(4)22222Q22v1eQQQ2v1eQ2v1=v1n+v1r=2+v1e-+22=22-+v1e(8)A1A1tanB1A1tanB1A1sinB1A1tanB1v2e=Pr2n(9)Qv2S=v2e-v2rcosB2=v2e-(11)A2tanB2Qv2nQv2n=(10)v2r==(12)A2sinB2A2sinB222222Q22v2eQQQ2v2eQ2v2=v2n+v2r=2+v2e-+22=22-+v2e(13)A2A2tanB2A2tanB2A2sinB2A2tanB2叶轮中
8、制冷剂流量由制冷量决定;牵连速度内气体流量减小到某一值后,主流传递给边界层的v1e,v2e由转速和内外圈半径决定;所以某一叶轮在动能不足以克服压力差继
