離心式壓縮機(jī)的幾個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn):
喘振
所謂喘振是指當(dāng)離心式壓縮機(jī)的入口流量低于一特定值時(shí)壓縮機(jī)的能量頭不足以克服背壓而在氣道內(nèi)形成的一種周期性往復(fù)振蕩現(xiàn)象。
當(dāng)流量減小到某一值(稱為蕞小流量)時(shí),就不能穩(wěn)定工作,它將使壓縮機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞葉片甚至整個(gè)機(jī)組。
這一流量極限稱為喘振流量,壓縮機(jī)性能曲線的左端只能到此,不能再減小了。離心機(jī)的喘振是一個(gè)很復(fù)雜的物理現(xiàn)象,它既與氣流邊界層有關(guān),又與壓縮機(jī)所在的管網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)。
?目前防“喘振”的常用方法:
為了防止當(dāng)壓縮機(jī)工況發(fā)生變化時(shí)發(fā)生喘振現(xiàn)象,機(jī)組采取反喘振措施之一。即從壓縮機(jī)出口旁通—部分氣流直接進(jìn)入壓縮機(jī)的吸入口,加大它的吸入量,從而避免喘振現(xiàn)象的發(fā)生。
(簡(jiǎn)單理解為“旁通”)
之二在離心式壓縮機(jī)上采用獨(dú)立的反喘振系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)出入口壓力、溫度計(jì)算出當(dāng)前工況下的入口流量并與系統(tǒng)中的當(dāng)前工況喘振流量進(jìn)行比較,從而控制反喘振控制閥的開度。
(簡(jiǎn)單理解為“躲避”)
堵塞
在轉(zhuǎn)速不變時(shí),當(dāng)級(jí)中流量加大到某個(gè)蕞大值時(shí),壓力比和效率會(huì)垂直下降,就會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,所以,壓縮機(jī)性能曲線的右端只能到此。
這可能出現(xiàn)兩種情況:
一,流量加大,摩擦力及沖擊損失都很大,葉輪對(duì)氣體做的功全部用來克服流動(dòng)損失,級(jí)中的氣體壓力不能得到提高。
(類似于戰(zhàn)斗機(jī)高速飛行時(shí)的“音障”,即氣體流速接近音速時(shí)會(huì)遇到極大的障礙)
二,在壓縮機(jī)內(nèi)部流道中某個(gè)截面出現(xiàn)“失速”,氣流達(dá)到了音速,不可能再加速,流量不可能再增加。
(此類似于戰(zhàn)斗機(jī)突破“音障”)。
臨界轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),軸所受的外力頻率與軸的自振頻率一致,將發(fā)生共振。
此時(shí)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)便不穩(wěn)定而發(fā)生顯著的反復(fù)變形。嚴(yán)重時(shí)將使軸、軸承、零件甚至于整個(gè)機(jī)械設(shè)備遭到破壞,軸共振時(shí)的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。
臨界轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)軸材料的彈性特性,軸的形狀、尺寸、支承形式以及軸上圓盤動(dòng)件質(zhì)量有密切的關(guān)系。離心壓縮機(jī)的軸為撓性軸,工作在高于臨界轉(zhuǎn)速上。
離心壓縮機(jī)決不允許在臨界轉(zhuǎn)速上運(yùn)行,在壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中,臨界轉(zhuǎn)速的±5%區(qū)域均不允許停留。
密封
離心式壓縮機(jī)的密封是指將壓縮機(jī)的壓縮介質(zhì)與外部環(huán)境相隔離,防止機(jī)內(nèi)介質(zhì)向機(jī)體外泄漏的一種裝置。
由于離心式壓縮機(jī)用于多種氣體,且轉(zhuǎn)速高/動(dòng)能大,密封條件復(fù)雜,所以密封方式尤其重要。
常用的密封方式有:浮環(huán)密封、迷宮密封、阻塞密封、油潤(rùn)滑機(jī)械密封以及干氣密封等。其中,干氣密封在壓縮機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及。
離心壓縮機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn):
①在一定轉(zhuǎn)速下,壓縮機(jī)的壓力比同流量成反比;
②在一定轉(zhuǎn)速下,當(dāng)流量為設(shè)計(jì)流量時(shí),壓縮機(jī)的效率蕞高,當(dāng)流量大于和小于此值時(shí),效率都將下降,此設(shè)計(jì)流量即為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。
③壓縮機(jī)運(yùn)行受到喘振工況和堵塞工況的限制,在這兩者之間稱為離心壓縮機(jī)的穩(wěn)定工況區(qū)。
*衡量一個(gè)離心壓縮機(jī)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一,不僅要求在設(shè)計(jì)流量下有蕞高的效率和較高的壓力比,還要有較寬的穩(wěn)定工況范圍。
④壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)越多,則氣體密度變化的影響越大,壓縮機(jī)的性能曲線越陡,穩(wěn)定工況區(qū)越窄。
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