风机的喘振保护构成原理及具体措施
风机如何“防喘振”

风机如何“防喘振”一、喘振定义喘振,顾名思义就象人哮喘一样,风机出现周期性的出风与倒流,相对来讲轴流式风机更容易发生喘振,严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏。
流体机械及其管道中介质的周期性振荡,是介质受到周期性吸入和排出的激励作用而发生的机械振动。
例如,泵或压缩机运转中可能出现的喘振过程是:流量减小到最小值时出口压力会突然下降,管道内压力反而高于出口压力,于是被输送介质倒流回机内,直到出口压力升高重新向管道输送介质为止;当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少,管道中介质又产生倒流,如此周而复始。
喘振的产生与流体机械和管道的特性有关,管道系统的容量越大,则喘振越强,频率越低。
一旦喘振引起管道、机器及其基础共振时,还会造成严重后果。
为防止喘振,必须使流体机械在喘振区之外运转。
在压缩机中,通常采用最小流量式、流量-转速控制式或流量-压力差控制式防喘振调节系统。
当多台机器串联或并联工作时,应有各自的防喘振调节装置。
二、风机喘振的现象1、风机抽出的风量时大时小,产生的风压时高时低,系统内气体的压力和流量也发生很大的波动。
2、风机的电动机电流波动很大,最大波动值有50A左右。
3、风机机体产生强烈的振动,风机房地面、墙壁以及房内空气都有明显的抖动。
4、风机发出“呼噜、呼噜”的声音,使噪声剧增。
5、风量、风压、电流、振动、噪声均发生周期性的明显变化,持续一个周期时间在8s左右。
三、喘振的原因根据对轴流式通风机做的大量性能试验来看,轴流式通风机的p-Q性能曲线是一组带有驼峰形状的曲线(这是风机的固有特性,只是轴流式通风机相对比较敏感),如左图所示。
当工况点处于B点(临界点)左侧B、C之间工作时,将会发生喘振,将这个区域划为非稳定区域。
发生喘振,说明其工况已落到B、C之间。
离心压缩机发生喘振,根本原因就是进气量减少并达到压缩机允许的最小值。
理论和实践证明:能够使离心压缩机工况点落入喘振区的各种因素,都是发生喘振的原因。
风机喘振的原因现象及处理方法

风机喘振的原因现象及处理方法风机喘振是指风机在运行过程中出现的振动现象,通常表现为风机整体或部分结构的不稳定振动,会导致设备损坏甚至危及人身安全。
喘振的出现往往会给生产和运行带来严重的影响,因此对于喘振现象的原因和处理方法,我们有必要进行深入的了解和研究。
一、原因分析。
1. 气动力失稳。
风机在运行时,由于叶片的设计不合理或叶片表面的腐蚀、磨损等因素,会导致风机叶片受到气动力的不稳定作用,从而引起振动。
2. 结构失稳。
风机的结构设计不合理、材料疲劳、连接螺栓松动等因素都会导致风机结构的失稳,从而引起喘振现象。
3. 惯性失稳。
风机在运行过程中,由于叶轮的不平衡或转子的不对称等因素,会导致风机的惯性失稳,从而引起振动现象。
二、现象表现。
1. 频率跳变。
风机在运行中,频率突然发生跳变,表现为振动频率明显变化,这是喘振现象的典型表现。
2. 声音异常。
风机在喘振时,会发出异常的噪音,通常是低频、深沉的嗡嗡声,这是喘振现象的另一种表现形式。
3. 振动幅值增大。
喘振时,风机的振动幅值会明显增大,甚至超出正常范围,这是喘振现象的直观表现。
三、处理方法。
1. 优化设计。
针对风机叶片和结构的设计不合理问题,可以通过优化设计来解决。
采用流场仿真、结构分析等技术手段,对风机进行全面的设计优化,提高风机的稳定性和抗振能力。
2. 定期检测。
针对风机结构的材料疲劳、连接螺栓松动等问题,需要定期进行检测和维护。
通过振动监测系统、结构健康监测技术等手段,及时发现并处理风机结构的失稳问题。
3. 动平衡调整。
针对风机惯性失稳问题,可以通过动平衡调整来解决。
对风机叶轮、转子等部件进行动平衡校正,提高风机的运行平稳性。
4. 加强管理。
在风机运行过程中,加强对风机的管理和维护,做好日常巡检和保养工作,及时发现并处理风机的异常现象,防止喘振现象的发生。
综上所述,风机喘振是一种常见的振动现象,其产生的原因复杂多样,需要我们对风机的设计、运行和维护进行全面的考虑和处理。
风机的喘振保护构成原理及具体措施

风机的喘振保护构成原理轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域,在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动,风机及管道会产生强烈的振动,噪声显著增高等不正常工况,一般称为“喘振”,这一不稳定工况区称为喘振区。
实际上,喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象,而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。
这两种工况是不同的,但是它们又有一定的关系。
象17如下图图所示:轴流风机Q-H性能曲线,若用节流调节方法减少风机的流量,如风机工作点在K点右侧,则风机工作是稳定的。
当风机的流量Q < QK时,这时风机所产生的最大压头将随之下降,并小于管路中的压力,因为风道系统容量较大,在这一瞬间风道中的压力仍为HK,因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流,由风道倒入风机中,工作点由K点迅速移至C点。
但是气流倒流使风道系统中的风量减小,因而风道中压力迅速下降,工作点沿着CD线迅速下降至流量Q=0时的D点,此时风机供给的风量为零。
由于风机在继续运转,所以当风道中的压力降低倒相应的D点时,风机又开始输出流量,为了与风道中压力相平衡,工况点又从D跳至相应工况点F。
只要外界所需的流量保持小于QK,上述过程又重复出现。
如果风机的工作状态按F-K-C-D-F周而复始地进行,这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时,就会引起共振,风机发生了喘振。
风机在喘振区工作时,流量急剧波动,产生气流的撞击,使风机发生强烈的振动,噪声增大,而且风压不断晃动,风机的容量与压头越大,则喘振的危害性越大。
故风机产生喘振应具备下述条件:a)风机的工作点落在具有驼峰形Q-H性能曲线的不稳定区域内;b)风道系统具有足够大的容积,它与风机组成一个弹性的空气动力系统;c)整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时,产生共振。
轴流风机的Q-H性能曲线旋转脱流与喘振的发生都是在Q-H性能曲线左侧的不稳定区域,所以它们是密切相关的,但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。
关于处理风机喘振现象的原因和避免方法

1喘振现象及原因
具有驼峰型特性的风机在运行过程中,当负荷减小,负载流量下降到某一定
值时,出现工作不稳定现象。这时流量忽多忽少,一会儿向负载排气,一会儿又
从负载吸气,发出如同哮喘病人“喘气”的噪声,同时伴随着强烈振动,这种现
象特性。图一给出了具驼峰型特性的离心风机的工作特性曲线。
图中,曲线1是离心风机在某一转速下的特性曲线,代表出口绝压
P2和入口绝压P1之比与风机流量之间的关系,是一个驼峰曲线,驼峰点
M处的流量为Qm。曲线2是管路特性曲线,正常工作点为A。可以看出,在驼峰点右侧,工作是稳定的。因为任何偶然因素造成的工作点波动(例如流量增加)
,对于风机特性曲线1而言,压力会减小,而对于管路特性曲线2而言,压力会增加,这两个相互矛盾的结果最终会使工作点返回到原来的位置,在驼峰点M
的左侧,这种情况正好相反,任何偶然因素造成的工作点波动将使沿风机特性曲线1上的压力变化趋势与沿管路特性曲线2上的压力变化趋势具有完全的一性,
其结果加剧了工作点的偏移,使之不能返回到原来的工作点上,风机的工作出现不稳定情况。因此,驼峰点M右侧的区域为稳定工作区域,驼峰点M左侧的区域为不稳定工作区域。负荷下降使处于驼峰右侧的工作点向驼峰点靠近,工作点越靠近驼峰点M,越会出现工作不稳定的可能性,驼峰型特性是发生喘振现象的主要原因。
2防喘振控制思路
图二给出了风机在不同转速下的特性曲线,可以看出。转速不同,相应的驼峰
点和驼峰流量也不同。转速越低,驼峰点越向左移,驼峰流量越小。把不同转速下的驼峰点连接起来,就构成了一条曲线,曲线右侧为稳定工作区,曲线左侧为喘振区。我们称驼峰流量为极限流量,相应的驼峰点连接曲线被称为喘振极限线。
显然,只要在任何转速下,控制风机的流量,使其大于极限流量,则风机便不会发生喘振问题。这就是防喘振控制的基本思想。考虑到吸入气体的状态如压力、
风机喘振的原因现象及处理方法

风机喘振的原因现象及处理方法风机喘振是指在风机运行过程中出现的振动现象,这种振动不仅会影响设备的正常运行,还会对设备的安全性和稳定性造成威胁。
因此,了解风机喘振的原因、现象及处理方法对于确保设备的正常运行至关重要。
一、风机喘振的原因。
1. 气动因素,风机在运行时,由于叶片和机壳之间的气流动态压力不稳定,会导致振动增大,从而引发喘振现象。
2. 结构因素,风机的结构设计不合理,或者叶片、轴承等零部件的制造质量不达标,都可能成为喘振的根本原因。
3. 运行条件,风机在运行过程中,如果受到外界环境因素的影响,如风速、气压等的变化,也会导致风机喘振的发生。
二、风机喘振的现象。
1. 声音异常,风机在运行时会发出异常的噪音,这种噪音往往是由于喘振引起的。
2. 振动加剧,风机在运行时振动加剧,甚至会引起设备的共振现象,严重影响设备的稳定性。
3. 能效降低,喘振会导致风机的运行效率降低,能耗增加,严重影响设备的经济性和可靠性。
三、风机喘振的处理方法。
1. 结构优化,对于风机的结构设计和零部件制造,应该严格按照相关标准和要求进行,确保结构合理、零部件质量可靠。
2. 运行监测,对于风机的运行条件进行实时监测,及时发现异常情况并进行调整,避免外界环境因素对风机运行的影响。
3. 振动控制,采用振动控制技术,对于风机的振动进行有效的控制,减小振动幅值,降低振动对设备的影响。
4. 气动优化,通过对风机的气动性能进行优化设计,降低气动因素对风机运行的影响,减小喘振的发生概率。
综上所述,风机喘振是风机运行过程中常见的问题,其原因主要包括气动因素、结构因素和运行条件等方面。
针对风机喘振的处理方法主要包括结构优化、运行监测、振动控制和气动优化等方面。
只有通过对风机喘振的原因和现象进行深入分析,并采取有效的处理方法,才能确保风机的正常运行和设备的安全稳定。
风机喘振现象原因和防治方法

风机喘振现象原因和防治方法工厂的风机发生喘振,结果因为不了解喘振是什么,错过了最佳的维修时间,导致了设备和轴承损坏,造成了事故,直接影响到了设备得安全运行。
行业里有很多新人不懂得自行诊断设备病症,设备出了问题也不懂得怎么处理,结果导致了一连续的问题,从而酿成大祸。
1、叶片上积灰或者是叶片局部出现剥落层引起的转动不平衡导致的振动值增大;2、叶轮磨损引起的不平衡;3、轴承游隙太大或者是轴承磨损及失效而造成的振动;4、联轴器左右张口、上下张口超过允许偏差值;5、风机基础地脚松动或者是地基下沉造成水平度超过允许值;6、风机转动机械部分产生摩擦(动静部分)引起的振动;7、风机内部支撑部件出现断裂或是连接部件松动造成刚性不足引起振动。
8、动叶片开关不同步引起的振动。
9、运行中引风机入口前设备严重堵塞或者是并列风机调整偏差大也将引起风机喘振。
说明:叶片开度倾角误差大而引起振动,在风机运行过程中部分滑块会发生摩擦逐渐磨损,滑块在调节盘内有较大的活动空间;调节装置部分曲柄弯曲;叶柄轴承发生锈蚀,使得叶片调节困难,部分叶片因卡滞出现角度不一致;叶片受到外力撞击而使叶片变形,使得部分叶片在运行过程中角度不协调。
在其它条件相同的情况下,每个叶片倾角每增加1°,风机振幅增加近1丝。
#1 轴流风机的失速与喘振现象轴流式风机当调节叶片(动叶调节风机为动叶片,静叶调节风机为入口调节叶片)角度固定在某一位置时,在正常工作区域内,风机的压力随风机流量的减小而增加,当流量减小到某一值时压力达到最大、当流量进一步减小时,风机压力和运行电流突然降低,振动和噪音增大这一现象被称为风机失速。
风机失速后有两种不同表现,一是风机仍能稳定运行,即压力、风量、电流保持相对稳定,但噪音增加;风机及其进、出口气流压力承周期性脉动;风机振动常常比正常运行高。
这种现象称之为旋转失速。
另一是风机即压力、风量、电流大幅度波动,噪音异常之大,风机不能稳定运行,风机可能很快遭受灭性损坏,这种现象称之为喘振。
关于风机喘振原因与处理

关于风机喘振原因与处理喘振,顾名思义就象人哮喘一样,风机出现周期性的出风与倒流,相对来讲轴流式风机更容易发生喘振,严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏,出现喘振的风机大致现象如下:1 电流减小且频繁摆动、出口风压下降摆动。
2 风机声音异常噪声大、振动大、机壳温度升高、引送风机喘振动使炉膛负压波动燃烧不稳。
常见的原因:1 烟风道积灰堵塞或烟风道挡板开度不足引起系统阻力过大。
(我们有碰到过但不多)2 两风机并列运行时导叶开度偏差过大使开度小的风机落入喘振区运行(我们常碰到的情况是风机导叶执行机构连杆在升降负荷时脱出,使两风机导叶调节不同步引起大的偏差)4 风机长期在低出力下运转。
一般的处理原则是调整负荷、关小高出力风机的导叶开度使风机出力相近,再根据上面所说的可能原因进行查找再作相应处理。
所谓喘振,就是当具有“驼峰”形Q-H性能曲线的风机在曲线临界点以左工作时,即在不稳定区工作时,风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。
风机产生的最大能头将小于管路中的阻耗,流体开始反方向倒流,由管路倒流入风机中(出现负流量),由于风机在继续运行,所以当管路中压力降低时,风机又重新开始输出流量,只要外界需要的流量保持小于临界点流量时,上述过程又重复出现,即发生喘振。
轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域,在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动,风机及管道会产生强烈的振动,噪声显著增高等不正常工况,一般称为“喘振”,这一不稳定工况区称为喘振区。
实际上,喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象,而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。
这两种工况是不同的,但是它们又有一定的关系。
象17如下图图所示:轴流风机Q-H性能曲线,若用节流调节方法减少风机的流量,如风机工作点在K点右侧,则风机工作是稳定的。
当风机的流量Q < QK时,这时风机所产生的最大压头将随之下降,并小于管路中的压力,因为风道系统容量较大,在这一瞬间风道中的压力仍为HK,因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流,由风道倒入风机中,工作点由K点迅速移至C点。
送风机喘振原因分析及预防措施

值 为动 叶 角 度 大 于 2 。动 叶 差 压大 于 5 0P , 时 O, 0 a 延 2 0s 。每 台炉 空气 预 热 器 前 配有 2台 水 平 布 置肋 4 ) 片 管式 暖风 器 , 全 烧 煤 时 空 预器 冷 端 金属 温度 设 完 定 是 根 据 燃 煤 的硫 含 量 进 行 调 整 ; 当燃 用 设 计 煤 种 时 , 持入 口空 气 温度 和排 烟 温 度之 和 大 于 1 6℃ , 保 3
正 常冷 端 金属 温 度设 定 为 6 . 7 5℃ , 于 烟气 露 点 温 高 度 。 9 9年 1 19 2月 1 7日 1号机 组 完成 1 8h试 运 行 , 6
从 20 0 0年 8月 到 2 0 0 1年 5月 , 1号 炉 发 生 1 4次送 风机 喘振 。送 风 机 喘振 的 特点 是 随着 运行 时间 的增 加, 发生 喘 振 的 间隔 时 间越 来 越短 , 风机 喘振 时 的 送 负荷 越 来 越低 , 道 阻力 越 来 越 大 , 工作 点 多 次偏 风 其 离稳 定 区 , 进入 非 稳 定 区 而发 生 喘振 , 面对 送 风 机 下 喘振 原 因 、 点进 行 分析 , 出 了预 防措施 。 特 提
2次 发 生 喘 振 前 参 数 , 1 2 O 表 ( O 0年 ) 明送 风 机 工 表
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风机的喘振保护构成原理
轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域,在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动,风机及管道会产生强烈的振动,噪声显著增高等不正常工况,一般称为“喘振”,这一不稳定工况区称为喘振区。
实际上,喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象,而在该区域内必然要出现的则是旋转脱流或称旋转失速现象。
这两种工况是不同的,但是它们又有一定的关系。
象17如下图图所示:轴流风机Q-H性能曲线,若用节流调节方法减少风机的流量,如风机工作点在K点右侧,则风机工作是稳定的。
当风机的流量Q < QK时,这时风机所产生的最大压头将随之下降,并小于管路中的压力,因为风道系统容量较大,在这一瞬间风道中的压力仍为HK,因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流,由风道倒入风机中,工作点由K点迅速移至C点。
但是气流倒流使风道系统中的风量减小,因而风道中压力迅速下降,工作点沿着CD线迅速下降至流量Q=0时的D点,此时风机供给的风量为零。
由于风机在继续运转,所以当风道中的压力降低倒相应的D点时,风机又开始输出流量,为了与风道中压力相平衡,工况点又从D跳至相应工况点F。
只要外界所需的流量保持小于QK,上述过程又重复出现。
如果风机的工作状态按F-K-C-D-F周而复始地进行,这种循环的频率如与风机系统的振荡频率合拍时,就会引起共振,风机发生了喘振。
风机在喘振区工作时,流量急剧波动,产生气流的撞击,使风机发生强烈的振动,噪声增大,而且风压不断晃动,风机的容量与压头越大,则喘振的危害性越大。
故风机产生喘振应具备下述条件:
a)风机的工作点落在具有驼峰形Q-H性能曲线的不稳定区域内;
b)风道系统具有足够大的容积,它与风机组成一个弹性的空气动力系统;
c)整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时,产生共振。
轴流风机的Q-H性能曲线
旋转脱流与喘振的发生都是在Q-H性能曲线左侧的不稳定区域,所以它们是密切相关的,但是旋转脱流与喘振有着本质的区别。
旋转脱流发生在图5-18所示的风机Q-H性能曲线峰值以左的整个不稳定区域;而喘振只发生在Q-H性能曲线向右上方倾斜部分。
旋转脱流的发生只决定叶轮本身叶片结构性能、气流情况等因素,与风道系统的容量、形状等无关。
旋转对风机的正常运转影响不如喘振这样严重。
风机在运行时发生喘振,情况就不相同。
喘振时,风机的流量、全压和功率产生脉动或大幅度的脉动,同时伴有明显的噪声,有时甚至是高分贝的噪声。
喘振时的振动有时是很剧烈的,损坏风机与管道系统。
所以喘振发生时,风机无法运行。
轴流风机在叶轮进口处装置喘振报警装置,该装置是由一根皮托管布置在叶轮的前方,皮托管的开口对着叶轮的旋转方向,如图5-19示。
皮托管是将一根直管的端部弯成90°(将皮托管的开口对着气流方向),用一U形管与皮托管相连,则U形管(压力表)的读数应该为气流的动能(动压)与静压之和(全压)。
在正常情况下,皮托管所测到的气流压力为负值,因为它测到的是叶轮前的压力。
但是当风机进入喘振区工作时,由于气流压力产生大幅度波动,所以皮托管测到的压力亦是一个波动的值。
为了使皮托管发送的脉冲压力能通过压力开关发出报警信号,皮托管的报警值是这样规定的:当动叶片处于最小角度位置(-30°)用一U形管测得风机叶轮前的压力再加上2000Pa压力,作为喘振报警装置的报警整定值。
当运行工况超过喘振极限时,通过皮托管与差压开关,利用声光向控制台发出报警信号,要求运行人员及时处理,使风机返回正常工况运行。
为防止轴流风机在运行时工作点落在旋转脱流、喘
振区内,在选择轴流风机时应仔细核实风机的经常工作点是否落在稳定区内,同时在选择调节方法时,需注意工作点的变化情况,动叶可调轴流风机由于改变动叶的安装角进行调节,所以当风机减少流量时,小风量使轴向速度降低而造成的气流冲角的改变,恰好由动叶安装角的改变得以补偿,使气流的冲角不至于增大,于是风机不会产生旋转脱流,更不会产生喘振。
动叶安装角减小时,风机不稳定区越来越小,这对风机的稳定运行是非常有利的。
防止喘振的具体措施:
1)使泵或风机的流量恒大于QK。
如果系统中所需要的流量小于QK时,可装设再循环管或自动排出阀门,使风机的排出流量恒大于QK.
喘振报警装置
2)如果管路性能曲线不经过坐标原点时,改变风机的转速,也可能得到稳定的运行工况。
通过风机各种转速下性能曲线中最高压力点的抛物线,将风机的性能曲线分割为两部分,右边为稳定工作区,左边为不稳定工作区,当管路性能曲线经过坐标原点时,改变转速并无效果,因此时各转速下的工作点均是相似工况点。
3)对轴流式风机采用可调叶片调节。
当系统需要的流量减小时,则减小其安装角,性能曲线下移,临界点向左下方移动,输出流量也相应减小。
4)最根本的措施是尽量避免采用具有驼峰形性能曲线的风机,而采用性能曲线平直向下倾斜的风机。
失速和喘振是两种不同的概念,失速是叶片结构特性造成的一种流体动力现象,它的一些基本特性,例如:失速区的旋转速度、脱流的起始点、消失点等,都有它自己的规律,不受风机系统的容积和形状的影响。
喘振是风机性能与管道装置耦合后振荡特性的一种表现形式,它的振幅、频率等基本特性受风机管道系统容积的支配,其流量、压力功率的波动是由不稳定工况区造成的,但是试验研究表明,喘振现象的出现总是与叶道内气流的脱流密切相关,而冲角的增大也与流量的减小有关。
所以,在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。