前段時間在貼吧上看到一個新手哭訴工廠的壓縮機發生喘振，結果因為自己還不瞭解喘振是什麼，錯過了最佳的維修時間，導致了設備和軸承損壞，造成了事故，直接影響到了設備得安全運行。
老闆一氣之下，扣了他的獎金。雖然小夥子心裡氣不過，但是錯誤確實是由於他的疏忽引起的，也只能認了。
看來行業裡還是有很多新人不懂得自行診斷設備病症，設備出了問題也不懂得怎麼處理，結果導致了一連續的問題，從而釀成大禍。那麼今天就給大家科普一下風機喘振的相關問題，可以先收藏起來，留著有空的時候看。
01
喘振定義
喘振，顧名思義就象人哮喘一樣，風機出現週期性的出風與倒流，相對來講軸流式風機更容易發生喘振，嚴重的喘振會導致風機葉片疲勞損壞。
流體機械及其管道中介質的週期性振盪，是介質受到週期性吸入和排出的激勵作用而發生的機械振動。例如，泵或壓縮機運轉中可能出現的喘振過程是：流量減小到最小值時出口壓力會突然下降，管道內壓力反而高於出口壓力，於是被輸送介質倒流回機內，直到出口壓力升高重新向管道輸送介質為止；當管道中的壓力恢復到原來的壓力時,流量再次減少，管道中介質又產生倒流，如此週而復始。
喘振的產生與流體機械和管道的特性有關，管道系統的容量越大，則喘振越強，頻率越低。一旦喘振引起管道、機器及其基礎共振時，還會造成嚴重後果。為防止喘振，必須使流體機械在喘振區之外運轉。在壓縮機中，通常採用最小流量式、流量-轉速控制式或流量-壓力差控制式防喘振調節系統。當多臺機器串聯或並聯工作時，應有各自的防喘振調節裝置。
02
風機喘振的現象
- 風機抽出的風量時大時小，產生的風壓時高時低，系統內氣體的壓力和流量也發生很大的波動。
- 風機的電動機電流波動很大，最大波動值有50A左右。
- 風機機體產生強烈的振動，風機房地面、牆壁以及房內空氣都有明顯的抖動。
- 風機發出“呼嚕、呼嚕”的聲音，使噪聲劇增。
- 風量、風壓、電流、振動、噪聲均發生週期性的明顯變化，持續一個週期時間在8s左右。
03
喘振原因
根據對軸流式通風機做的大量性能試驗來看，軸流式通風機的p－Q性能曲線是一組帶有駝峰形狀的曲線（這是風機的固有特性，只是軸流式通風機相對比較敏感），如左圖所示。當工況點處於B點（臨界點） 左側B、C之間工作時，將會發生喘振，將這個區域劃為非穩定區域。發生喘振，說明其工況已落到B、C之間。
離心壓縮機發生喘振，根本原因就是進氣量減少並達到壓縮機允許的最小值。理論和實踐證明：能夠使離心壓縮機工況點落入喘振區的各種因素，都是發生喘振的原因。
- 進氣溫度升高，空氣密度減少，夏季比冬季易發生喘振。
- 進氣壓力下降，如入口過濾器堵塞或吸氣負壓值高。
- 出口系統管網壓力提高，即排氣不暢造成出口堵塞喘振。
- 離心壓縮機出口工作壓力值設定在喘振區邊緣。
- 離心機轉速降低時易發生喘振。
04
喘振的危害
1. 喘振現象對壓縮機的危害
喘振現象對壓縮機十分有害，主要表現在以下幾個方面：
- 喘振時由於氣流強烈的脈動和週期性震盪，會使供氣參數（壓力、流量等）大幅度地波動，破壞了工藝系統的穩定性。
- 會使葉片強烈振動，葉輪應力大大增加，噪音加劇。
- 引起動靜部件的摩擦與碰撞，使壓縮機的軸產生彎曲變形，嚴重時產生軸向竄動，碰壞葉輪。
- 加劇軸承、軸頸的磨損，破壞潤滑油膜的穩定性，使軸承合金產生疲勞裂紋，甚至燒燬。
- 損壞壓縮機的級間密封及軸封，使壓縮機效率降低，甚至造成爆炸、火災等事故。
- 影響與壓縮機相連的其他設備的正常運轉，干擾操作人員的正常工作，使一些測量儀表儀器準確性降低，甚至失靈。
一般機組的排氣量、壓力比、排氣壓力和氣體的密度越大，發生的喘振越嚴重，危害越大。
2. 軸流風機發生喘振時的危害
當風機發生喘振時，風機的流量週期性地變化，變化幅度比較大，可能出現零甚至負值。風機流量的這種劇烈的正負波動，會發生氣流的猛烈撞擊，使風機本身產生劇烈振動，同時風機工作的噪聲加劇。大容量、高壓頭風機發生喘振的危害很大,可能導致軸承和設備的損壞。
05
影響壓縮機喘振的因素
1. 壓縮機轉速
當離心壓縮機轉速變化時，其性能曲線也將隨之改變，當轉速提高時，壓縮機葉輪對氣體所做的功將增大，在相同的容積流量下，氣體的壓力也增大，性能曲線上移。反之，轉速降低則性能曲線下移。
2. 管道特性對喘振的影響
離心壓縮機的工作點是壓縮機性能曲線與管網特性曲線的交點，只要其中一條曲線發生變化,則工作點就會改變。管網阻力增大（如壓縮機出口閥關小）， 其特性曲線將變陡，致使工作點向小流量方向移動，如圖所示：當工作點由A移至A時便進人了喘振工況區。管網容量越大，喘振的振幅越高，頻率越低，喘振越嚴重，破壞性越強。喘振的頻率大致與管網容量的平方根或容量的0.56次方成反比。
另外，管網的容量對壓縮機的喘振流量也有影響，戴冀等對一小型低壓離心壓縮機的喘振試驗表明：管網的容量對喘振點的影響很大, 容量大時喘振點流量也增大，壓縮系統穩定性變差。
3. 影響喘振的其他因素
- 壓縮機的參數結構：入口導葉開度、葉輪結構、擴壓機的結構
- 壓縮機的進氣狀態：進氣溫度、壓力、氣體組成。
06
防止喘振的具體措施
1. 針對軸流式風機喘振採取的措施
- 使泵或風機的流量恆大於QK。如果系統中所需要的流量小於QK時，可裝設再循環管或自動排出閥門，使風機的排出流量恆大於QK 。
- 如果管路性能曲線不經過座標原點時，改變風機的轉速，也可能得到穩定的運行工況。通過風機各種轉速下性能曲線中最高壓力點的拋物線，將風機的性能曲線分割為兩部分，右邊為穩定工作區，左邊為不穩定工作區，當管路性能曲線經過座標原點時，改變轉速並無效果，因此時各轉速下的工作點均是相似工況點。
- 對軸流式風機採用可調葉片調節。當系統需要的流量減小時，則減小其安裝角，性能曲線下移，臨界點向左下方移動，輸出流量也相應減小。
- 最根本的措施是儘量避免採用具有駝峰形性能曲線的風機，而採用性能曲線平直向下傾斜的風機。
2. 防止離心式壓縮機喘振的條件
- 防止進氣壓力過低、進氣溫度高和氣體分子量減少等
- 防止管網堵塞使管網特性改變。
- 要堅持在開、停車過程中，升降速度不可太快，並且先升速後升壓和先降壓後降速。
- 開、關防喘振閥時要平穩緩慢。
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