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風(fēng)機(jī)的失速和喘振

 發(fā)布時間:2021-12-21 瀏覽次數(shù):0

失速

當(dāng)氣流與葉片進(jìn)口形成正沖角時,隨著沖角的增大,在葉片后緣點附近產(chǎn)生渦流,而且氣流開始從表面分離。當(dāng)正沖角超過某一臨界值時,氣流在葉片背部的流動遭到破壞,升力減小,阻力卻急劇增加,這種現(xiàn)象稱為旋轉(zhuǎn)脫流失速。

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如果脫流現(xiàn)象發(fā)生在風(fēng)機(jī)的葉道內(nèi),則脫流將對葉道造成堵塞,使葉道的阻力增大,同時風(fēng)壓也隨之迅速降低。

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軸流風(fēng)機(jī)的失速特性是由風(fēng)機(jī)的葉型等特性決定的,同時也受到風(fēng)道阻力等系統(tǒng)特性的影響,如圖所示,鞍形曲線M為風(fēng)機(jī)不同安裝角的失速點連線,工況點落在馬鞍形曲線的左上方,均為不穩(wěn)定工況區(qū),這條線也稱為失速線。由圖中看出:

在同一葉片角度下,管路阻力越大,風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓越高,風(fēng)機(jī)運行越接近于不穩(wěn)定工況區(qū);

在管路阻力特性不變的情況下,風(fēng)機(jī)動葉開度越大,風(fēng)機(jī)運行點越接近不穩(wěn)定工況區(qū)。

失速的現(xiàn)象:

1、失速風(fēng)機(jī)的壓頭、流量、電流大幅降低;

2、失速風(fēng)機(jī)噪聲明顯增加,嚴(yán)重時機(jī)殼、風(fēng)道、煙道發(fā)生振動;

3、在投入“自動”的情況下,與失速風(fēng)機(jī)并聯(lián)運行的另一臺風(fēng)機(jī)電流、容積比能大幅升高;

4、與風(fēng)機(jī)“喘振”不同,風(fēng)機(jī)失速后,風(fēng)壓、流量降低后不發(fā)生脈動。

失速的危害:

1、風(fēng)機(jī)失速時,風(fēng)量、風(fēng)壓大幅降低,引起爐膛燃燒劇烈變化,易于發(fā)生滅火事故;

2、并聯(lián)運行的另一臺風(fēng)機(jī)投入“自動”時,出力增大,容易造成電機(jī)過負(fù)荷;

3、失速風(fēng)機(jī)振動明顯增高,可能風(fēng)機(jī)設(shè)備、風(fēng)道振動大損壞;

4、處理過程不正確時,易于引發(fā)風(fēng)機(jī)“喘振”,損壞設(shè)備。

喘振

由于失速氣流脫流造成風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓降低,這時就會由于風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)壓大于風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓造成風(fēng)量回流,當(dāng)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓大于風(fēng)道壓力時,風(fēng)機(jī)又向風(fēng)道送風(fēng)。這樣氣流會發(fā)生往復(fù)流動,風(fēng)機(jī)及管道會產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動,噪聲顯著增高,還可能發(fā)生流量、全壓和電流的大幅度波動,這種不穩(wěn)定工況稱為喘振。

軸流風(fēng)機(jī)性能曲線的左半部具有一個馬鞍形的區(qū)域,在此區(qū)段運行有時會出現(xiàn)風(fēng)機(jī)的流量、壓頭和功率的大幅度脈動等不正常工況,這一不穩(wěn)定工況區(qū)稱為喘振區(qū),形成原理見下圖。

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風(fēng)機(jī)產(chǎn)生喘振應(yīng)具備的條件:

1、風(fēng)機(jī)的工作點落在具有駝峰形Q-H性能曲線的不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi);

2、風(fēng)道系統(tǒng)具有足夠大的容積,它與風(fēng)機(jī)組成一個彈性的空氣動力系統(tǒng);

3、整個循環(huán)的頻率與系統(tǒng)的氣流振蕩頻率合拍時,產(chǎn)生共振。

失速與喘振的本質(zhì)區(qū)別:

1、旋轉(zhuǎn)脫流發(fā)生在風(fēng)機(jī)Q-H性能曲線峰值以左的整個不穩(wěn)定區(qū)域,而喘振只發(fā)生在Q-H性能曲線向右上方傾斜部分;

2、旋轉(zhuǎn)脫流的發(fā)生只決定葉輪本身葉片結(jié)構(gòu)性能、氣流情況等因素,與風(fēng)道系統(tǒng)的容量、形狀等無關(guān);

3、風(fēng)機(jī)在喘振時,風(fēng)機(jī)的流量、全壓和功率產(chǎn)生脈動或大幅度的脈動,同時伴有明顯的噪聲,有時甚至是高分貝的噪聲,甚至損壞風(fēng)機(jī)與管道系統(tǒng)。所以喘振發(fā)生時,風(fēng)機(jī)無法運行。

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報警原理:

在正常情況下,皮托管所測到的氣流壓力值穩(wěn)定,但是當(dāng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)工作時,由于氣流壓力產(chǎn)生大幅度波動,所以皮托管測到的壓力亦是一個波動的值,皮托管發(fā)送的脈沖壓力信號通過壓力開關(guān),利用電接觸器發(fā)生報警信號。一般規(guī)定,當(dāng)動葉片處于小角度位置,用一U形管測得風(fēng)機(jī)葉輪前的壓力再加上2000Pa壓力,作為喘振報警裝置的報警整定值。

喘振的危害及處理:

喘振的發(fā)生會破壞風(fēng)機(jī)與管道的設(shè)備,威脅風(fēng)機(jī)及整個系統(tǒng)的保障性。處理方式如下:

1、風(fēng)機(jī)發(fā)生喘振,應(yīng)立即將風(fēng)機(jī)動葉片控制置于手動方式,關(guān)小另一臺未失速風(fēng)機(jī)的動葉,適當(dāng)關(guān)小失速風(fēng)機(jī)的動葉,同時協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)引、送風(fēng)機(jī),維持爐膛負(fù)壓在允許范圍內(nèi);

2、若風(fēng)機(jī)并列操作中發(fā)生喘振,應(yīng)停止并列,盡快關(guān)小失速風(fēng)機(jī)動葉,查明原因去掉后再進(jìn)行并列操作;

3、若因風(fēng)煙系統(tǒng)的風(fēng)門、擋板被誤關(guān),引起的風(fēng)機(jī)喘振,應(yīng)立即打開,同時調(diào)整動葉開度;

4、若風(fēng)門、擋板故障,立即降低鍋爐負(fù)荷,聯(lián)系檢修處理;

5、若為吹灰引起,應(yīng)立即停止。

經(jīng)上述處理喘振消失,則穩(wěn)定運行工況,進(jìn)一步查找原因并采取相應(yīng)的措施后,方可逐步增加風(fēng)機(jī)的負(fù)荷;若經(jīng)上述處理后無效或已嚴(yán)重威脅設(shè)備保障,應(yīng)立即停止該風(fēng)機(jī)運行。

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