南昌市贛安風(fēng)機(jī)制造有限責(zé)任公司

一、概述

通風(fēng)系統(tǒng)喘振的先決條件有兩個(gè)：

• 首先是當(dāng)通風(fēng)機(jī)流量很小時(shí)，進(jìn)口氣流角β1 與葉片進(jìn)口安裝角β1A 差值越大，也就是說沖角τ=β1A-β1 值明顯增加了，效率就越迅速下降，甚至無法把氣流輸出；

   

• 其次是管道的影響，若管網(wǎng)的阻力系數(shù)很大，管網(wǎng)的性能曲線就很容易與通風(fēng)機(jī)性能曲線在左下部相交，進(jìn)入喘振區(qū)發(fā)生喘振。管網(wǎng)阻力小或管路比較短，就不易產(chǎn)生喘振。

一般來說，高壓小流量風(fēng)機(jī)比低壓大流量風(fēng)機(jī)更容易產(chǎn)生喘振。若用試驗(yàn)方法來測量，產(chǎn)品可按類比法確定其喘振界限。壓升為500～1000Pa的通風(fēng)機(jī)，喘振流量一般取設(shè)計(jì)流量的50%。

喘振對(duì)通風(fēng)機(jī)的危害十分嚴(yán)重。喘振發(fā)生時(shí)由于氣流強(qiáng)烈的脈動(dòng)和周期性振蕩，使噪聲加劇，它不僅使葉輪的葉片應(yīng)力大大增加，而且對(duì)葉輪焊縫、連接鉚釘也會(huì)帶來很大的沖擊，還會(huì)使主軸與軸承、軸承與軸承座的軸向力大大增加，這就直接危害到葉輪、主軸、軸承、軸承座和地基。

二、通風(fēng)機(jī)喘振的判斷方法

1. 聽

通風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的正常工況下，其噪聲較低，而且是連續(xù)性的。當(dāng)接近喘振工況時(shí)，由于整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生氣流周期性振蕩，因而在出氣管道中氣流發(fā)出的噪聲也時(shí)高時(shí)低，并產(chǎn)生周期性的變化。進(jìn)入喘振工況時(shí)，噪聲立即大大增加，甚至有爆音出現(xiàn)。

2. 看

觀測通風(fēng)機(jī)出口的壓力和流量。通風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定工況下運(yùn)行時(shí)，其出口壓力和進(jìn)口流量的變化不大，也有規(guī)律，且所測的數(shù)據(jù)在平均值附近擺動(dòng)，變動(dòng)的幅度很??；當(dāng)接近進(jìn)入喘振工況時(shí)，二者變化都很大 。

觀測機(jī)體和軸承的振動(dòng)情況。當(dāng)接近進(jìn)入喘振工況時(shí)，風(fēng)機(jī)軸承座將發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，出口管道也會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的振動(dòng) 。

三、防止喘振的方法

1. 風(fēng)機(jī)選型時(shí)，其性能要在區(qū)內(nèi)。

不要人為地隨意增加選型系數(shù)，而使風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的實(shí)際流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)流量，若采用大量節(jié)流，就很容易把風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)到喘振區(qū)域工作。

為此，在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和選型中，要避免工況范圍接近進(jìn)入喘振區(qū)。例如 , 在循環(huán)流化床風(fēng)機(jī)的選型中，一般設(shè)計(jì)院給出兩個(gè)參數(shù)點(diǎn)TB、BMCR。TB是鍋爐負(fù)荷點(diǎn)，BMCR點(diǎn)為設(shè)計(jì)運(yùn)行點(diǎn)，TB點(diǎn)的性能取BMCR點(diǎn)的15%～30%。在選型中二者須都要考慮，使風(fēng)機(jī)既能在BMCR點(diǎn)進(jìn)入穩(wěn)定工況區(qū)運(yùn)行，又可達(dá)到TB點(diǎn)。

掌握了這些，就可以使BMCR點(diǎn)在區(qū)運(yùn)行，要把TB點(diǎn)定位到低效區(qū)內(nèi)，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)一般情況下不在此點(diǎn)運(yùn)行。所以，掌握和了解喘振的特性尤為重要。

2. 風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)運(yùn)行中一旦發(fā)生喘振，還可以通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法來調(diào)整工況范圍。

離心通風(fēng)機(jī)可以改變?nèi)~輪直徑，軸流通風(fēng)機(jī)可以改變動(dòng)葉安裝角，這些方法都可以使通風(fēng)機(jī)的性能曲線向小流量區(qū)域移動(dòng) , 這時(shí)喘振臨界線也就相應(yīng)地向小流量區(qū)域移動(dòng)，這同樣也可以擴(kuò)大通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工況范圍 。

3. 由于某些工作場合均不具備上述調(diào)節(jié)條件，也不能停車而影響生產(chǎn)，所以還有一種簡單快捷的調(diào)節(jié)方法也可消除喘振，這就是加設(shè)放氣閥。

就馬上可以消除喘振。但須得指出放入大氣的氣體應(yīng)是無害氣體，若是有害氣體就須得由小管道引入通風(fēng)機(jī)進(jìn)口管道中。這種方法的缺點(diǎn)是，會(huì)將經(jīng)過葉輪獲得的動(dòng)量白白放掉一部分，從而使風(fēng)機(jī)整體效率下降。但因其方法簡單且效果顯著，在通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)中被廣泛地應(yīng)用 。

4. 兩閥操作法。

在通風(fēng)機(jī)的排氣管道上設(shè)兩個(gè)閥，把兩個(gè)閥之間的容積固定為某一值，兩個(gè)閥之間的容積相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)氣罐，一閥直接裝在離風(fēng)機(jī)出口較近的位置上，相當(dāng)于一個(gè)節(jié)流閥，稍微節(jié)流就可以防喘振；而二個(gè)閥僅作為一個(gè)阻力。實(shí)踐證明，這種裝置不僅可以達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)減小噪聲也很有利。

5. 防喘振環(huán)。

目前在地鐵或隧道用風(fēng)機(jī)設(shè)備中，在主風(fēng)筒加設(shè)防振環(huán)已成為普遍趨勢。這種導(dǎo)流片可在氣流出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)脫離時(shí)，不是經(jīng)過葉道產(chǎn)生非穩(wěn)定氣流團(tuán)，而是沿著導(dǎo)流片逆向流回葉片。缺點(diǎn)是在此情況下部分氣流做了無用功，但它可以使風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工況范圍擴(kuò)大，喘振區(qū)域縮小（見下圖）。

這種方法目前是軸流通風(fēng)機(jī)中防喘振的方案，在國外的部分風(fēng)機(jī)制造廠中廣為應(yīng)用。此外，在主風(fēng)筒葉片頂端加設(shè)防喘振葉柵也可以使通風(fēng)機(jī)的喘振界限向小流量區(qū)域偏離，從而擴(kuò)大通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工況范圍。