关于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,这种现象称之为喘振。
发生喘振现象的根源是离心风机所具有的驼峰型特性。
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致性,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、温度、密度等都会引起风机特性曲线的微小变化,因此应考虑一定的安全容量,确保实际工作点不至于太靠近喘振极限,以免发生喘振事故。
3、风机选择思路
考虑到地铁项目的空调机组会应用到变频控制,在进行风机选型时,我公司与瑞士KRUGER风机的资深工程师协商了这个问题,共同进行了相关的选型工作,参考了KRUGER风机在国外试验室进行的喘振试验数据,确保机组变频运行时不会出现喘振现象。
4、承诺
当然,我们也理解地铁项目各方对于喘振现象可能发生导致的不安。
我们在此承诺,绝对避免这种现象的发生;我们承诺,所有最终的风机选型得到KRUGER 风机厂、地铁项目业主、监理、设计院或相关的技术专家一致认可不会发生喘振现象,才会应用于地铁项目;我们承诺,如果各方确认风机运行会导致喘振现象的发生,我们同意改用后倾风机,投标价格不改变。