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                              離心式冷水機組的喘振機理及防止方法

                              2021-09-24 13:58

                               離心式冷水機組在運行中容易發生喘振故障,喘振發生時機體產生強烈振動,機組制冷劑壓力和壓縮機電流忽高忽低變化劇烈,伴有間歇性沉悶的氣流噪聲。 如果過于頻繁的喘振,擴散器和葉輪也會損壞,給用戶的使用帶來不便和不安因素。 所以,應該努力避免喘振在駕駛中。下面一起了解下離心式冷水機組的喘振機理及防止方法吧!

                                喘振的發生機理:

                                離心式冷水機的基本工作原理:利用高速旋轉的葉輪,向連續流過流路的制冷劑氣體傳遞能量,獲得大的速度,同時提高氣體壓力,設置在葉輪出口的擴散器逐漸擴大葉輪的流通面積。 高速氣體從葉輪流出后,通過擴散器降速擴展擴散器,降低氣體流速,使壓力上升。 即,將氣體的速度能(動能)的一部分轉換為壓力能,從而完成壓縮過程,因此離心式冷水機是高速旋轉的設備。

                                假設葉輪有無限多個葉片,與慣性離心力相比,重力可以忽略,葉輪中流動的流量q、葉輪的角速度x及轉速n不變,另外,只要葉輪的入口和出口處的流體速度在周向上均勻分布,流體就相對于各個流路的流動以相同的一維流動這樣,流體是恒定的。

                                小流量時產生浪涌的機理:

                                流量少時,擴散器會發生渦流和邊界層分離現象,因此喘振現象在負荷小、制冷劑流量少的情況下發生。 由于v2方向的變化過大,與擴散器的入口方向不一致,因此進入擴散器流路時氣體會碰撞。 沖擊劇烈時會產生渦流,阻礙渦流區域的氣體流動,壓縮機的排出壓力急劇下降。

                                同時,擴散器流路內的氣流來自葉輪對氣流做功而轉換的動能。 邊界層內的氣流流動主要依靠主流傳來的動能。 邊界層內的氣體流動時,為了克服壁面的摩擦力,小流量時v2的值沿流路方向減少,壓力變大,因此主流動能也逐漸減少。 流路內的氣體流量減少到一定值后,主流傳遞到邊界層的動能要克服壓力差繼續前進,邊界層的氣流就會停滯,產生渦流和逆流,氣流邊界層就會分離。 壓縮機的排出壓力下降,渦旋殼內的氣體逆流,經過一段時間后壓縮機的流量變大,壓縮機恢復正常。 但是,由于外部的負荷小,蒸發量不足,制冷劑流量逐漸減少,渦旋殼體內的氣體再次發生逆流。 這樣周期性重復的話會發生電涌。

                                大流量時產生浪涌的機理:

                                由于離心式冷水機的葉輪都是后方型的,包括機械損失、容積損失、摩擦損失、沖擊渦流損失等在內,離心式制冷壓縮機的理論性能曲線和實際性能曲線。 在這里,a點是實際揚程的高點。 單元在0至QB的區域中運行,QA點附近是良好工作空間。 高于實際揚程線的外部區域為喘振區域。

                                隨著負荷的變大,冷凝溫度逐漸上升,冷凝壓力也上升。 要求冷水水溫低時,蒸發壓力也低,此時室外氣溫高、濕度高時,冷卻塔換熱效果下降,冷卻水溫上升,冷凝壓力也隨之上升。 另外,如果由于冷卻水量不足、制冷系統中存在非凝縮性氣體、換熱管結垢等現象,冷凝壓力進一步上升,則壓縮機的壓頭也要求進一步上升。 冷凝器與蒸發器的壓力差大于壓縮機的揚程時,冷凝器中的氣體發生逆流,產生喘振現象。 圖2直觀地表示,如果運行線在實際揚程線以內,則能夠順利運行; 一旦超過實際揚程線,機組就會發生喘振。

                                以上介紹的就是離心式冷水機組的喘振機理及防止方法,如需了解更多,可隨時聯系我們!

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