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透平式压缩机的喘振现象

  【压缩机网压缩机流量减少时,随着旋转失速的产生和发展,压缩机的气体流量和排气压力周期性地低频率、大振幅地波动,引起机器的强烈振动,这种现象称为压缩机的喘振。

  喘振时的气流波动和旋转失速时的气流脉动截然不同:喘振时,气流波动方向是轴向的,而不像旋转失速时气流脉动沿轴向进行;喘振时通过压缩机的整个气体流量(或平均流量值)大幅波动,而旋转失速时,通过压缩机的平均流量不变,流量脉动是在平均流量附近的脉动;喘振频率和振幅是流路的容积大小所支配,而旋转失速与它们的关系不大;喘振频率低而旋转失速频率一般都较高。

  形成喘振的内在原因是气流的严重失速和扩展,外部条件是压缩机与管网联合运行工况条件。

  喘振可以分为弱喘振和深度喘振,它们之间没有分界线,一般出现倒流的喘振肯定为深度喘振。喘振现象通常具有如下宏观特征:

  1)压缩机工作极不稳定

  压缩机正常运转时,排气压力、流量等参数脉动值小,频率高,如图1(a)。减少流量到接近喘振流量时,脉动加剧,时而出现时而消失。无明显规律,继续减少流量到出现喘振时,气动参数会出现周期性的波动,振幅大,频率低,同时平均排气压力值下降,如图1(b)。对深度喘振来说,由于气体从排气管网倒流入压缩机继而又经压缩再排出,使气流温度可能急剧升高。

  2)喘振有强烈的周期性气流噪声,出现气流吼叫声

  正常运转时气流的声音为哨声,到喘振前气流声音变化不大。喘振时突然出现周期性的爆声,再减少流量,会出现轰隆隆声。有时由于现场其他的杂声,或对双缸体压缩机,在喘振轻微时,也可能听得不明显,但多数情况下是能明显听得到的。

  3)机器强烈振动。机体、轴承等振幅急剧增加

  压缩机是不允许在喘振条件下运行的,因为危害很大。

  第一,它可能损坏如密封、O形环等压缩机零部件,特别是损坏轴流压缩机动叶,甚至引起动、静零部件等重大碰撞损坏。对止推轴承产生冲击力,破坏轴承油膜稳定,损坏轴承。可能破坏油密封系统,使油膜密封的油气压差失调,造成油膜密封故障。

  第二,可能破坏机器的安装质量,破坏各部分调整好的间隙值,甚至引起轴的变形等,引起机器在以后运行中振动加剧。

  第三,可能使一些有关仪表失灵或使仪表准确性降低。


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