
關于離心式壓縮機喘振問題
1、什么是離心式壓縮機的喘振?
離心式壓縮機在生產運行過程中,有時會突然產生強烈的振動,氣體介質的流量和壓力也出現大幅度脈動,并伴有周期性沉悶的“呼叫”聲,以及氣流波動在管網中引起“呼哧”“呼哧”的強噪聲,這種現象稱為離心式壓縮機的喘振工況。
壓縮機不能在喘振工況下長時間運行,一旦壓縮機進入喘振工況,操作人員應立即采取調節措施,降低出口壓力,或增加進口,或出口流量,使壓縮機快速脫離喘振區,實現壓縮機的穩定運行。
2、喘振現象的特征是什么?離心式壓縮機運行一旦出現喘振現象,則機組和管網的運行具有以下特征:
1)氣體介質的出口壓力和入口流量大幅度變化,有時還可能產生氣體倒流現象。氣體介質由壓縮機排出轉為流向入口,這是危險的工況。
2)管網有周期性振動,振幅大,頻率低,并伴有周期性的“吼叫”聲。
3)壓縮機機體振動強烈,機殼,軸承均有強烈的振動,并發出強烈的周期性的氣流聲,由于振動強烈,軸承潤滑條件會遭到破壞,軸瓦會燒壞,甚至軸被扭斷,轉子與定子會產生摩擦,碰撞,密封元件將遭到嚴重破壞。
3、如何進行防喘振調節?喘振的危害極大,但至今無法從設計上予以消除,只能在運轉中設法避免機組運行進入喘振工況,防喘振的原理就是針對引起喘振的原因,在喘振將要發生時,立即設法把壓縮機的流量增大,使機組運行脫離喘振區。防喘振的方法具體有三種:
1)部分氣體防空法。
2)部分氣體回流法。
3)改變壓縮機運行轉速法。
4、壓縮機運行低于喘振極限的原因?
1)出口背壓太高。
2)進口管線閥門被節流。
3)出口管線閥門被節流。
4)防喘振閥門有缺陷或者調節不正確。
離心式壓縮機流量工況及調節方法
1、離心式壓縮機的*大流量工況?
當流量達到*大時的工況即為*大流量工況,造成這種工況有兩種可能:
一是級中某流道喉部處的氣流達到臨界狀態,這時氣體的容積流量已是*大值,任憑壓縮機的背壓再降低,流量也不可能增加,這種工況也成為“阻塞”工況。
二是流道內并沒有達到臨界狀態,即未出現“阻塞”工況,但壓縮機在較大的流量下,機內流動損失很大,所能提供的排氣壓力已很小,幾乎接近零能量,僅能夠用來克服排氣管道中的阻力以維持這樣大的流量,這就是離心式壓縮機的*大流量工況。
與*大流量工況對應的就是*小流量工況,就是我們上面提到的“喘振工況”。這里不再做介紹。
2、離心式壓縮機的工況調節方法有哪些?由于生產上工藝參數不可避免地會有變化,所以經常需要對壓縮機進行手動或自動調節,使壓縮機能適應生產要求在變工況下操作,以保持生產系統的穩定。壓縮機的轉速具有改變壓縮機性能曲線的功能,但效率是不變的,因此,它是壓縮機調節方法的*好形式。
離心式壓縮機的調節一般有兩種:一是等壓調節,即在背壓不變的前提下調節流量;一種是等流量調節,即在*流量不變的情況下調節壓縮機的排氣壓力。具體說有以下五種調節方式:
1) 出口流量調節。
2) 進口流量調節。
3) 改變轉速調節。
4) 轉動進口導葉調節。
5) 部分放空或回流調節。
另外,我們再了解下等壓力調節、等流量調節和比例調節的含義是什么?
1)等壓力調節是指保持壓縮機的排氣壓力不變,只改變氣體流量的調節。
2)等流量調節是指保持壓縮機輸送氣體介質的流量不變,只是改變排出壓力的調節。
3)比例調節是指保持壓力比不變(如防喘振調節),或保持兩種氣體介質的容積流量百分比不變的調節。
離心式壓縮機高速轉子的振動及隔振
離心機屬于高速回轉機械,工作時也難免出現振動,而且有時會產生劇烈的振動,所以振動也是離心機的重要問題之一。研究離心機的振動特性,目的就是減小離心機在運轉中產生的振動,以*其正常運轉。
離心機振動的原因,主要來自回轉部分的不平衡,不平衡質量大,振動就嚴重,反之振動量就小。為了避免和減小振動,設計時應使離心機的工作轉速(即不平衡力和力矩的頻率)遠離其系統的臨界轉速;這是一方面的措施,另一方面是*制造和裝配質量。如果制造和裝配達不到規定的技術條件,例如轉子的平衡、加工精度、配合的要求及材料質量的均勻性等,也會引起和加劇離心機的振動。此外,在使用和操作上也應注意*機器的平衡問題,如果布料不均、局部漏料、塌料、混入大塊異物以及連接件構動等,也都會引起振動。
因此,對一臺離心機的振動問題,要按具體情況具體分析。例如原來運轉振動很小的離心機,在檢修拆裝其回轉部分以后振動加劇,就應考慮是否是由于轉子的平衡受到影響所致,必要時就需要重新進行一次轉子的平衡試驗,空轉時振動不大而加料后振動變大。很多情況往往是新的機器使用時良好,而使用相當一段時間后振動愈來愈大,這就需要從轉動部分的磨損和腐蝕、物料情況以及各連接零件(包括地腳螺栓)是否松動等方面的原因去加以分析和研究。
對于定型產品的離心機等,在沒有經過仔細核算之前,不得隨意改變其轉速;更不許在高速回轉的轉子上任意補焊、拆除或添加零件和質量。
從制造和裝*面來說,避免振動的關鍵問題,仍是力求回轉部分的平衡,以盡量減小引起振動的不平衡力和力矩。
離心機轉子(包括轉鼓和軸等),在零件加工組裝完成后,必須進行平衡試驗和校正,平衡試驗包括靜平衡和動平衡。
離心式壓縮機靜平衡和動平衡
1、靜平衡
靜平衡裝置有導軌式、天平式、滾柱式等,一般常用導軌式。導軌的截面有圓形、矩形、菱形和梯形。其中以圓形截面精度*高。但一般只用于平衡輕型零件。
檢查轉子靜平的方法是:將轉子整體置于水平的兩根硬鋼軌上,觀察其是否能達到“隨遇平衡”,即在任意位置時都能平衡。當質心偏移時,轉子只能停留在當其質心處于*下邊位置時,此時可以在質心對面,轉子的上方,選擇某一半徑處加一質量,以達到“隨遇平衡”,或在質心方向上減一質量的方法加以平衡。
一個零件是僅需作靜平衡,還是需作動平衡,主要與其工作轉速n及長徑比L/D有關。一般可根據圖10-1選取。圖中a線下方為靜平衡區,b線上方為動平衡區,兩線之間的區域主要用于比較重要的零件,但對振動要求不大嚴格的場合。在實際生產時零件的靜平衡,一般作到“隨遇平衡”就可以了。
2、動平衡
對于軸向尺寸較長的樣子,常常不僅存在離心慣性力G,而且還產生了離心慣性力矩,作靜平衡時離心慣性力可以平衡,但旋轉時會產生離心慣性力偶,M=ce,這種轉子的不平衡情況稱為動不平衡。
經過平衡后的轉子,就在連接轉鼓和軸的對應部位打上記號,一般不許隨意拆開。如果必須拆開時,應按原記號裝上,以免影響平衡。
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