、离心压缩机的喘振 1.离心压缩机的工作特性 P喘氵 工作特性指一定转速下,出口压力与流量的关系振 ★最大出口压力对应的流量是喘振点极限流量 ★是针对特定的气体介质和入口温度及压力 不同转速下有不同工作特性 工作特性分为工作区、喘振区和阻塞区 工作区入塞 区 2离心压缩机的喘振现象 喘振现象:离心压缩机运行中,负荷减小到某一值时,气体排出 流量减小并倒流,造成压缩机剧烈振动的现象,又称飞动 3喘振的原因 内因:叶轮结构和介质特性造成一定的工作特性c ●外因:流量减小或被压缩气体介质的特性变化 A处,如Q↓,则P↑,到B点,Q↓,则气体倒流 到C点,Q=0,气体累积,C→D→A,Q↑→Q↓ 气体在叶轮中反复冲击,造成吼叫喘振声。C到D变化快,故称飞动Q 4喘振的影响 流量不稳定,出现周期性的脉动流量 下一页 使压缩机设备损坏。如1968年美国一压缩机喘振损失100万美元关闭 使相应管网设备损坏
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、离心压缩机的喘振 2喘振线方程 实际喘振线是过原点的一根抛物线 Ba+b92,B:出口压力Q:吸入流量可 PI P:进口压力01:进口温度 a>0 a>0 ●aba1>n2表示工作在稳定区 a〓0 a〓0 a<0 a<0 ●a+b01<B表示工作在非稳定(喘振)区 3振动、喘振和阻塞 喘振:在入口流量小于喘振流量c时离心压缩机出现的流量脉动现象。 振动:高速旋转设备固有特性。旋转设备高速运转达到某一转速时使转轴强 烈振动的现象。 它是因旋转设备具有自由振动频率(称为自由振动频率),转速达到该自由振动 频率的倍数时,出现的语振 转速继续升高或降低时,这种振动会消失。 阻塞:压缩机流量过大时,气体流速接近或达到音速(315ms),压缩机叶轮对 气体所作功全部用于克服流动损失气体压力不再升高的现象。 上一页关闭
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二、离心压缩机的防喘振控制系统的设计 1固定极限流量防喘振控制:吸入流量QQp不开旁路阀 策略:最大转速和最高温度下的喘振流量作为固定极限流量q 与一般旁路控制的区别: 匚。一般旁路控制。固定极限流量防喘振控制 P 控制出口流量流量过大开旁路阀控制进口流量流量过小开旁路阀 旁路阀正常时有一定开度 正常时旁路阀关闭 P 偏差不会长期存在无积分饱和正常时偏差长期存在有积分饱和 FC 特点: ★结构简单,投资少,变转速时能耗大 ★常用于转速不变的场合,应用范围不广 页关闭
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离心压缩机防喘振控制系统的设计 2.可变极限流量防喘振控制 策略:根据防喘振线方程和压缩比计算出极限喘振流量 B,;进口流量:Q1=k,/ PIMI 重度:yR1 小=a+1驰;其中,n=N、9M(P2-2aP) P 当吸入流量Q1小于,2(P2-aP1)开旁路阀 bKi n Q ●特点: bK23 ★采用孔板测量入口流量,可不必采用开方器 ★技计算指标计算设定值的单回路控制系统 2 ★控制回路中不含计算单元,因此,参数整定简单 P T T P? kC、y PaT P n S P ★有些场合,计算式可简化 PaC a=0: bK2 1: Pa (P2-B1) 上一页下一页关闭
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二、离心压缩机防喘振控制系统的设计 3.测量出口流量的可变极限流量防喘振控制 ●问题的提出:入口流量无法测量如无安装位置、入口压力低不允许大的压损等 釆用出口流量的测量实现可变极限流量防喘振控制 依据:出口处测得的重量流量和入口处测得的重量流量是相等的 设入口和出口孔板的校正系数K1和K2相等 P2M 当T=。2及a=0时 RO1 ZRe,G1=nQ1=G2=Y2 Q2 可得到:P1-P202 l 2d aP bK n P0. d (P2-aB1) bKi P201 nT 特点: bKi ★采用孔板测量出口流量,可允许较大的压力损失 ★可用于高压缩比的场合 ★需要考虑出口和入口温度(重度变化)的影响 ★有些场合,计算式可更简化 ◎P 2d KP 上一页下一页关闭
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