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风机喘振分析及解决方案

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风机喘振分析及解决方案

作者:张科卫

来源:《理论与创新》2017年第28期

摘要:针对某集团国际焦化公司酚氰污水处理厂风机在使用过程中发生的喘振现象,对喘振产生的原因和影响喘振的主要因素进行了分析,提出了判断喘振的方法,并总结了几种消除喘振的解决方案,如采用变频器启动、采用出风管放气、降低好氧池的污泥浓度、保证管路畅通、改变鼓风机的争风状态、加强人员技能培训、定期维护保养等。

关键词:风机;喘振;压力波动;解决方案

1喘振机理

当制硫风机流量小到足够时,会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速,制硫风机出口压力突然下降,使管网的压力比制硫风机出口压力高,迫使气流倒回制硫风机,一直到管网压力下降到低于制硫风机出口压力时,制硫风机开始向管网供气,恢复正常工作;当管网压力又恢复到原来压力时,流量仍小于喘振流量,制硫风机又产生严重的旋转失速,出口压力下降,管网中的气流又会倒流回制硫风机。如此周而复始,使制硫风机的流量和出口压力周期性的大幅波动,引起制硫风机强烈的气流波动,同时伴有气流的吼叫声,这种现象就叫制硫风机的喘振。一般管网容量大,喘振振幅就大,频率就低;管网容量小,喘振振幅就小,频率就高。

2喘振识别

喘振表现:①制硫风机工况极不稳定,压缩气体的出口压力和入口流量周期性地大幅度波动,频率较低,同时平均排气压力值下降;②喘振有强烈的周期性气流噪声,出现气流吼叫声;③机器强烈振动,机体、轴承、管道的振幅急剧增加。由于振动剧烈,轴承液体润滑条件会遭到破坏,损坏轴瓦。转子与定子会产生摩擦、碰撞,密封元件将严重损坏。

3产生喘振的原因

鼓风机在运转的过程中,随着流量的不断减小,进入叶栅气流的流量逐渐减小到最小值时,发生分离,同时沿着叶轮旋转方向,在分离区以小于叶轮旋转角速度的速度移动。鼓风机出口压力在旋转脱离逐渐扩散到整个通道时突然大幅下降。在管网中,由于没有马上减低压力,与鼓风机出口处的压力相比,增加了管网中的气体压力,使得管网中的气体逐渐倒流到鼓风机中。由于低频高振幅的压力脉动,以及气流振荡现象在整个系统中周期性出现,容易发生很大的声响,引起机器振动,同时正常工作受到严重影响,产生喘振。

4影响喘振的因素