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离心式冷水机组的喘振机理及防止方法

2021-09-24 13:58

 离心式冷水机组在运行中容易发生喘振故障,喘振发生时机体产生强烈振动,机组制冷剂压力和压缩机电流忽高忽低变化剧烈,伴有间歇性沉闷的气流噪声。 如果过于频繁的喘振,扩散器和叶轮也会损坏,给用户的使用带来不便和不安因素。 所以,应该努力避免喘振在驾驶中。下面一起了解下离心式冷水机组的喘振机理及防止方法吧!

  喘振的发生机理:

  离心式冷水机的基本工作原理:利用高速旋转的叶轮,向连续流过流路的制冷剂气体传递能量,获得大的速度,同时提高气体压力,设置在叶轮出口的扩散器逐渐扩大叶轮的流通面积。 高速气体从叶轮流出后,通过扩散器降速扩展扩散器,降低气体流速,使压力上升。 即,将气体的速度能(动能)的一部分转换为压力能,从而完成压缩过程,因此离心式冷水机是高速旋转的设备。

  假设叶轮有无限多个叶片,与惯性离心力相比,重力可以忽略,叶轮中流动的流量q、叶轮的角速度x及转速n不变,另外,只要叶轮的入口和出口处的流体速度在周向上均匀分布,流体就相对于各个流路的流动以相同的一维流动这样,流体是恒定的。

  小流量时产生浪涌的机理:

  流量少时,扩散器会发生涡流和边界层分离现象,因此喘振现象在负荷小、制冷剂流量少的情况下发生。 由于v2方向的变化过大,与扩散器的入口方向不一致,因此进入扩散器流路时气体会碰撞。 冲击剧烈时会产生涡流,阻碍涡流区域的气体流动,压缩机的排出压力急剧下降。

  同时,扩散器流路内的气流来自叶轮对气流做功而转换的动能。 边界层内的气流流动主要依靠主流传来的动能。 边界层内的气体流动时,为了克服壁面的摩擦力,小流量时v2的值沿流路方向减少,压力变大,因此主流动能也逐渐减少。 流路内的气体流量减少到一定值后,主流传递到边界层的动能要克服压力差继续前进,边界层的气流就会停滞,产生涡流和逆流,气流边界层就会分离。 压缩机的排出压力下降,涡旋壳内的气体逆流,经过一段时间后压缩机的流量变大,压缩机恢复正常。 但是,由于外部的负荷小,蒸发量不足,制冷剂流量逐渐减少,涡旋壳体内的气体再次发生逆流。 这样周期性重复的话会发生电涌。

  大流量时产生浪涌的机理:

  由于离心式冷水机的叶轮都是后方型的,包括机械损失、容积损失、摩擦损失、冲击涡流损失等在内,离心式制冷压缩机的理论性能曲线和实际性能曲线。 在这里,a点是实际扬程的高点。 单元在0至QB的区域中运行,QA点附近是良好工作空间。 高于实际扬程线的外部区域为喘振区域。

  随着负荷的变大,冷凝温度逐渐上升,冷凝压力也上升。 要求冷水水温低时,蒸发压力也低,此时室外气温高、湿度高时,冷却塔换热效果下降,冷却水温上升,冷凝压力也随之上升。 另外,如果由于冷却水量不足、制冷系统中存在非凝缩性气体、换热管结垢等现象,冷凝压力进一步上升,则压缩机的压头也要求进一步上升。 冷凝器与蒸发器的压力差大于压缩机的扬程时,冷凝器中的气体发生逆流,产生喘振现象。 图2直观地表示,如果运行线在实际扬程线以内,则能够顺利运行; 一旦超过实际扬程线,机组就会发生喘振。

  以上介绍的就是离心式冷水机组的喘振机理及防止方法,如需了解更多,可随时联系我们!

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