風(fēng)機喘振的形成原因

通風(fēng)機并不是在任何工況點都能穩(wěn)定地工作的，這是由通風(fēng)機的特性所決定的。如圖4 一3 所示，通風(fēng)機的壓力特性曲線有一個峰值，即在某一風(fēng)量下風(fēng)機的壓力達到值，大于或小于這一風(fēng)量時風(fēng)機的壓力就要下降。
如果風(fēng)機的運行工況點在風(fēng)機壓力特性曲線峰值點D 的右側(cè)（即壓力特性曲線的下降段），例如圖中風(fēng)機特性曲線與管網(wǎng)特性曲線R ，的交點B 。此時若管網(wǎng)受到干擾，管網(wǎng)中阻力突然升高△ p ，則管網(wǎng)中通過的風(fēng)量將會減少么q 、，，這相當(dāng)于管網(wǎng)特性曲線突然由R ．移至R ' ，。為了適應(yīng)管網(wǎng)中突然變化了的情況，風(fēng)機立即進入B ‘點運行，輸出的風(fēng)量隨之減少△ q 、．，從風(fēng)機特性曲線看，風(fēng)機輸出風(fēng)量減少△ q 、．時風(fēng)壓隨之升高勻，，這與管網(wǎng)的變化是一致的。當(dāng)干擾消失后，管網(wǎng)特性恢復(fù)到原來狀態(tài)，風(fēng)機又立即回復(fù)到B 點工作。因為在這一區(qū)間工作時，通風(fēng)機的工作狀態(tài)能自動地與管網(wǎng)的工作狀態(tài)保持平衡，穩(wěn)定地工作，所以我們把這一區(qū)間叫做通風(fēng)機的穩(wěn)定工作區(qū)。

如果風(fēng)機的運行工況點在風(fēng)機壓力特性曲線峰值點D 的左側(cè)（即壓力特性曲線的上升段），例如圖中風(fēng)機特性曲線與管網(wǎng)特性曲線R ，的交點C 。此時若管網(wǎng)受到干擾，管網(wǎng)中阻力突然升高△ p ，則管網(wǎng)中通過的風(fēng)量將會減少△ q 、，這相當(dāng)于管網(wǎng)特性曲線突然由R ，移至R ' ，。為了適當(dāng)管網(wǎng)中突然變化了的情況，通風(fēng)機要么在C ‘點工作，輸出的風(fēng)量也相應(yīng)減少么q 、．；要么在C “點工作，產(chǎn)生的壓力也相應(yīng)提高么p 。然而這兩點都不是風(fēng)機特性曲線與管網(wǎng)特性曲線的交點，風(fēng)機不可能在這兩點工作。因為當(dāng)風(fēng)機在C ‘點工作時，雖然輸出的風(fēng)量減少了么q 、，，適應(yīng)了管網(wǎng)的輸送能力，但產(chǎn)生的壓力不但沒有提高，反而降低了△ p ' ，這樣的風(fēng)壓不然不足以克服管網(wǎng)阻力，使得減少后的風(fēng)量也輸送不出去；若風(fēng)機在C “點工作，雖然產(chǎn)生的壓力提高了么p ，但輸出的風(fēng)量不但沒有減少，反而增加了△ q ‘、．，這樣大的風(fēng)量在管網(wǎng)中顯然是通不過的，因為當(dāng)這樣大的風(fēng)量通過管網(wǎng)RZ 或R , ‘時將遇到非常非常大的阻力，遠遠大于風(fēng)機所產(chǎn)生的壓力?；谏鲜鲈?，風(fēng)機無論輸出多少風(fēng)量都不能從管網(wǎng)中輸送出去，非但如此，在管網(wǎng)阻力大于風(fēng)機產(chǎn)生的壓力的情況下，管網(wǎng)中的一部分風(fēng)量反而要向風(fēng)機內(nèi)部倒流，使風(fēng)機進入負流量下略高于D 點壓力的D ‘點進行工作。當(dāng)風(fēng)機進入負流量下進行工作后，管網(wǎng)中的風(fēng)量迅速排出，在某一瞬間管網(wǎng)中氣體停止流動，管網(wǎng)中的阻力在此瞬間降至為零，于是風(fēng)機有轉(zhuǎn)向‘4 點工作的趨勢，當(dāng)然并非立即跳到：4 點工作，而是首先由負流量下的D ‘工況點逐漸移至零流量下的E 點工作，然后突然跳到略低于該點壓力的E ‘點工作，以pE ，的壓力輸出q 、￡，的風(fēng)量，于是又出現(xiàn)風(fēng)機輸出的風(fēng)量大于管網(wǎng)所能排出的風(fēng)量、管網(wǎng)阻力大于風(fēng)機產(chǎn)生的壓力的情況，于是風(fēng)機在持續(xù)運行的過程中盡量減少輸出的風(fēng)量、提高產(chǎn)生的壓力，沿著風(fēng)機壓力特性曲線上升，然而即使到達曲線的峰值點D 仍不能適應(yīng)管網(wǎng)的要求，于是風(fēng)機只好又回到D ‘點工作。這樣，風(fēng)機的工作狀態(tài)就會出現(xiàn)L ' ' DD ' E 一E ' DD ' E 循環(huán)，這樣的循環(huán)一經(jīng)出現(xiàn)便周而復(fù)始不可收拾。這樣的工作狀態(tài)當(dāng)然是不穩(wěn)定的，所以我們把風(fēng)機壓力特性曲線峰值點左側(cè)的區(qū)域口LI 作通風(fēng)機的非穩(wěn)定工作區(qū)，把出現(xiàn)一會兒由風(fēng)機輸出風(fēng)量、一會兒風(fēng)量由管網(wǎng)中向風(fēng)機（）內(nèi)部倒流的現(xiàn)象口LI 做“喘振”有的書上稱“飛動，' ）。

然而并非通風(fēng)機在非穩(wěn)定工作區(qū)工作時必然立即發(fā)生喘振，例如當(dāng)通風(fēng)機特性曲線峰值左側(cè)的曲線段較平坦（曲線上升段的斜• 率較小）、運行工況點離峰值點較近、管網(wǎng)特性曲線的斜率較小、且管網(wǎng)中干擾能量較小壓力波動不大時，．風(fēng)機適當(dāng)減小輸氣量后能使管網(wǎng)中的壓力得到恢復(fù)，風(fēng)機又回到原工況點工作，雖不穩(wěn)定，但不致于喘振。只有當(dāng)通風(fēng)機特性曲線峰值左側(cè)的曲線段較陡（曲線上升段的斜率較大）、運行工況點離峰值點較遠（離零流量較近）時，通風(fēng)機刁‘開始發(fā)生喘振，這點叫作“喘振點”，風(fēng)量小于喘振點的區(qū)域叫作“喘振區(qū)”，喘振點通過實驗可以測出，一般地說軸流通風(fēng)機比離心通風(fēng)機容易發(fā)生喘振，高壓通風(fēng)機比低壓通風(fēng)機容易發(fā)生喘振。喘振現(xiàn)象發(fā)生后，風(fēng)機運行的聲音發(fā)生突變，風(fēng)量和風(fēng)壓急劇地波動，機器及管網(wǎng)強烈地振動，如果不立即停機或采取其他人為措施消除之，將會造成機器嚴重破壞，故選用通風(fēng)機時必須注意，應(yīng)盡量避免在非穩(wěn)定區(qū)工作，禁止在喘振區(qū)工作。

風(fēng)機喘振的治理方法：

1 ．放空法
如果用戶需要的風(fēng)量小于或等于風(fēng)機喘振點的風(fēng)量，這樣風(fēng)機就會在喘振區(qū)運行，這是不允許的。但是如果我們在風(fēng)機的排氣管道上增設(shè)一個旁通管道，讓風(fēng)機始終在大風(fēng)量下的穩(wěn)定工作區(qū)運行，讓所需要的風(fēng)量通過主管道送往工作場所，而把多余的風(fēng)量經(jīng)過旁通管道排放掉，這樣就可防上風(fēng)機在喘振區(qū)運行。這是的防喘振方法，但最不經(jīng)濟。在旁通管道上一般裝有控制閥（放空閥），控制排放風(fēng)量和主管道上的送風(fēng)量。對于貴重氣體或有害氣體，不宜放空時，可將旁通管與風(fēng)機的進風(fēng)口連接，讓這部分多余的風(fēng)量流回風(fēng)機的進口，使其在風(fēng)機內(nèi)部循環(huán)。
2．增速節(jié)流法
提高風(fēng)機轉(zhuǎn)速以后，其壓力特性曲線的變化如圖4 一5 所示，這組特性曲線的峰值都在一條通過O 點的二次拋物線上。如果管網(wǎng)特性曲線R ，也是一條通過o 點的二次拋物線，則若原先就在非穩(wěn)定區(qū)工作的，提高轉(zhuǎn)速后它仍在非穩(wěn)定區(qū)工作。但是如果管網(wǎng)特性曲線R 。是一條不通過O 點的廣義管網(wǎng)特性曲線（即在管網(wǎng)中存在有恒定靜阻力的部分），這時從圖中可以看出，在管網(wǎng)特性曲線不變的情況下，轉(zhuǎn)速為山時風(fēng)機在喘振點附近工作，轉(zhuǎn)速提高到碼時風(fēng)機就可進入到穩(wěn)定區(qū)工作了，只是這時通過管網(wǎng)的風(fēng)量要比原先的大許多。
如上所述，當(dāng)管網(wǎng)特性曲線是一條通過O 點的二次拋物線時，單純提高風(fēng)機轉(zhuǎn)速無法避免喘振。但是如圖4 一6 所示，提高風(fēng)機轉(zhuǎn)速以后再加以進口節(jié)流措施，就可避免喘振了，而且還能保證通過管網(wǎng)的風(fēng)量和風(fēng)壓保持不變。例如圖中的A 點，當(dāng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速為l - ll 時，它在風(fēng)機特性曲線的喘振附近；當(dāng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速提高到，12 再加以進口節(jié)流以后，它就在該節(jié)流后風(fēng)機特性曲線的穩(wěn)定工作區(qū)了。

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