关于离心式压缩机喘振问题
1、什么是离心式压缩机的喘振?
离心式压缩机在生产运行过程中,有时会突然产生强烈的振动,气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动,并伴有周期性沉闷的“呼叫”声,以及气流波动在管网中引起“呼哧”“呼哧”的强噪声,这种现象称为离心式压缩机的喘振工况。
压缩机不能在喘振工况下长时间运行,一旦压缩机进入喘振工况,操作人员应立即采取调节措施,降低出口压力,或增加进口,或出口流量,使压缩机快速脱离喘振区,实现压缩机的稳定运行。
2、喘振现象的特征是什么?离心式压缩机运行一旦出现喘振现象,则机组和管网的运行具有以下特征:
1)气体介质的出口压力和入口流量大幅度变化,有时还可能产生气体倒流现象。气体介质由压缩机排出转为流向入口,这是危险的工况。
2)管网有周期性振动,振幅大,频率低,并伴有周期性的“吼叫”声。
3)压缩机机体振动强烈,机壳,轴承均有强烈的振动,并发出强烈的周期性的气流声,由于振动强烈,轴承润滑条件会遭到破坏,轴瓦会烧坏,甚至轴被扭断,转子与定子会产生摩擦,碰撞,密封元件将遭到严重破坏。
3、如何进行防喘振调节?喘振的危害极大,但至今无法从设计上予以消除,只能在运转中设法避免机组运行进入喘振工况,防喘振的原理就是针对引起喘振的原因,在喘振将要发生时,立即设法把压缩机的流量增大,使机组运行脱离喘振区。防喘振的方法具体有三种:
1)部分气体防空法。
2)部分气体回流法。
3)改变压缩机运行转速法。
4、压缩机运行低于喘振极限的原因?
1)出口背压太高。
2)进口管线阀门被节流。
3)出口管线阀门被节流。
4)防喘振阀门有缺陷或者调节不正确。
离心式压缩机流量工况及调节方法
1、离心式压缩机的*大流量工况?
当流量达到*大时的工况即为*大流量工况,造成这种工况有两种可能:
一是级中某流道喉部处的气流达到临界状态,这时气体的容积流量已是*大值,任凭压缩机的背压再降低,流量也不可能增加,这种工况也成为“阻塞”工况。
二是流道内并没有达到临界状态,即未出现“阻塞”工况,但压缩机在较大的流量下,机内流动损失很大,所能提供的排气压力已很小,几乎接近零能量,仅能够用来克服排气管道中的阻力以维持这样大的流量,这就是离心式压缩机的*大流量工况。
与*大流量工况对应的就是*小流量工况,就是我们上面提到的“喘振工况”。这里不再做介绍。
2、离心式压缩机的工况调节方法有哪些?由于生产上工艺参数不可避免地会有变化,所以经常需要对压缩机进行手动或自动调节,使压缩机能适应生产要求在变工况下操作,以保持生产系统的稳定。压缩机的转速具有改变压缩机性能曲线的功能,但效率是不变的,因此,它是压缩机调节方法的*好形式。
离心式压缩机的调节一般有两种:一是等压调节,即在背压不变的前提下调节流量;一种是等流量调节,即在*流量不变的情况下调节压缩机的排气压力。具体说有以下五种调节方式:
1) 出口流量调节。
2) 进口流量调节。
3) 改变转速调节。
4) 转动进口导叶调节。
5) 部分放空或回流调节。
另外,我们再了解下等压力调节、等流量调节和比例调节的含义是什么?
1)等压力调节是指保持压缩机的排气压力不变,只改变气体流量的调节。
2)等流量调节是指保持压缩机输送气体介质的流量不变,只是改变排出压力的调节。
3)比例调节是指保持压力比不变(如防喘振调节),或保持两种气体介质的容积流量百分比不变的调节。
离心式压缩机高速转子的振动及隔振
离心机属于高速回转机械,工作时也难免出现振动,而且有时会产生剧烈的振动,所以振动也是离心机的重要问题之一。研究离心机的振动特性,目的就是减小离心机在运转中产生的振动,以*其正常运转。
离心机振动的原因,主要来自回转部分的不平衡,不平衡质量大,振动就严重,反之振动量就小。为了避免和减小振动,设计时应使离心机的工作转速(即不平衡力和力矩的频率)远离其系统的临界转速;这是一方面的措施,另一方面是*制造和装配质量。如果制造和装配达不到规定的技术条件,例如转子的平衡、加工精度、配合的要求及材料质量的均匀性等,也会引起和加剧离心机的振动。此外,在使用和操作上也应注意*机器的平衡问题,如果布料不均、局部漏料、塌料、混入大块异物以及连接件构动等,也都会引起振动。
因此,对一台离心机的振动问题,要按具体情况具体分析。例如原来运转振动很小的离心机,在检修拆装其回转部分以后振动加剧,就应考虑是否是由于转子的平衡受到影响所致,必要时就需要重新进行一次转子的平衡试验,空转时振动不大而加料后振动变大。很多情况往往是新的机器使用时良好,而使用相当一段时间后振动愈来愈大,这就需要从转动部分的磨损和腐蚀、物料情况以及各连接零件(包括地脚螺栓)是否松动等方面的原因去加以分析和研究。
对于定型产品的离心机等,在没有经过仔细核算之前,不得随意改变其转速;更不许在高速回转的转子上任意补焊、拆除或添加零件和质量。
从制造和装*面来说,避免振动的关键问题,仍是力求回转部分的平衡,以尽量减小引起振动的不平衡力和力矩。
离心机转子(包括转鼓和轴等),在零件加工组装完成后,必须进行平衡试验和校正,平衡试验包括静平衡和动平衡。
离心式压缩机静平衡和动平衡
1、静平衡
静平衡装置有导轨式、天平式、滚柱式等,一般常用导轨式。导轨的截面有圆形、矩形、菱形和梯形。其中以圆形截面精度*高。但一般只用于平衡轻型零件。
检查转子静平的方法是:将转子整体置于水平的两根硬钢轨上,观察其是否能达到“随遇平衡”,即在任意位置时都能平衡。当质心偏移时,转子只能停留在当其质心处于*下边位置时,此时可以在质心对面,转子的上方,选择某一半径处加一质量,以达到“随遇平衡”,或在质心方向上减一质量的方法加以平衡。
一个零件是仅需作静平衡,还是需作动平衡,主要与其工作转速n及长径比L/D有关。一般可根据图10-1选取。图中a线下方为静平衡区,b线上方为动平衡区,两线之间的区域主要用于比较重要的零件,但对振动要求不大严格的场合。在实际生产时零件的静平衡,一般作到“随遇平衡”就可以了。
2、动平衡
对于轴向尺寸较长的样子,常常不仅存在离心惯性力G,而且还产生了离心惯性力矩,作静平衡时离心惯性力可以平衡,但旋转时会产生离心惯性力偶,M=ce,这种转子的不平衡情况称为动不平衡。
经过平衡后的转子,就在连接转鼓和轴的对应部位打上记号,一般不许随意拆开。如果必须拆开时,应按原记号装上,以免影响平衡。
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