
“喘振”是离心式制冷压缩机在低负荷运行时特有的一种现象。当负荷低于额定负荷的25%时,压缩机易出现“喘振”,导致周期性的噪声增大和振动加剧,严重时甚至可能损坏压缩机。
当压缩机的进口流量减小到一定程度时,会在整个扩压器流道中产生旋转失速。压缩机的出口压力会突然下降,使得管网压力高于压缩机出口压力,迫使气流倒流入压缩机。当管网压力降至低于压缩机出口压力时,压缩机再次向管网供气,恢复正常工作。这一过程反复进行,导致压缩机的流量和出口压力发生大幅度的周期性波动,引发强烈的气流波动现象,即被称为压缩机的喘振。
一、压缩机喘振的特征
1. 压缩机的工况不稳定,其出口压力和流量呈现周期性的大幅度波动,频率较低,同时平均排气压力值下降。
2. 喘振时伴有强烈的周期性气流声,类似于气流吼叫。
3. 机器出现强烈振动。机体、轴承、管道的振幅急剧增加,可能导致轴承润滑条件恶化,轴瓦损坏,转子与定子摩擦、碰撞,密封元件严重磨损。
4. 开关防喘阀的动作需要平稳缓慢。关闭防喘阀时,应先降低压力后降低流量;打开防喘阀时,则相反。一旦出现“旋转失速”和“喘振”,首先应全开防喘阀,增加压缩机流量,再根据具体情况进行处理。
二、喘振的产生原因与预防措施
喘振的主要原因与叶轮出口的制冷剂速度有关,包括径向速度和切向速度。当机组部分负荷运行时,径向速度随负荷减小而减小,导致切向速度与叶轮角度的减小。当角度减小到一定程度时,压缩机的气体无法被有效压缩,从而在叶轮中产生涡流。冷凝器中的高压气体就会倒流进叶轮,使压缩气体在短时间内增加,随后又倒流回来,如此反复,压缩机进入喘振状态。
为了防止喘振,可以采取多种方法,如改变压缩机转速、多级压缩、调节扩压器转动以及设计散流滑块等。在实际操作中,对于操作人员来说,使用热气旁通是一种现实的方法。
通过热气旁通来进行喘振防护,是通过喘振保护线来控制热气旁通的开启或关闭,使机组远离喘振点。具体来说,就是从冷凝器连接到蒸发器的一根连接管,当运行点接近喘振保护点时,控制系统会打开热气旁通电磁阀,将冷凝器的热量导入蒸发器,降低压比,同时增加排气量,从而避免喘振的发生。
