產(chǎn)品目錄
Products防止喘振兩類(lèi):
01
軸流式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),除采用一些變工況性能好的葉型,如大圓頭葉型、相關(guān)的葉型和葉柵參數(shù)、從保持變工況性能好出發(fā),選擇相關(guān)的級(jí)的氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)參數(shù)(如反動(dòng)度、流量系數(shù)、輪轂比等)等外,還應(yīng)根據(jù)壓縮機(jī)用途帶來(lái)的工況特點(diǎn)而選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。例如,對(duì)運(yùn)輸式燃?xì)廨啓C(jī)裝置的多級(jí)軸流式壓氣機(jī),轉(zhuǎn)速降低時(shí)壓氣機(jī)流量也減少,于是前幾級(jí)的φ1z 就減小,正沖角i 增加,工況點(diǎn)向喘振邊界靠近,一般來(lái)說(shuō),低速時(shí),會(huì)先出現(xiàn)喘振。而對(duì)最后幾級(jí)來(lái)說(shuō),情況則相反,因?yàn)榍懊婕?jí)由于轉(zhuǎn)速降低而壓比降低,致使氣流密度迅速降低,因此流量系數(shù)反而增加,沖角減小,工況點(diǎn)移向阻塞限。由于后面級(jí)的阻塞更加重了前面級(jí)的氣流脫離現(xiàn)象。針對(duì)如上情況在設(shè)計(jì)時(shí),在級(jí)分配加功量時(shí)很有必要減輕前面級(jí)和后面級(jí)的加功量,而加大工況變化較小的中間級(jí)負(fù)載。
離心式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)上采取的措施與軸流式相類(lèi)似,一是在氣動(dòng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇上,如采用后彎式葉輪,無(wú)葉擴(kuò)壓器,出口寬度減窄的無(wú)葉擴(kuò)壓器,葉輪葉片進(jìn)口邊適當(dāng)加厚等;二是在設(shè)計(jì)時(shí)采用導(dǎo)葉可調(diào)機(jī)構(gòu)或者增設(shè)專(zhuān)用噴嘴,以便運(yùn)行需要時(shí),將部分氣流從葉輪出口引噴入到葉輪入口,改變?nèi)~輪入口氣流的預(yù)旋,抑制喘振發(fā)生。在軸流式壓縮機(jī)上行之有效的機(jī)匣處理技術(shù),也可以應(yīng)用到離心式壓氣機(jī),如對(duì)半開(kāi)式離心式葉輪,在輪蓋側(cè)靠近葉輪入口處機(jī)殼上開(kāi)設(shè)軸向斜槽和在葉輪出口無(wú)葉過(guò)渡段機(jī)殼上開(kāi)設(shè)環(huán)形縫隙與一容積腔相連等。
02
第二類(lèi)方法中除了已提到的軸流式壓縮機(jī)靜葉可調(diào)和離心式壓縮機(jī)的導(dǎo)葉可調(diào)外,比較普遍的是采用防喘裝置。一方面設(shè)法在管網(wǎng)流量減少過(guò)多時(shí)增加壓縮機(jī)本身的流量,始終保持壓縮機(jī)在大于喘振流量下運(yùn)轉(zhuǎn);另一方面就是控制管網(wǎng)的壓力比和壓縮機(jī)的進(jìn)、出口壓比相適應(yīng),而不至高出喘振工況下的壓比。圖1示意表明,當(dāng)管網(wǎng)需要的流量Ga 減少到壓縮機(jī)喘振流量時(shí),旁通閥打開(kāi),讓一部分氣體回流到入口 ,使實(shí)際通過(guò)壓縮機(jī)的流量為G,大于喘振流量,防止喘振發(fā)生,它常應(yīng)用于工業(yè)離心式壓縮機(jī)。
對(duì)軸流式壓縮機(jī)來(lái)說(shuō),除了在連接管上采取放氣措施外,還常采用級(jí)間放氣和雙轉(zhuǎn)子等防喘方法,放氣孔用放氣鋼帶或閥門(mén)控制。打開(kāi)放氣孔,使放氣孔前級(jí)的流量加大,防止前幾級(jí)的喘振發(fā)生,改善流動(dòng)條件,提高前幾級(jí)的效率和壓比。在低轉(zhuǎn)速時(shí)壓縮機(jī)的壓比低,通過(guò)末級(jí)的體積流量比較大,打開(kāi)中間級(jí)放氣孔,減小后面幾級(jí)的體積流量,還可以防止后面幾級(jí)的氣流阻塞。當(dāng)然這種防喘方法和管網(wǎng)放氣法一樣,把一部分氣體放掉,顯然是不經(jīng)濟(jì)的。不過(guò)這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,在低轉(zhuǎn)速、小流量的情況下,能有效地防止喘振,故常被采用。
一般軸流式壓縮機(jī)壓比不超過(guò)4~4.5時(shí),不需要在壓縮機(jī)上設(shè)專(zhuān)門(mén)防喘裝置,當(dāng)壓比為6~7時(shí)就需要采用中間級(jí)放氣。當(dāng)壓比更高,僅采用上述措施,已無(wú)法有效防止喘振發(fā)生,必須采用雙轉(zhuǎn)子法(圖3)。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子分為高壓和低壓兩部分,分別與驅(qū)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子相連,具有不同轉(zhuǎn)速。這樣每部分的壓比降低,可以得到較好的級(jí)間協(xié)調(diào)關(guān)系。另外,通過(guò)改變轉(zhuǎn)速來(lái)改變圓周速度,減小進(jìn)氣沖角,改善流動(dòng)條件。例如低轉(zhuǎn)速、小流量時(shí),低壓部分轉(zhuǎn)子容易發(fā)生喘振,可相對(duì)減小低壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以減小圓周速度u,使正沖角減小 ,防止喘振發(fā)生,而高壓轉(zhuǎn)子相對(duì)適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速,加大u,使負(fù)沖角不過(guò)大避免高壓級(jí)的阻塞現(xiàn)象。由于這個(gè)方法比較有效,在多級(jí)高壓比軸流式壓縮機(jī)中已廣泛采用。