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离心压缩机的喘振机理及实例分析

2018-05-22韩喜民秦宏泽

氮肥与合成气 2018年2期

韩喜民,秦宏泽

(阳煤化工新材料有限公司,山西清徐 030400)

1 工作原理

离心式压缩机一般由汽轮机(或电动机)驱动,气体在流过高速旋转的叶轮时,在离心力的作用下,压力有所提高,同时速度也有极大的提高,即离心式压缩机的叶轮将驱动机的机械能转化为气体的静压能和动能。在流经扩压器时,通道截面逐渐变大,气体流速降低,使气体大部分动能转化为静压能,即进一步起到增压作用。若一个叶轮做功气体得到的压力不够,可通过多个叶轮的串联来实现进一步增压,以达到要求的压力。叶轮对气体做功是气体压力增加的根本原因,而叶轮在单位时间内对单位质量气体做功的多少与叶轮外缘的圆周速度u密切相关,因此,压缩机的转速越高,对单位质量的气体做功量也就越大[1-2]。

2 喘振的机理

喘振是离心式压缩机固有的特性,具有较大的危害性和不稳定性。当进入压缩机的气体流量减少时,随着叶轮的连续旋转,在气体流量低于最小喘振流量时,气体出现旋转脱离现象;气流量越小,旋转脱离现象越严重。当发生旋转脱离时,叶轮通道内气流不畅,导致叶轮后的压力迅速降低,最终造成压缩机出口处的较高压力气体倒流至叶轮入口,补充了流量不足发生的旋转脱离;叶轮入口流量恢复正常后,叶轮又把倒流回的气体重新压出去,使叶轮入口的流量下降又发生旋转脱离,叶轮出口压力再次开始下降,压缩机出口气体又开始倒流,循环往复,压缩机产生了周期性的气流振荡现象,称之为“喘振”[3-4]。……

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