瀏(liu)覽次數:94 次 更新時間:2020-06-10
什么是喘振(zhen)現象?什么是流體(ti)喘振(zhen)原因?預(yu)防水泵喘振(zhen)現象的措施有哪些(xie)?
當具有“駝峰”性(xing)能(neng)曲線的(de)不(bu)銹鋼耐腐蝕離心泵與(yu)風(feng)機在(zai)曲線上K點(dian)以(yi)左(zuo)區域工作時,即(ji)在(zai)不(bu)穩(wen)定區域工作時,就(jiu)往(wang)往(wang)會出(chu)現(xian)(xian)喘(chuan)振現(xian)(xian)象(xiang),或(huo)稱為飛動現(xian)(xian)象(xiang)。喘(chuan)振現(xian)(xian)象(xiang),即(ji)是泵與(yu)風(feng)機的(de)流(liu)量(liang)和能(neng)頭(tou)在(zai)瞬(shun)間內發(fa)生不(bu)穩(wen)定的(de)周(zhou)期性(xing)反復變化的(de)現(xian)(xian)象(xiang)。
具有駝(tuo)峰形的(de)(de)(de)(de)(de)某一風(feng)(feng)機(ji)性能曲線(xian)(xian),當(dang)(dang)其在大容(rong)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)運行(xing)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)時,如果(guo)(guo)外(wai)界(jie)(jie)需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)為(wei)qVA,此(ci)(ci)(ci)時管(guan)路(lu)(lu)(lu)特性曲線(xian)(xian)和(he)風(feng)(feng)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)性能曲線(xian)(xian)相交于(yu)(yu)A點(dian)(dian)(dian)(dian),在該點(dian)(dian)(dian)(dian)管(guan)路(lu)(lu)(lu)消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)(liang)與(yu)風(feng)(feng)機(ji)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)(liang)達到平(ping)衡,因此(ci)(ci)(ci),工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)是(shi)穩(wen)(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)。當(dang)(dang)外(wai)界(jie)(jie)需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)增(zeng)加到9vb時,工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)點(dian)(dian)(dian)(dian)向(xiang)(xiang)(xiang)A的(de)(de)(de)(de)(de)右(you)方(fang)(fang)移動至B點(dian)(dian)(dian)(dian),此(ci)(ci)(ci)時工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)仍(reng)然是(shi)穩(wen)(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)。當(dang)(dang)外(wai)界(jie)(jie)需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)減(jian)小(xiao)(xiao)為(wei)時,工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)點(dian)(dian)(dian)(dian)向(xiang)(xiang)(xiang)A的(de)(de)(de)(de)(de)左(zuo)方(fang)(fang)移動到E點(dian)(dian)(dian)(dian),隨著外(wai)界(jie)(jie)需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)進一步(bu)減(jian)小(xiao)(xiao)至qVK,此(ci)(ci)(ci)時對應的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)點(dian)(dian)(dian)(dian)為(wei)尺(chi)點(dian)(dian)(dian)(dian),尺(chi)點(dian)(dian)(dian)(dian)為(wei)臨(lin)界(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian),X點(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)左(zuo)方(fang)(fang)即為(wei)不穩(wen)(wen)定工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)區(qu)。 如果(guo)(guo)外(wai)界(jie)(jie)需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)繼續(xu)減(jian)小(xiao)(xiao)到qWK,這時風(feng)(feng)機(ji)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)最大能頭將小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)管(guan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)阻耗(hao),因為(wei)管(guan)路(lu)(lu)(lu)容(rong)量(liang)(liang)較(jiao)大,在這一瞬間(jian)管(guan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)阻耗(hao)仍(reng)為(wei)因此(ci)(ci)(ci),管(guan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)阻耗(hao)大于(yu)(yu)風(feng)(feng)機(ji)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)能頭,流(liu)體開始反方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)倒流(liu),由(you)管(guan)路(lu)(lu)(lu)倒流(liu)人風(feng)(feng)機(ji)中(zhong)(zhong)(出現負流(liu)量(liang)(liang)),即工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)點(dian)(dian)(dian)(dian)由(you)K點(dian)(dian)(dian)(dian)移向(xiang)(xiang)(xiang)C點(dian)(dian)(dian)(dian)。由(you)于(yu)(yu)倒流(liu)使管(guan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)迅速下降(jiang),工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)點(dian)(dian)(dian)(dian)很快由(you)C點(dian)(dian)(dian)(dian)跳(tiao)到Z)點(dian)(dian)(dian)(dian),此(ci)(ci)(ci)時流(liu)量(liang)(liang)為(wei)零。由(you)于(yu)(yu)風(feng)(feng)機(ji)在繼續(xu)運行(xing),所(suo)以當(dang)(dang)管(guan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)壓(ya)力(li)降(jiang)低(di)到相應的(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)力(li)時,泵或(huo)風(feng)(feng)機(ji)又重(zhong)新開始輸(shu)出流(liu)量(liang)(liang)。由(you)駝(tuo)峰性能曲線(xian)(xian)可知,為(wei)了和(he)管(guan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)阻能相平(ping)衡,相應的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)況點(dian)(dian)(dian)(dian)又跳(tiao)到E點(dian)(dian)(dian)(dian)。只要(yao)外(wai)界(jie)(jie)所(suo)需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)向(xiang)(xiang)(xiang)保持小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)上述過程(cheng)又重(zhong)復(fu)出現,即發生(sheng)喘(chuan)振(zhen)。如果(guo)(guo)這樣循環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率與(yu)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)蕩頻(pin)率合拍,就要(yao)引起共振(zhen),常造成泵或(huo)風(feng)(feng)機(ji)損壞。
從(cong)理(li)論上講(jiang),喘振的發生應(ying)具備(bei)以下(xia)三個(ge)條件:
①泵與(yu)風機具有駝峰形(xing)性能曲(qu)線,并在不穩定工況區運行。
②管路中(zhong)具有(you)足夠的容積和輸水管中(zhong)存在空氣(qi)。
③整個(ge)系統(tong)的喘振頻率(lv)與機組的旋轉頻率(lv)重疊,發生共(gong)振。
就(jiu)本質來說,旋轉失速(su)和喘(chuan)振(zhen)是兩(liang)種(zhong)不同的概(gai)念。旋轉失速(su)是由(you)葉片結構特性(xing)造成的一(yi)種(zhong)流體動力(li)工(gong)況,而(er)喘(chuan)振(zhen)是泵或風機性(xing)能(neng)與(yu)裝(zhuang)置振(zhen)蕩耦合后的一(yi)種(zhong)表現形式(shi)。
喘(chuan)振與汽蝕現(xian)象也(ye)是不同的(de),汽蝕一(yi)般發生在(zai)(zai)較(jiao)大流(liu)量處(chu),與此相反,喘(chuan)振發生在(zai)(zai)小流(liu)量處(chu)。而且(qie),喘(chuan)振的(de)振動周期(qi)比較(jiao)長,頻(pin)率范(fan)圍為(wei)10?0.1Hz,而汽蝕的(de)頻(pin)率范(fan)圍為(wei)600-25000Hz0
防(fang)止泵與(yu)風機(ji)發生喘振的措施(shi)如(ru)下:
①在大容量管路(lu)系統中盡量避免采用(yong)具(ju)有駝峰形(xing)q
用9v-//性(xing)能曲線(xian)平(ping)直向下傾斜的(de)泵(beng)與(yu)風機(ji)。
②使流(liu)量在任何條件(jian)下(xia)不(bu)小于(yu)qVKo如果裝置(zhi)系舒(shu)中所需(xu)要的(de)流(liu)量小于(yu)9vk時,可裝設再循(xun)環管或(huo)(huo)自動排閥門,使泵或(huo)(huo)風機(ji)的(de)出口流(liu)量始終(zhong)大于(yu)9VK。
③改(gai)變(bian)轉速(su)或吸入(ru)口處裝吸入(ru)閥。當增加轉速(su)或無(wu)大吸入(ru)閥時,性能(neng)曲線9v-//上臨界點(dian)A:向右上方移(yi)動,
與此相(xiang)反,當降(jiang)低轉速或關(guan)小吸入閥(fa)時,性能曲線W-上的(de)(de)臨界點(dian)K向左下方移(yi)動,從(cong)而(er)可縮小性能曲線的(de)(de)不穩定段(duan)。
④采(cai)用可動葉片調節。當外界需要(yao)的(de)流(liu)量(liang)減小(xiao)(xiao)時,線下移,臨界點(dian)向左下方移動,輸出流(liu)量(liang)相應變小(xiao)(xiao)。
⑤在管路布置(zhi)方面(mian),應盡量避免壓出(chu)管路內積存空氣,例(li)如不讓管路有(you)起伏,但要有(you)一定的向上商斜度。另外,盡量把調節閥及節流裝置(zhi)等(deng)靠近(jin)泵的出(chu)口(kou)安裝。
⑥在運(yun)行(xing)中,當多臺泵或(huo)風(feng)機并聯時,如果負荷(he)減(jian)小(xiao),則應盡(jin)量提前(qian)減(jian)少投運(yun)的臺數,以保證運(yun)行(xing)設備在接近(jin)正常流量下運(yun)行(xing)。
立式管(guan)道(dao)(dao)離心泵(beng)與(yu)風機由于其(qi)起(qi)動方式與(yu)軸(zhou)流式不同,一般是閥(fa)門(men)全關時(shi)起(qi)動,然(ran)后逐漸開啟閥(fa)門(men),增加流量,所以(yi)當(dang)采用具有駝峰形(xing)性能曲(qu)線(xian)的泵(beng)與(yu)風機時(shi),必然(ran)要通(tong)過不穩(wen)定工況區。在此區域內(nei)有可(ke)能發生(sheng)喘振現象,但時(shi)間很短,所以(yi)由于喘振而導(dao)致葉片斷裂的報道(dao)(dao)還沒有。分析起(qi)來,離心泵(beng)與(yu)風機的葉片有前后盤(pan)在兩(liang)端(duan)固定,葉片流道(dao)(dao)窄(zhai),其(qi)剛性要比軸(zhou)流式懸臂梁形(xing)且流道(dao)(dao)寬的葉片強(qiang)得(de)多,因而在旋轉失速(su)的激振作用下發生(sheng)共振的可(ke)能性也要小(xiao)得(de)多。