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离心式制冷压缩机对症下药,摆脱喘振困扰

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人气:-发表时间:2018-03-23 09:27【

离心式制冷压缩机属于速度型压缩机,是一种叶轮旋转式的机械。它是靠高速旋转的叶轮对气体做功,以提高气体的压力,当冷凝压力较高时会发生喘振现象。离心压缩机利用高速旋转的叶轮对气体做功,将机械能加给气体,使气体压力升高,速度增大,气体获得压力能和速度能。在叶轮后面设置有通流面积逐渐扩大的扩压元件,高压气体从叶轮流出后,再流经扩压器进行降速扩压,使气体流速降低,压力继续升高,即把气体的一部分速度能转变为压力能,完成了压缩过程。如何防喘振就成了我们必究的问题。

1、热气旁通喘振防护原理

一旦进入喘振工况,应立即采取调节措施,降低出口压力或增加入口流量。从以上喘振产生的机理来看,在离心式冷水机组中,压比和负荷是影响喘振的两大因素。当负荷越来越小,小到某一极限点时,便会发生喘振,或者当压比大到某一极限点时,便会发生喘振。

用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,达到保护的目的。从冷凝器连接到蒸发器一根连接管,当运行点到达喘振保护点而未达到喘振点时,通过控制系统打开热气旁通电磁阀,从冷凝器的热气排到蒸发器,降低了压比,同时提高了排气量,从而避免了喘振的发生。

2、改变制冷压缩机转速

压缩机转速改变,压缩机的性能曲线将随着移动,可以增加稳定工况区域,它适用于蒸汽轮机、燃气轮机拖动的机组,是一种比较经济的调节方法,只是调节后的工作点不一定是最高效率点。但对电动机拖动的机组,为了便于变速,就要用直流机组或采用变频方法,这会使设备大大复杂化,同时造价也高。

3、多级压缩

多级压缩以降低压缩机转速。一般多级机器中任何一级发生喘振,都会影响到整台机器的正常工作。采用多级压缩,在同样的压比工况下,可大大降低压缩机的转速,增大稳定工况区域。

4、采用转动的扩压器调节

当流量减小时,一般在扩压器中首先产生严重的旋转脱离而导致喘振。在流量变化时,如果能相应改变扩压器流道的进口几何角,以适应改变了的工况,使冲角α不致很大,则可使性能曲线向小流量区大幅度移动,扩大稳定工况范围,使喘振流量大为降低,达到防喘振的目的。该防喘振控制方式,已在开利的产品中得到具体的应用,但低负荷时仍须采用热气旁通。

5、可移动式扩压腔

上面提到,在离心式冷水机组中喘振发生的原因为压比和负荷。当机组运行的压比一定时(提升力),机组的运行负荷将影响机组是否发生喘振。对于离心机组来说,当运行负荷降低时,制冷压缩机的导叶逐渐关闭,吸气量降低,如果扩压腔的通道面积不变,则气体的流速降低:当气体的流速无法克服扩压腔的阻力损失时,气流会出现停滞,由于气体动能的下降,转化的压力能也降低:当气流体压力小于排气管网的压力时,气流发生倒流,喘振发生。

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