軸流循環(huán)風(fēng)機的工作狀態(tài)不穩定甚至失速 |
軸流循環(huán)風(fēng)機的工作狀態(tài)大多數的根源是因為安裝方面存在問(wèn)題,一般軸流通風(fēng)機性能曲線(xiàn)的左半部,都存在一個(gè)馬鞍形的區域(這是風(fēng)機的固有特性,但軸流通風(fēng)機相對比較敏感),在此區段運行時(shí)有時(shí)會(huì )出現風(fēng)機的流量、壓頭(反映在風(fēng)機驅動(dòng)電機的電流)的大幅度脈動(dòng),風(fēng)機及系統風(fēng)道都會(huì )產(chǎn)生強烈的振動(dòng)、噪聲顯著(zhù)增高等不正常工況,一般稱(chēng)之為“喘振”,這一不穩定工作區稱(chēng)為喘振區。實(shí)際上,喘振僅僅是不穩定工作區內可能遇到的現象,而在該區域內必然要出現的則是旋轉脫流或稱(chēng)旋轉失速現象。風(fēng)機喘振的主要表現為風(fēng)量、出口風(fēng)壓(電機電流)出現大幅度波動(dòng),劇烈振動(dòng)和異常噪聲。
軸流循環(huán)風(fēng)機的可調軸流通風(fēng)機具有體積小、質(zhì)量輕、低負荷區域效率較高、調節范圍寬廣、反應速度快等優(yōu)點(diǎn),近十年來(lái),國內大型火力發(fā)電廠(chǎng)已普遍采用動(dòng)葉可調軸流通風(fēng)機。因為軸流通風(fēng)機具有駝峰形性能曲線(xiàn)這一特點(diǎn),理論上決定了風(fēng)機存在不穩定區。風(fēng)機并不是在任何工作點(diǎn)都能穩定運行,當風(fēng)機工作點(diǎn)移至不穩定區時(shí),就有可能引發(fā)風(fēng)機失速及喘振等現象的發(fā)生。
通常情況下,軸流通風(fēng)機通常采用高效的扭曲機翼型葉片,當氣流沿葉片進(jìn)口端流入時(shí),氣流就沿著(zhù)葉片兩端分成上下兩股,處于正常工況時(shí),沖角為零或很。饬鞣较蚺c葉片葉弦的夾角α即為沖角),氣流則繞過(guò)機翼型葉片而保持流線(xiàn)平穩的狀態(tài),如圖1a所示。當氣流與葉片進(jìn)口形成正沖角時(shí),即α > 0,且此正沖角超過(guò)某一臨界值時(shí),葉片背面流動(dòng)工況則開(kāi)始惡化,邊界層受到破壞,在葉片背面尾端出現渦流區,即所謂“失速”現象,如圖1b所示。沖角α大于臨界值越多,失速現象就越嚴重,流體的流動(dòng)阻力也就越大,嚴重時(shí)還會(huì )阻塞葉道,同時(shí)風(fēng)機風(fēng)壓也會(huì )隨之迅速降低。
風(fēng)機的葉片在制造及安裝過(guò)程中,由于各種客觀(guān)因素的存在,使型材散熱器的葉片不可能有完全相同的形狀和安裝角,因此當運行工況變化而使流動(dòng)方向發(fā)生偏離時(shí),在各個(gè)葉片進(jìn)口的沖角就不可能完全相同。當某一葉片進(jìn)口處的沖角α達到臨界值時(shí),就可能首先在該葉片上發(fā)生失速,并非是所有葉片都會(huì )同時(shí)發(fā)生失速,失速可能會(huì )發(fā)生在一個(gè)或幾個(gè)區域,該區域內也可能包括一個(gè)或多個(gè)葉片。由于失速區不是靜止的,它會(huì )從一個(gè)葉片向另一個(gè)葉片或一組葉片擴散。風(fēng)機進(jìn)入到不穩定工況區運行時(shí),葉輪內將會(huì )產(chǎn)生一個(gè)或數個(gè)旋轉失速區。葉片每經(jīng)過(guò)一次失速區就會(huì )受到一次激振力的作用,從而會(huì )使葉片產(chǎn)生共振;此時(shí),葉片的動(dòng)應力增加,嚴重時(shí)還會(huì )導致風(fēng)機葉片斷裂,造成設備重大損毀事故。
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發(fā)布時(shí)間:2018/12/28 |