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轴流风机失速与喘振的分析和对策摘要：本文对轴流风机常见的失速以及喘振问题进行了分析，并结合某发电厂#3炉轴流式吸风机的异常现象进行了总结并提出防范措施。
关键词：轴流风机；失速；喘振前言：由于动叶可调轴流风机具有占地面积小、各负荷段效率都较高等优点，近年来火电厂锅炉辅机普遍都采用动叶可调式轴流风机。
动叶可调轴流风机的性能曲线具有驼峰型特性，这就导致了风机接近曲线边缘时可能会导致风机发生失速甚至喘振的现象。
本文分析了某发电厂3号炉乙号吸风机失速的原因，提出了相应的预防措施，以及在机组运行过程中如何避免失速和喘振的发生。
1轴流风机的失速与喘振1.1失速轴流风机普遍采用扭曲机翼型叶片，气流方向与叶片叶弦的夹角α即称为冲角，正常运行时，冲角为零或很小，气流绕过叶片保持稳定的流动状态，如图1（a）所示。
当冲角为正时，即α > 0，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，在叶片背面尾端出现涡流区，形成“失速”现象，如图1（b）所示。
冲角α大于临界值越多，失速现象就越严重，流体的流动阻力也就越大，严重时还会阻塞叶道，同时风机出力也会随之大幅下降。
风机的叶片在制造及安装过程中，由于各种客观因素的影响，叶片不可能有完全相同的形状和安装角度，因此当运行工况变化时使气流方向发生偏离，各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。
当某一叶片进口处的冲角α达到临界值时，就可能首先在该叶片上发生失速，并非是所有叶片都会同时发生失速，失速可能会发生在一个或几个区域，该区域内也可能包括一个或多个叶片。
由于失速区不是静止的，它会从一个叶片向另一个叶片或一组叶片扩散，如图2所示。
假定产生的流动阻塞首先从叶道23开始，其部分气流只能分别流进叶道12和34, 使叶道12 的气流冲角减小, 叶道34的冲角增大,以至于叶道34也发生阻塞, 并逐个向其他叶道传播。
如图3所示，马鞍形曲线M为风机不同安装角的失速点连线，工况点落在马鞍形曲线的左上方，均为不稳定工况区，这条线也称为失速线。
关于轴流风机的喘振及其预防方法发表时间:2002-9-16作者：胡惠源摘要：1 两台轴流风机并联运行特性2台变节距轴流风机可并联运行。
但要注意避免喘振，(后面将作专门讨论)图1所示为2台变节距轴流风机的运行特性。
图1中风机特性为单只风机的特性。
曲线I表示锅炉的阻力曲线。
如果，两台风机是同步调节，工作点1表示锅炉需要的空气体积流量，则工作点2为每台风机的运行点。
事实上的两台风机工况也可不一样。
这种配合很复杂，每台风机可在1到Y之间的任一点工作，而2台风机的风量总和只要等于工作点1的风量即可。
虽然，从图1中可知，为保证其效率最高，每台风机最好在工作点2运行。
设想加大轴流风机的尺寸，以使1台风机运行就能在工作点1运行，。
如果有第2台风机启动，并并入并联运行时，第2台风机一定经过3→X→Y→1，虽然在X到Y时会产生喘振。
解决此问题的方法是在第2台风机投运之前要降低锅炉负荷，使工作点1降下来，降到某值，以确保第2台风机投入并联运行时不会通过喘振区。
2 喘振特性轴流风机有喘振问题，喘振是一种空气动力现象。
如果风机叶片要求提供大于其设计时的推力，在叶片周围则要发生流传的分裂，使得风机不稳定，不能运行在它的正常性能曲线上，这就是发生喘振的原因。
图2中的曲线上标有A的等叶片角是正常风机性能曲线。
每个叶片角曲线有其单独的喘振点，以I表示。
曲线C是把所有的I点相连而成的，称为喘振线。
喘振线上都是喘振区。
3条B虚线表示3个不同叶片角度的特征喘振曲线。
此曲线表示如果发生喘振，风机运行所经历的路径，即如果运行在I点，风机会按B曲线路径运行。
图3表示喘振与锅炉阻力特性的关系。
设正常的锅炉系统的阻力曲线B，由于某种原因(例如主燃料跳闸)而增大，曲线B1为新的锅炉阻力曲线。
运行点X将改变，先沿A到I点，此时发生喘振，再沿喘振特性曲线D工作，D与新的阻力曲线B：的交点X：为新的运行点。
如果系统阻力仍很高(曲线B1)，则风机一直运行在不稳定的喘振情况X l处，但系统阻力下降时，风机则从喘振情况恢复到正常的性能曲线A。
轴流风机振动的分析与处理轴流风机是一种用于空气或气体输送的机械设备，由于运转方式的特殊性，轴流风机在工作过程中难免会出现振动现象。
轴流风机的振动不仅影响其性能和寿命，还有可能引起安全事故，因此对轴流风机振动的分析和处理非常重要。
轴流风机振动的种类轴流风机的振动主要包括机械振动和流体振动两种类型。
1.机械振动：轴流风机的机械振动主要由于其内部机械部件的运动不平衡所引起，如电机、风轮等。
机械振动多呈周期性，振动频率与转速成倍数关系，如2倍频、3倍频等。
2.流体振动：轴流风机运行时会产生空气或气体的流动，这种流动会产生振动。
流体振动常呈现出随机性，振动频率和幅值无规律，且难以预测。
轴流风机振动的原因轴流风机振动的原因主要包括以下几个方面：1.振源：轴流风机的内部机械部件存在运动不平衡，如电机转子、风机轮等，会以不同的频率产生振动。
2.轴承故障：轴承是机械部件中易损件之一，轴承损坏后会产生振动。
3.装配不当：轴流风机的部件装配不当，如轴承安装失误、风机叶轮装配不均匀等，也会导致轴流风机振动。
4.流体力学问题：空气或气体在轴流风机内的流动会产生涡流，这些涡流会产生一定的振动。
轴流风机振动的分析方法轴流风机的振动分析方法主要有以下几种：1.频率分析法：这种方法是通过振动信号的频谱分析，找出其频率分量和振幅，并确定振动的种类和来源。
2.时域分析法：时域分析是直接观察振动信号的波形，并对其进行分析和处理。
3.成像分析法：这种方法是通过对轴流风机振动进行成像，找出振动源的位置和强度，进而对其进行处理。
轴流风机振动的处理方法如果轴流风机出现了振动问题，我们需要及时找出振动的根源，并进行相应的处理。
常用的处理方法主要包括以下几种：1.动平衡：对轴流风机的转子进行动平衡处理，消除机械振动。
2.支承优化：对轴承进行优化处理，修复或更换损坏的轴承。
3.部件调整：对轴流风机的部件进行调整，如重新安装轴承等。
4.流体力学调整：对轴流风机的流体力学特性进行调整，如更换叶片、调整进口风道等。
矿井轴流式局部风机喘振分析及解决方法摘要：现井巷广泛采用轴流式双级风机向工作面供风，但当工况点进入驼峰区后，风机工况点不稳定，严重时会出现喘振现象，导致风机损坏或矿井生产事故。
本文主要阐述煤矿轴流式风机喘振原因及使用过程中的解决方法，确保风机安全高效运转，确保矿井安全生产。
关键词：轴流式风机；喘振；解决方法随着煤矿开采深度的增加，煤、岩层中瓦斯含量不断加大，矿井向煤、岩巷掘进工作面供风的基本都是轴流式风机，风机风量大能够满足现场使用要求，但是轴流式风机存在一个不稳定运行区，一旦进入不稳定区风机就有可能出现喘振现象，风机喘振时，会导致风机内部气流发生周期性的变化，引起风机噪声变大，风机叶片收到的冲击力也较大，有可能导致风机风机叶片的变形、断裂，而且风流的不稳定变化会导致工作面风量小于设计风量情况的同时，对矿井瓦斯、通风管理极为不利，有可能导致重大安全事故。
因此必须保证轴流式局部风机在平稳区工作，必须及时了解风机运行状态，一旦发生喘振及时有效的进行处理。
1风机喘振的理论分析1.1 通过风流在叶片中的流动进行分析轴流式风机特性曲线在设计工况点，通风机的轴向流线是平直均匀的。
当流量大于设计工况点时，流线稍向轮毂处偏移，在叶顶出口处出现较小的反向流，在该区域中，性能稍有变化但仍然可以正常使用，噪声特性也基本良好。
随着通风阻力的增加（风筒长度增加、风筒拐弯点增多、巷道通风距离变长等）导致流量小于设计流量开始，出现较大的扰动，这是轴流风机的典型特点。
接近工况点点，特性曲线出现峰值，这时流线向叶顶方向偏移，在轮毂出口处出现一个涡流区域，这是由于叶背面脱流引起的。
在性能曲线的谷底，涡流更大，同时在叶顶进口处出现了新的旋涡，气流不再沿轴向通过叶轮，而是斜向通过叶轮。
在零流量工况点（D）点，旋涡进一步扩大，使得叶轮前后的吸入空间和压出空间全部为旋涡所充塞。
同时，随着旋涡的增大，噪声也增大了。
在负流量工况点（C）点，风机风流方向出现反向。
长岭分公司关键机组防喘振控制长岭分公司机动处李晖一概述透平式压缩机是利用高速旋转的叶轮（叶片组）对气体作功，将机械能加给气体，使气体压力升高，速度增大。
在叶轮后部一般设置有面积逐渐扩大的扩压元件（扩压器），高速气体从叶轮流出后再流经扩压器，使气体的流速降低，将气体的速度能（动能）部分转变为压力能，压力继续提高。
透平式压缩机气体的吸入、压缩和流出均是在连续流动的状况下进行的。
透平式压缩机按气流运动方向可分为三类：离心式—气体在压缩机内沿离心方向流动轴流式—气体在压缩机内沿与转轴平行方向流动混流式—气体在压缩机内的流动方向介于离心式和轴流式之间长岭分公司的关键机组分二种：离心式压缩机和轴流式压缩机，它们的原动机有三种：电动机，烟气轮机和蒸汽轮机，压缩机的主要作用是压缩空气和富气等工艺介质，使之达到工艺所需的流量、压力。
关键机组是生产中的关键设备，它们的运行工况对压缩机安全、稳定、经济地运行和生产装置的正常运行十分重要，而在关键机组的诸多自控回路中，其防喘振控制是一项重要的安全保护措施。
二防喘振控制系统喘振是透平压缩机的一种固有特性。
1.喘振的产生压缩机的运行工况任何时候都可以用性能曲线来表示，通过性能曲线可以反映压缩机各种运行参数之间的关系并确定其性能，如图1所示的是反映压缩机出口压力与入口流量之间关系的性能曲线(入口温度、压力和转速不变)。
当压缩机的流量沿着性能曲线减少流量达到其驼峰点流量（喘振点）时，在排出管内出现时大时小、时正时负的不稳定工况，在叶轮及扩压器的某一通道内还会发生时出现时消失的边界脱离涡流区，并且依次传给相邻的管道，产生一种低频率、高振幅的气流脉动，从而引起严重的振动和吼叫声，严重时可能引起压缩机和管道系统遭到破坏。
2. 喘振的机理由于叶轮与叶片扩压器的形状及安装位置不可能完全对称及气流的不均匀性，当进气流量减小到某一个值时，进入叶栅的气流发生分离，这种分离首先发生在一个或几个叶片的流道中，影响进入相邻的流道的气流方向，由于进气冲角的变化及气流的分离区沿叶轮逆流旋转，以比叶轮旋转速度小的相对速度移动，在绝对运动中分离区沿叶轮旋转方向并以比叶轮旋转速度小的速度进行，即产生旋转分离。
风机如何“防喘振”一、喘振定义喘振，顾名思义就象人哮喘一样，风机出现周期性的出风与倒流，相对来讲轴流式风机更容易发生喘振，严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏。
流体机械及其管道中介质的周期性振荡，是介质受到周期性吸入和排出的激励作用而发生的机械振动。
例如，泵或压缩机运转中可能出现的喘振过程是：流量减小到最小值时出口压力会突然下降，管道内压力反而高于出口压力，于是被输送介质倒流回机内，直到出口压力升高重新向管道输送介质为止；当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少,管道中介质又产生倒流，如此周而复始。
喘振的产生与流体机械和管道的特性有关，管道系统的容量越大，则喘振越强，频率越低。
一旦喘振引起管道、机器及其基础共振时，还会造成严重后果。
为防止喘振，必须使流体机械在喘振区之外运转。
在压缩机中，通常采用最小流量式、流量-转速控制式或流量-压力差控制式防喘振调节系统。
当多台机器串联或并联工作时，应有各自的防喘振调节装置。
二、风机喘振的现象1、风机抽出的风量时大时小，产生的风压时高时低，系统内气体的压力和流量也发生很大的波动。
2、风机的电动机电流波动很大，最大波动值有50A左右。
3、风机机体产生强烈的振动，风机房地面、墙壁以及房内空气都有明显的抖动。
4、风机发出“呼噜、呼噜”的声音，使噪声剧增。
5、风量、风压、电流、振动、噪声均发生周期性的明显变化，持续一个周期时间在8s左右。
三、喘振的原因根据对轴流式通风机做的大量性能试验来看，轴流式通风机的p－Q性能曲线是一组带有驼峰形状的曲线（这是风机的固有特性，只是轴流式通风机相对比较敏感），如左图所示。
当工况点处于B点（临界点）左侧B、C之间工作时，将会发生喘振，将这个区域划为非稳定区域。
发生喘振，说明其工况已落到B、C之间。
离心压缩机发生喘振，根本原因就是进气量减少并达到压缩机允许的最小值。
理论和实践证明：能够使离心压缩机工况点落入喘振区的各种因素，都是发生喘振的原因。
风机喘振及处理
喘振，顾名思义就象人哮喘一样，轴流风机出现周期性的出风与倒流，严重的喘振会导致轴流风机叶片与轴承的疲劳损坏，造成事故，直接影响锅炉的安全运行。
一般喘振发生时必然伴随着电流频繁摆动、出口风压下降并摆动，噪声大、振动大、机壳温度升高、炉膛负压波动，燃烧不稳等现象。
然而，发生喘振的原因多半是因为轴流风机在不稳定工作区域运行，或是烟风道积灰堵塞，烟风道挡板开度不足，误关等引起系统阻力过大引起的。
当轴流风机工作点在K点(分界点)右侧时，风机工作是稳定的。
当轴流风机负荷降到低于Qk时，进入不稳定区工作(即轴流风机性能曲线左半部的马鞍形的区域)。
当轴流风机的流量Q<QK时，这时轴流风机所产生的最大压头将随之下降，并小于管路中的压力，因为风道系统容量较大，在这一瞬间风道中的压力仍为PK，因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流，由风道倒入风机中，工作点由K点迅速移至C点。
但是气流倒流使风道系统中的风量减小，因而风道中压力迅速下降，工作点变为E点，由于轴流风机在继续运转，轴流风机流量QF>QE，风机又开始输出流量。
随着压力的上升，为了与风道中压力相平衡，工况点又从F跳至相应工况点D，此时又出现QD>QC风又开始倒流。
所以只要外界所需的流量小于QK，上述过程又重复出现。
只要运行中工作点不进入上述不稳定区，就可避免风机喘振。
当喘振出现时，我们一般可通过迅速开大喘振风机的动叶或提高频率，提高风机的出力。
即让Q>QK，来避过喘振点K。
或是全开进，出口挡板，加强空预器吹灰等方法来减小风道阻力，避开喘振。
