3C風機喘振的原因與喘振的解決方法

風機喘振的形成原因
通風機并不是在任何工況點都能穩定地工作的，這是由通風機的特性所決定的。如圖4 一3 所示，通風機的壓力特性曲線有一個峰值，即在某一風量下風機的壓力達到****值，大于或小于這一風量時風機的壓力就要下降。
如果風機的運行工況點在風機壓力特性曲線峰值點D 的右側（即壓力特性曲線的下降段），例如圖中風機特性曲線與管網特性曲線R ，的交點B 。此時若管網受到干擾，管網中阻力突然升高△ p ，則管網中通過的風量將會減少么q 、，，這相當于管網特性曲線突然由R ．移至R ' ，。為了適應管網中突然變化了的情況，風機立即進入B ‘點運行，輸出的風量隨之減少△ q 、．，從風機特性曲線看，風機輸出風量減少△ q 、．時風壓隨之升高勻，，這與管網的變化是一致的。當干擾消失后，管網特性恢復到原來狀態，風機又立即回復到B 點工作。因為在這一區間工作時，通風機的工作狀態能自動地與管網的工作狀態保持平衡，穩定地工作，所以我們把這一區間叫做通風機的穩定工作區。
如果風機的運行工況點在風機壓力特性曲線峰值點D 的左側（即壓力特性曲線的上升段），例如圖中風機特性曲線與管網特性曲線R ，的交點C 。此時若管網受到干擾，管網中阻力突然升高△ p ，則管網中通過的風量將會減少△ q 、，這相當于管網特性曲線突然由R ，移至R ' ，。為了適當管網中突然變化了的情況，通風機要么在C ‘點工作，輸出的風量也相應減少么q 、．；要么在C “點工作，產生的壓力也相應提高么p 。然而這兩點都不是風機特性曲線與管網特性曲線的交點，風機不可能在這兩點工作。因為當風機在C ‘點工作時，雖然輸出的風量減少了么q 、，，適應了管網的輸送能力，但產生的壓力不但沒有提高，反而降低了△ p ' ，這樣的風壓不然不足以克服管網阻力，使得減少后的風量也輸送不出去；若風機在C “點工作，雖然產生的壓力提高了么p ，但輸出的風量不但沒有減少，反而增加了△ q ‘、．，這樣大的風量在管網中顯然是通不過的，因為當這樣大的風量通過管網RZ 或R , ‘時將遇到非常非常大的阻力，遠遠大于風機所產生的壓力。基于上述原因，風機無論輸出多少風量都不能從管網中輸送出去，非但如此，在管網阻力大于風機產生的壓力的情況下，管網中的一部分風量反而要向風機內部倒流，使風機進入負流量下略高于D 點壓力的D ‘點進行工作。當風機進入負流量下進行工作后，管網中的風量迅速排出，在某一瞬間管網中氣體停止流動，管網中的阻力在此瞬間降至為零，于是風機有轉向‘4 點工作的趨勢，當然并非立即跳到：4 點工作，而是首先由負流量下的D ‘工況點逐漸移至零流量下的E 點工作，然后突然跳到略低于該點壓力的E ‘點工作，以pE ，的壓力輸出q 、￡，的風量，于是又出現風機輸出的風量大于管網所能排出的風量、管網阻力大于風機產生的壓力的情況，于是風機在持續運行的過程中盡量減少輸出的風量、提高產生的壓力，沿著風機壓力特性曲線上升，然而即使到達曲線的峰值點D 仍不能適應管網的要求，于是風機只好又回到D ‘點工作。這樣，風機的工作狀態就會出現L ' ' DD ' E 一E ' DD ' E 循環，這樣的循環一經出現便周而復始不可收拾。這樣的工作狀態當然是不穩定的，所以我們把風機壓力特性曲線峰值點左側的區域口LI 作通風機的非穩定工作區，把出現一會兒由風機輸出風量、一會兒風量由管網中向風機（www.aiboer.cn）內部倒流的現象口LI 做“喘振”有的書上稱“飛動，' ）。
然而并非通風機在非穩定工作區工作時必然立即發生喘振，例如當通風機特性曲線峰值左側的曲線段較平坦（曲線上升段的斜? 率較小）、運行工況點離峰值點較近、管網特性曲線的斜率較小、且管網中干擾能量較小壓力波動不大時，．風機適當減小輸氣量后能使管網中的壓力得到恢復，風機又回到原工況點工作，雖不穩定，但不致于喘振。只有當通風機特性曲線峰值左側的曲線段較陡（曲線上升段的斜率較大）、運行工況點離峰值點較遠（離零流量較近）時，通風機刁‘開始發生喘振，這點叫作“喘振點”，風量小于喘振點的區域叫作“喘振區”，喘振點通過實驗可以測出，一般地說軸流通風機比離心通風機容易發生喘振，高壓通風機比低壓通風機容易發生喘振。喘振現象發生后，風機運行的聲音發生突變，風量和風壓急劇地波動，機器及管網強烈地振動，如果不立即停機或采取其他人為措施消除之，將會造成機器嚴重破壞，故選用通風機時必須注意，應盡量避免在非穩定區工作，絕對禁止在喘振區工作。
風機喘振的治理方法：
 1 ．放空法
如果用戶需要的風量小于或等于風機喘振點的風量，這樣風機就會在喘振區運行，這是不允許的。但是如果我們在風機的排氣管道上增設一個旁通管道，讓風機始終在大風量下的穩定工作區運行，讓所需要的風量通過主管道送往工作場所，而把多余的風量經過旁通管道排放掉，這樣就可防上風機在喘振區運行。這是最簡單的防喘振方法，但最不經濟。在旁通管道上一般裝有控制閥（放空閥），控制排放風量和主管道上的送風量。對于貴重氣體或有害氣體，不宜放空時，可將旁通管與風機的進風口連接，讓這部分多余的風量流回風機的進口，使其在風機內部循環。
2．增速節流法
提高風機轉速以后，其壓力特性曲線的變化如圖4 一5 所示，這組特性曲線的峰值都在一條通過O 點的二次拋物線上。如果管網特性曲線R ，也是一條通過o 點的二次拋物線，則若原先就在非穩定區工作的，提高轉速后它仍在非穩定區工作。但是如果管網特性曲線R 。是一條不通過O 點的廣義管網特性曲線（即在管網中存在有恒定靜阻力的部分），這時從圖中可以看出，在管網特性曲線不變的情況下，轉速為山時風機在喘振點附近工作，轉速提高到碼時風機就可進入到穩定區工作了，只是這時通過管網的風量要比原先的大許多。
如上所述，當管網特性曲線是一條通過O 點的二次拋物線時，單純提高風機轉速無法避免喘振。但是如圖4 一6 所示，提高風機轉速以后再加以進口節流措施，就可避免喘振了，而且還能保證通過管網的風量和風壓保持不變。例如圖中的A 點，當風機轉速為l - ll 時，它在風機特性曲線的喘振附近；當風機轉速提高到，12 再加以進口節流以后，它就在該節流后風機特性曲線的穩定工作區了。