李海明

摘 要：動葉可調(diào)式軸流通風機在非設計工況下進行工作，并且其葉柵中發(fā)生旋轉(zhuǎn)失速時，若是失速的類型是較為強烈的突變型，那么就會和通風機的聯(lián)合工作管網(wǎng)系統(tǒng)容量較大時，在一定程度上就會直接導致整個通風機到管網(wǎng)系統(tǒng)的氣流周期性不斷震蕩。在此期間動葉可調(diào)式軸流通風機氣動的相關流量以及壓力會把大幅度的縱向脈動，讓整個機組出現(xiàn)較為強烈的振動感覺，并且還會出現(xiàn)一種較為異常的噪聲。這種現(xiàn)象就被稱之為動葉可調(diào)式軸流通風機喘振。本文分析了動葉可調(diào)式軸流通風機的喘振問題。

關鍵詞：動葉可調(diào);軸通風機;喘振問題

1 動葉可調(diào)式軸流通風機喘振機理和危害分析

在通風機出現(xiàn)喘振時，其是危險的，動葉可調(diào)式軸流通風機是不允許在喘振現(xiàn)象下進行實際工作的。在一定程度上如圖一所示，工作點在A時，其是為風機的特性線和管網(wǎng)阻力曲線的焦點。在當管網(wǎng)的阻力不斷提升時，阻力的曲線會不斷變陡而出現(xiàn)位移情況，這種情況就會讓工作點不斷向A左上方進行移動，這樣動葉可調(diào)式軸流通風機的送風流量就會不斷降低，在進入到楓葉柵的氣流沖角也會不斷的變大，從而給讓葉片背部的氣流脫離風機。在發(fā)生旋轉(zhuǎn)失速期間，通風機內(nèi)部的流動運行狀況就會不斷惡化，通風機的出口壓力也會不斷降低。在這個時候如果管網(wǎng)的容量相對較大，并且其反應較為遲鈍，那么管網(wǎng)當中的氣體壓力就不立即出現(xiàn)降低的情況而保持高值，這樣在一定程度上能夠讓管網(wǎng)當中的壓力出現(xiàn)大于通風機排氣的壓力。壓力高的氣體有回沖的現(xiàn)象，尤其是在通風機當中氣流流動情況下出現(xiàn)不斷的惡化，在一定程度上當管網(wǎng)壓力不斷攀升到一定數(shù)值時，通風機的正常排氣就會受到阻礙，流量也會不斷的降低。在一定程度上喘振循環(huán)主要是由正向流動過程以及反向流動過程所構(gòu)成的。在旋轉(zhuǎn)失速之后，其氣壓會出現(xiàn)降低的趨勢，氣流也有回沖的現(xiàn)象，通風機的流量正在由正值變?yōu)?，又從0變?yōu)樨撝?，在一定程度上其工況點相應的由A到B再到C，因為通風機倒流的情況在加上官網(wǎng)同時向外部進行排氣，從而直接讓管網(wǎng)的壓力出現(xiàn)降低趨勢，工況點主要是由C到D進行位移。通風機喘振的頻率以及振幅也都是受到管網(wǎng)容量的限制。在某種程度上喘振的危害是極為嚴重的，因此，動葉可調(diào)式軸流通風機是不允許在喘振期間進行工作的，不然會讓風機的靜子元件以及轉(zhuǎn)子元件受到損壞，導致推力軸承損壞，嚴重時有可能會直接破壞機器設備，從而影響實際生產(chǎn)。

2 動葉可調(diào)式軸流通風機喘振預防措施分析

合理選用葉柵設計參數(shù)。在一定程度上合理選擇使用葉柵設計參數(shù)能夠推遲附面層的分離，從而讓通風機靜壓性能的曲線峰點想小風量的方向移動，因此，在設計工作點周圍，通風機是很難出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)失速的，更不可能發(fā)生喘振現(xiàn)象。在一定程度上對于等環(huán)量的設計圓弧形葉片，相關設計工作人員必須要采用負沖角來讓動葉可調(diào)式軸流通風機的運行區(qū)域進行加寬，這樣能夠讓其穩(wěn)定安全的運行。

減少葉片的數(shù)量。在動葉可調(diào)式軸流通風機中葉柵稠度保持不變的情況下，要盡量的去減少葉片的數(shù)量，然后把附面層分離限制在葉片的端面上面不能讓其向外部進行分散。

增加動葉可調(diào)式軸流通風機葉柵的稠度。在一定程度上提升葉柵的稠度對于預防動葉可調(diào)式軸通風機的喘振出現(xiàn)有著極為重要的積極意義。由于葉片的寬度相對較大，能夠?qū)崿F(xiàn)相同的氣流轉(zhuǎn)向角所需要的拱度也是相對較小的，其附面層不容易出現(xiàn)分離的情況，讓流風機的靜壓性能曲線峰點不斷的向小流量的方向去移動。

通風機進口裝設導流裝置。在動葉可調(diào)式軸流通風機葉輪前安裝倒流裝置。在一定程度上倒流裝置的實際功能是把旋轉(zhuǎn)失速的氣流整流，和逆主流流動，在某種程度上然后折向和主氣流混合，這樣能夠在一定程度上去降低動葉片的可調(diào)式軸通風機的旋轉(zhuǎn)失速區(qū)域，安裝導流裝置能夠在一定程度上有效的讓動葉可調(diào)式軸流通風機的運行變得更為穩(wěn)定。通風機運行時，使運行工況點避開性能曲線的馬鞍形部分，當無法避開時可以選擇更換通風機;在通風機的入口或者出口設置放氣閥，將通風機和管網(wǎng)中產(chǎn)生的不和諧風量排出去，同時保證它們的風量大于喘振界限的流量;調(diào)節(jié)通風機喘振界限的風量。通過改變通風機轉(zhuǎn)速，改變通風機進口導流葉片的安裝角，以及通過改變軸流通風機葉片安裝角等方法都可以使通風機喘振界限的風量變小;在通風機的出口上設置兩個閥門，兩個閥門之間的管道容積設置為某個固定的值，兩個閥門之間的管道相當于一個貯氣器。第一個閥門安裝在通風機出口附近防止喘振;在距離通風機出口相對較遠的地方安裝第二個閥門來產(chǎn)生流動阻力，這樣進一步組織喘振的發(fā)生。實驗證明，這種方法可以有效地避免通風機喘振，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

風機并列操作的科學合理化。若是機組的負荷不斷提高，那么單風機流量是不能很好的滿足外界條件時，就需要相關人員去啟動另外一套流風機。動葉可調(diào)式軸流通風機還需要在關閉葉片和出口擋板的情況下去進行實際的啟動，在通風機達到理想的轉(zhuǎn)速之后，相關工作人員就必須要打開出口的擋板，并且要逐漸在打開其去啟動通風機的冬夜同時還需要關閉原來運行風機葉片的角度，在這個操作過程當中，還需要注意的是葉片關小和開大的幅度必須要相一致，必須要保證風量的相同，只有這樣才能夠讓那個兩臺通風機的負荷出現(xiàn)同步現(xiàn)象，從而讓風機的并列操作更為系統(tǒng)化和科學化。

3 結(jié)語

一般來說，高壓通風機比低壓通風機更容易發(fā)生喘振，軸流式通風機比離心式通風機更容易發(fā)生喘振。通風機發(fā)生喘振的原因主要是由于管網(wǎng)阻力過大，工況點運行在通風機性能曲線的最高風壓點的左側(cè)。理論上講，通風機應該運行在管網(wǎng)性能曲線和通風機性能曲線的交點上，而在大多數(shù)發(fā)生喘振的情況下通風機不是在兩條性能曲線的交點上穩(wěn)定運行的。動葉可調(diào)式軸流通風機喘振現(xiàn)象的預防措施，我們從多方面進行了分析，在一定程度上充分運用，減小風機葉片的安裝角、合理選用葉柵設計參數(shù)、減少葉片的數(shù)量、增加動葉可調(diào)式軸流通風機葉柵的稠度、通風機進口裝設導流裝置、風機并列操作的科學合理化等諸多預防措施，能夠在一定程度上讓動葉可調(diào)式會走通風機的實際運行得到保證。在某種程度上通風機的喘振出現(xiàn)不僅是和風機自身特性有關，并且還和管網(wǎng)的系統(tǒng)容量以及阻力有著密不可分的關系，所以需要相關學者進行更進一步的研究分析，只有這樣才能夠讓動葉可調(diào)式軸流通風機在實際運行過程中能夠安全，穩(wěn)定的運行保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

參考文獻

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[2]徐春香.液壓動葉可調(diào)式軸流通風機防喘振技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2015（10）：52-54.

（作者單位：南方風機股份有限公司）