離心冷水機組喘震現象的原因及避免方法

2021-08-25 23:38:59 字數 4719 閱讀 8837

滿負荷不會出現喘震,原因是離心葉片能把氣體以高速甩出,變成高溫高壓的氣體。如果是在低負荷下,吸入的氣體過少,不足以將稀少的氣體以同樣的速度甩出去就造成喘震

解決的方法,螺桿+離心

滿負荷!!冷凝壓力高也要喘的。負荷太小也要喘。主要壓比太大造成。降低冷卻水溫度。加裝熱氣旁同、變頻調速控制

喘震概念:離心式壓縮機出口的氣體從冷凝器倒流返回葉輪,高溫氣體來回倒流產生撞擊現象。

喘震危害:造成周期性地增大雜訊和震動,高溫氣體來回倒流還引起殼體和軸承溫度的公升溫。損壞壓縮機甚至整套製冷裝置。

產生喘震的原因:冷凝壓力過高或吸氣壓力過低。

負荷過小時,也會產生喘震,這就需要反喘震調節,旁通調節法是一種措施。從壓縮機的出口引出一部分氣體,不經過冷凝器直接流入壓縮機的戲入管,這樣,可減少蒸發器的製冷劑流量,以減少製冷量,又不會使壓縮機的排氣量過小,從而防止喘震的發生。

機組執行時,一般冷負荷不低於滿負荷的25%,就能避免喘震。

「從壓縮機的出口引出一部分氣體,不經過冷凝器直接流入壓縮機的戲入管,這樣,可減少蒸發器的製冷劑流量,以減少製冷量」

是增加了蒸發器的熱負荷,蒸發壓力會公升高,開啟導流葉片防止喘震。

離心式壓縮機和渦旋式壓縮機及活塞式壓縮機等不同,雖然能夠壓縮大流量的氣體,但是通過壓縮取得的壓力上公升值的上限被限制,如果超過這個上限值壓縮,壓縮的氣體逆流入葉輪內,順流和逆流反覆進行產生很大的震動和噪音現象,我們稱之為喘振現象。由於震動會對機械產生不良影響,因此必須避免喘振現象。一般情況下,冷水溫度愈低冷卻水溫度愈高所必須的壓力上公升值也越大,就愈容易產生喘振。

冷水機設計在規格值的溫度條件下不會產生喘振現象,冷卻水稍微高過規格值也不會產生喘振。但是,如果執行時冷卻水溫度高出規格值很多,傳熱管有汙垢傳熱效能不好的場合,容易產生喘振現象。因此,必須確保冷水機在冷卻水規格值以下執行,定期清洗傳熱管。

另外,根據製冷負荷入口控制閥(入口導向閥)開閉的場合喘振產生的頻率根據閥的開度大小而異,部分負荷時容易產生喘振現象。因此,在適用的場合和額定溫度下,為使不發生喘振現象,限定了閥的最小開度。另外,必須使閥的開度有一些餘裕作為容量控制的下限。

日本的工業規格jis規定的部分負荷時的冷卻水溫度與美國的規格ari相比要嚴格得多。

例如:負荷率25%時,jis規格的冷卻水溫度為2*.25℃,而ari規格低了大約10℃左右,

為1*.3℃。因此,日立的離心式冷水機採用了即使是在製冷負荷小,冷卻水溫度高時

也可穩定高效執行的葉輪。

其他公司的離心式冷水機採用的是根據部分負荷時冷卻水溫較低的條件下而設計的葉

輪,與日立的壓縮機相比容易產生喘振現象,特別是在製冷負荷小時容易產生喘振現象。

日立標準配置為20%~100%連續調節,如果採用熱氣旁通裝置,最低負荷可以做到10%,目前,日立離心機的效率最高,超過特靈及其它公司

有利於降低喘振發生點的設計方法:

1。盡量降低葉輪設計轉速,三元cfd流場分析設計,盡量降低氣體脫流發生點。特靈的**壓縮用於空調工況就是基於這種思想。

2。採用可變寬度擴壓器,從而在流量減少時增大進入擴壓器的起始速度,增大公升壓程度。日立的離心機就採用了和導葉連動的可變寬度擴壓器。

3。后級葉輪出口採用葉片角度可調擴壓器,從而在流量減少時延長擴壓器長度,增大公升壓程度。特靈的後兩級葉輪採用了和導葉連動的葉片角度可調擴壓器,其他廠家多級壓縮機也是如此。

4。採用變頻調速,部分負荷降低葉輪轉速。目前約克在大力推廣這種方法,但是**貴。

5。熱氣旁通,變相增大葉輪壓縮流量。開利採用這種方法比較多,其他廠家也都有這種選項。

6。解除安裝預防性控制,當冷卻水溫比較高時,檢測實際的壓比並與喘振**曲線進行比較,在需要時解除安裝壓縮機,減少排氣量,減少冷凝器的冷卻負荷,並通過和水幫浦及冷卻塔的連鎖,提高冷卻能力。

特靈的葉輪轉速是多少?我記得好像特靈的可變寬度的擴壓器很容易磨損,在加上特靈的壓縮機複雜,很難維修。

變頻調速,不光是約克可以做,但是就是成本太高。

關於預防性控制,對乙個完善的系統來講,我覺得冷卻水水溫較高出現的情況,主要有冷凝器太髒了,需要清洗,另乙個就是外界溫度太高。對於前者清洗就可以解決,但對於後者,往往最熱的時候需要冷量也是最大的,但是為了不發生喘震,進行減少冷凝器的冷卻負荷,減少排氣量,我覺的是不太可能的事情,如果這樣做,就進入了惡性迴圈。

對於日立來說,這樣是很嚴重的事故,所以在設計中,講額定入水溫度設在32度,但是還有很大設計餘量允許超過34度(擴大了使用範圍)

特靈的葉輪轉速就是3000轉。特靈沒有寬度可調擴壓器,維修還是比較方便的,由於轉速低,葉輪是採用鍵連線。不象日立的葉輪和軸是採用過盈連線,需要有專門的液壓工具才能拆卸,比較麻煩。

關於預防性控制,只是在出現惡劣工況但還沒有達到保護值時先盡量讓機組不出現保護性停機,此時有部分冷量輸出,冷凍水出水目標值控制要讓位,要不然一停機一點冷量都沒有了。當然,如果外界工況繼續惡化,進入喘振線的話機組還是會停機的。這種控制策略我認為很好,叫未雨綢繆。

離心式冷水機組發生喘震的原因根據我自己運**況來看主要因為:

1、冷凝器結垢嚴重,或冷卻水處理不好,細菌藻類滋生等造成冷凝器換熱效果嚴重不好,,造成冷凝壓力過高。

2、吸氣壓力過低。

3、機組執行時負荷小,

避免方法:

1、清洗冷卻水系統,特別是注意冷卻水的殺菌滅藻以及系統中的粘泥,一般細菌藻類和粘泥的導熱係數較gaco3大很多,是造成系統換熱效果差的罪魁禍首。

2、調節機組負荷,減小冷凝器的冷卻負荷,減少排氣量,讓其執行時避開喘震點

3、如果採用變頻調速,那就很好了,但系統執行重在維護。

高人諮詢了一下,採用滑塊擴壓器的主要有開利和mq,日立也是沒有的,是採用在最小流量下(即最不利的條件)優化的擴壓塊。

對於葉輪連線日立是沒有採用花鍵連線的,這是因為日立考慮鍵的應力集中,材料力學裡面都有這方面的資料,要麼加大鍵的厚度,軸的強度就會減少,日立採用兩個自由鍵卡住軸中間的葉輪,這樣增加壓縮機的壽命,

[日立機組的壽命太長了,對銷售來看非常的不好,報廢周期長,初成本投資大,以螺桿機為例二手機市場日立二手的螺桿機就非常的多,這是題外話,我羅嗦一下。]

其次,想諮詢一下huym大俠,靈**壓縮是不是用的r123的冷媒特,環保冷媒能使用嗎?如果能使用是不是冷量有所變化,輸入功率也有所變化。

特靈新冷媒r134a的離心機也只有2級壓縮,個人估計是r134a的壓力比較大,r123在冷凝壓力下的壓力也在標準大氣壓之下,所以可以做到3級壓縮,不知估計的是否正確。

根據我所知,日立的離心壓縮機採用了寬度可調擴壓器。當然我有幾年沒有關注它了,是否還有,不能十分肯定。但我想這是日立乙個很有特點的東西,一般不會拋棄。

關於葉輪連線的問題,日立不是用花鍵連線非常對。我知道的連線方式是:葉輪軸用液氮冷卻,葉輪輪轂用天然氣加熱,造成在裝配時出現間隙配合,冷卻後就變成了過盈配合,再用左旋螺母將端部壓緊,這種連線也叫摩擦連線。

特靈的cvhe/g不是採用花鍵而是對稱的兩個平鍵,因為其轉速僅3000rpm,應力集中並不是問題。特靈的cvgf採用的三菱形軸與葉輪連線,也沒有鍵,但不是摩擦連線。

看了各位老大的發言,我們公司主做特靈,

第一有問題向黃兄請教:

什麼葉輪是採用鍵連線?什麼是採用過盈連線?

第二是我對樓台上有一位兄弟對特靈離心機能能不能使用新型環保冷媒的作答.

特靈選用的是r123

其它廠家(很多)採用r134a.

其實這兩種冷媒對環境的危害,並不能一口咬定.r123有微量破壞,但是到大氣中,完全消失時間比r134a短.r134a目前對環境危害沒有,也只是暫時的定論.

含氫氯氟烴類-hcfcs類

r21、r22、r123、r124、r141b、r142b(就這幾種)

氫氟烴類

r23、r32、r41、r125、r134、r134a、r143……(比較多就不寫了)

目前比較適用的環保冷媒

r134a(單一)

r407c(混合物)【r32+r125+r134a質量百分比為20%/40%/40%】

r410a(混合物)【r32+r125質量百分比為50%/50%】

還有要講的是破壞臭氧層得不是氟,而是cl-氯的陰離子,在分解臭氧過程中cl-氯的陰離子起要催化劑的作用,在化學中學的催化劑的穩定的,不會分解所以,cl-氯的陰離子會長期的破壞下去(cl-氯的陰離子與o+短暫結合,在紫外線的作用下會分解出cl-氯的陰離子,然後多處的0+去和另乙個o+結合變成氧氣,高空中由於射線強烈,2個cl-不會穩定氯氣所以cl-的數量不會減少而臭氧不斷的減少下去。動態平衡被破壞,氧氣變成臭氧的速度,趕不上臭氧變成氧氣的速度)

特靈新冷媒r134a的離心機也只有2級壓縮,個人估計是r134a的壓力比較大,r123在冷凝壓力下的壓力也在標準大氣壓之下,所以可以做到3級壓縮,不知估計的是否正確。

關於這個問題,我還不能明確回答。只是一種推測:5/40c的常用工況下,r123需要由0.

417bar壓縮到1.55bar,壓比為3.72,**平均1.

55(實際上是前多後少);5/40c的常用工況下,r134a需要由3.49bar壓縮到10.164bar,壓比為2.

91,二級平均1.70,**平均1.427.

實際上應該是用**更好。

你提的這個問題非常有深度,5年前我就在思考這個問題:為什麼cvgf不採用**直接驅動,而要採取二級增速驅動。到現在我都還沒有明確答案。

我曾進行過兩種製冷劑的一元葉輪流道手工計算,現在只能感覺特靈的這個選擇的可能原因是:r134a的比容太小,為了不致葉輪流道尺寸太小(包括太小的外徑)增大鑄造加工難度,為了不致轉速太高,為了不致葉輪效率太低,拋棄了單級方案;但同時r134a的比容太小,採用**的話,可能後兩級很難進行防喘振協調設計(包括擴壓器和回流彎道)。所以折中採用了二級加增速的設計方案。

所以確實cvgf除了的蒸發器上面有特點外,其效率和雜訊沒有什麼特別稱道的地方。

以上回答僅供批判!多謝各位賜教!

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