離心式冷水機組在運行中容易產(chǎn)生喘振(surge) 故障,，喘振發(fā)生時機身會產(chǎn)生強烈的振動,，機組的制冷劑壓力和壓縮機電流忽高忽低變化劇烈，并伴隨著間歇的很沉悶的氣流噪聲。過于頻繁的喘振還會損壞擴壓器和葉輪,，給用戶的使用帶來不便和不安全因素,。所以，喘振在運行中應(yīng)該努力避免,。
喘振產(chǎn)生的機理：
離心式制冷壓縮機的基本工作原理：利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將能量傳遞給流道中連續(xù)流動的制冷劑氣體,，使之獲得極大速度，同時氣體壓力提高,，而葉輪出口處設(shè)置的擴壓器使葉輪的流通面積逐漸擴大,。高速氣體從葉輪流出后，再流經(jīng)擴壓器進(jìn)行降速擴壓,，使氣體流速降低壓力升高,，即把氣體的一部分速度能(動能)轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽瓿蓧嚎s過程,，因此,，離心式制冷壓縮機是一種高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備。
葉輪中制冷劑氣體的流動速度三角形如圖1所示,。
假設(shè)葉輪有無限多個葉片,，同慣性離心力相比，重力可忽略,，流經(jīng)葉輪的流量Q,、葉輪的角速度X及轉(zhuǎn)速n 都不變，而且流體在葉輪入口和出口的速度沿周向均勻分布,，則流體相對于各自流道的流動都是相同的一維流動,。這樣，流體就是定常的,。
小流量時產(chǎn)生喘振的機理：
小流量時會在擴壓器中產(chǎn)生渦流和邊界層分離現(xiàn)象,，因此，喘振現(xiàn)象會發(fā)生在小負(fù)荷,、小制冷劑流量的工況下,。由于v2 方向變化過大，與擴壓器的入口方向不一致,，造成氣體在進(jìn)入擴壓器流道時發(fā)生沖擊,。沖擊嚴(yán)重時就會產(chǎn)生渦流，渦流區(qū)中氣體的流動受阻,，使壓縮機的排氣壓力突然下降,。
同時，擴壓器流道內(nèi)氣體的流動來自葉輪對氣流作功所轉(zhuǎn)變成的動能,。邊界層內(nèi)氣流流動主要靠主流中傳遞來的動能,，邊界層內(nèi)氣體流動時,，要克服壁面的摩擦力，小流量時由于v2 的數(shù)值沿流道方向減小,，壓力增大，主流的動能也不斷減小,，當(dāng)流道內(nèi)氣體流量減小到某一值后,，主流傳遞給邊界層的動能不足以克服壓力差繼續(xù)前進(jìn)時，邊界層的氣流就停滯下來,，進(jìn)而產(chǎn)生旋渦和倒流,，使氣流邊界層分離。壓縮機的排氣壓力降低使蝸殼中的氣體倒流,，經(jīng)過一段時間后壓縮機的流量增大,，壓縮機又恢復(fù)正常。但由于外界的負(fù)荷小,，蒸發(fā)量不夠,，制冷劑流量又慢慢減小，再次使蝸殼中的氣體產(chǎn)生倒流,。如此周期性地反復(fù)就產(chǎn)生了喘振,。
大流量時產(chǎn)生喘振的機理：
由于離心式制冷壓縮機的葉輪都是后向型，β2 ＜π/2,，所以理論揚程曲線是一條單調(diào)遞減的直線,；考慮壓縮機的損失，包括機械損失,、容積損失,、摩擦損失、沖擊渦流損失等,，離心式制冷壓縮機的理論性能曲線和實際性能曲線如圖2所示,。其中A 點為實際揚程最高點。機組運行在0到QB 區(qū)域內(nèi),，QA 點的附近是最佳工作區(qū),。高于實際揚程線的外部區(qū)域就是喘振區(qū)域。
隨著負(fù)荷的增大,，冷凝溫度逐漸升高,，冷凝壓力也會升高。如果所要求的冷水水溫比較低,，則蒸發(fā)壓力也就比較低, 如果這時室外的氣溫很高,，濕度又大( 這種工況在我國南方沿海地區(qū)的夏季比較常見)，則冷卻塔的換熱效果下降,，冷卻水溫升高,，隨之冷凝壓力也升高,。同時如果還有冷卻水量不足、制冷系統(tǒng)中有不凝性氣體,、換熱管結(jié)垢等現(xiàn)象使冷凝壓力進(jìn)一步提高,，則要求壓縮機的壓頭也要進(jìn)一步提高。一旦冷凝器和蒸發(fā)器的壓力差大于壓縮機的揚程,，冷凝器中的氣體就會倒流,，喘振現(xiàn)象發(fā)生。在圖2中直觀地顯示為,，只要機組運行線在實際揚程線以內(nèi),，機組就可以平穩(wěn)運行；超過了實際揚程線,，機組就會發(fā)生喘振,。
開利19XL離心式制冷機組防喘振的方法：
離心式制冷機組防止喘振的方法一般有兩種：等壓力控制法和等流量控制法。某品牌19XL離心式制冷機組防喘振采用等流量控制法,，它通過熱氣旁通閥使冷凝器中的高壓氣體進(jìn)到蒸發(fā)器中,。降低冷凝器的壓力并提高蒸發(fā)器的壓力，降低了壓縮機的壓頭,，同時增加了壓縮機的流量,，以此改善工況來防止喘振。現(xiàn)把該型機組防喘振調(diào)試中認(rèn)為應(yīng)該注意的幾點提出來供操作時參考,。
機組通過本機集總控制裝置(PIC)監(jiān)測壓縮機電機的電流來判斷機組是否進(jìn)入喘振工況,。一旦機組電流的波動幅度超過一定值(默認(rèn)是25%，也可以通過控制面板LID設(shè)定)達(dá)1s,，控制系統(tǒng)就會記下一次喘振,。如果在設(shè)定時間段內(nèi)( 默認(rèn)是5 min) 這樣的波動達(dá)到12次，控制系統(tǒng)就認(rèn)為機組運行進(jìn)入了喘振工況, 機組就會停止運行并報警(EXCESSIV E COMPR SU RGE),。這樣就對機組進(jìn)行了保護(hù),，防止喘振對機組的損壞。此外,，還可以通過可選配件-熱氣旁通閥,，當(dāng)機組將要進(jìn)入喘振工況時打開熱氣旁通閥來改善機組的工況，達(dá)到對機組的喘振保護(hù),。
無論是喘振停機還是熱氣旁通閥對機組的喘振保護(hù),，機組的控制系統(tǒng)都是通過圖3 所示的喘振保護(hù)線來判斷壓縮機的揚程是否過高。通過上文已經(jīng)知道某個葉輪的揚程隨葉輪的氣體流量而變化,，一旦揚程過高就容易進(jìn)入喘振工況,。
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