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什么是螺杆式冷水机离心式制冷压缩机喘振现象?

作者:冷冻机时间:2021-05-17 15:25:17阅读量:18923

信息摘要:

  什么是螺杆式冷水机离心式制冷压缩机喘振现象?我们都知道制冷压缩机是冷水机组的一个重要组成部分,在制冷压缩机工作过程中会出现喘振现象,特别是离心式制冷压缩机。

  

什么是螺杆式冷水机离心式制冷压缩机喘振现象?

  什么是螺杆式冷水机离心式制冷压缩机喘振现象?我们都知道制冷压缩机是冷水机组的一个重要组成部分,在制冷压缩机工作过程中会出现喘振现象,特别是离心式制冷压缩机。

  为什么离心式制冷压缩机会出现喘振现象?

  离心压缩机的基本工作原理是利用高速旋转的叶轮对气体做功,将机械能加给气体,使气体压力升高,速度增大,气体获得压力能和速度能。在叶轮后面设置有通流面积逐渐扩大的扩压元件,高压气体从叶轮流出后,再流经扩压器进行降速扩压,使气体流速降低,压力继续升高,即把气体的一部分速度能转变为压力能,完成了压缩过程。

  扩压器流道内的边界层分离现象:扩压器流道内气流的流动,来自叶轮对气流所做功转变成的动能,边界层内气流流动,主要靠主流中传递来的动能,边界层内气流流动时,要克服壁面的摩擦力,由于沿流道方向速度降低,压力增大,主流的动能也不断减小。

  当主流传递给边界层的动能不足以使之克服压力差继续前进时,最终边界层的气流停滞下来,进而发生旋涡和倒流,使气流边界层分离。气体在叶轮中的流动也是一种扩压流动,当流量减小或压差增大时也会出现这种边界层分离现象。

  当流道内气体流量减少到某一值后,叶道进口气流的方向就和叶片进口角很不一致,冲角α大大增加,在非工作面引起流道中气流边界层严重分离,使流道进出口出现强烈的气流脉动。

  当流量大大减小时,由于气流流动的不均匀性及流道型线的不均匀性,假定在B流道发生气流分离的现象,这样B流道的有效通流面积减小,使原来要流过B流道的气流有一部分要流向相邻的A流道和C流道,这样就改变了A流道,C流道原来气流的方向,它使C流道的冲角有所减小,A流道的冲角更加增大,从而使A流道中的气流分离,反过来使B流道冲角减小而消除了分离现象,于是分离现象由B流道转移到A流道。这样分离区就以和叶轮旋转方向相反的方向旋转移动,这种现象称为旋转脱离。

  扩压器同样存在旋转脱离。在压缩机的运转过程中,流量不断减小到Qmin值时,在压缩机流道中出现如上所述严重的旋转脱离,流动严重恶化,使压缩机出口排气压力突然大大下降,低于冷凝器的压力,气流就倒流向压缩机,一直到冷凝压力低于压缩机出口排气压力为止,这时倒流停止,压缩机的排量增加,压缩机恢复正常工作。

  而实际上压缩机的总负荷很小,限制了压缩机的排量,压缩机的排量又慢慢减小,气体又产生倒流,如此反复,在系统中产生了周期性的气流振荡现象,这种现象称为喘振。

  压缩机达到最小排量点而产生严重的气流旋转脱离是内因,而压缩机的性能曲线状况和工况点的位置是条件,内因只有在条件的促成下,才能发生特有的现象——喘振。

  离心螺杆式冷水机组运行在部分负荷时,压缩机导叶开度减小,参与循环的制冷剂流量减少。压缩机排量减小,叶轮达到压头的能力也减小。而冷却水温由于冷却塔未改变而维持不变,则此时就可能发生旋转失速或喘振。

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