压气机的喘振及防喘PPT课件

.压缩机喘振和平喘措施，1 .压缩机产生喘振的原因2。防止压缩机喘振的措施，如果压缩机发生喘振，本公司已研究压缩机特性线，并指出压缩机特性线左侧有浪涌边界线。通过压缩机流动的空气流量减少到一定水平，工作条件进入浪涌边界线的左侧，整个压缩机就不能稳定运行。那时空流会波动，突然变小。压力脉动，高时间低时间；严重的话，从气压计的进口到气流逆流的现象都出现了。低频轰鸣声也伴随着。这时，单元可能会产生强烈的震动。这种现象一般称为浪涌现象。在装置的实际运行中，我们决不能允许压缩机进入喘振条件。压缩机喘振发生的原因，喘振现象究竟是如何发生的？经常认为浪涌现象的发生与压缩机通过部分出现严重的气流偏离现象有密切关系。在脱离设计条件的情况下，压缩机工作时，必须在压缩机工作叶栅的开口处出现气流的正或负冲角。当这个冲洗角度增加到一定程度时，附着在叶表面的气流涂层在回流方向的压力梯度下出现局部回流区，形成涡流，分离表面，产生气流偏离的现象。流量变化时级联流道中发生的气流偏离现象，压缩机叶栅上的旋转分离现象，测试结果表明，叶片在长压缩机级上，气流的脱离现象大多发生在沿叶高方向的局部范围(例如叶片顶部)。但是，在刀片的短水平上，气流偏离现象可能同时发生在整个刀片的高度。还必须指出，上述气流分离现象往往是压缩机工作叶栅沿圆周同时发生的。实验研究结果表明，一般情况下，叶栅的叶片形状和分布不均匀性以及气流沿圆周分布的不均匀性，在小流量凸角的情况下，气流的分离经常发生在一个或多个叶片上。通常，可以在圆形级联的圆周方向范围内同时生成多个大分离区域。这些隔离区的宽度仅与一个或多个刀片通道相关。还必须指出，这种分离不是固定的，并且按与叶轮旋转方向相反的方向依次移动。因此，这种分离现象称为旋转分离。旋转分离现象的发生方式，在正常条件下浪涌条件下压力和气流速度变化的波形图，压缩机的工作系统图，在多级轴流压气机的非设计状态下，工作特性会引起工作不协调现象，多级轴流压气机非设计状态下的工作特性(1)，压气机中压比的变化必然引起一级和最终进气轴向速度比的相应变化，这种变化对压缩机的设计压力比越大越大。压缩机的压力比会随着转速或进口温度的变化而变化。当实际运行速度低于设计速度时，压缩机压力比降低。这时，最后几个阶段的空气压力和密度减少了。在先前的层级中，压力和密度比设计准则更高。因为在大气压力恒定的前提下，空气流动减少，压缩机进口收敛中气流的降压加速效果减弱。与此同时，由于入口(空气过滤器、消声器)中气流速度的降低，流动中的压力损失略有减少，因此在压缩机一级入口中，气流的压力和密度高于设计条件。这会增加轴速比。该值增加时，速度下降时轴分割速度CZZ比轴分割速度C1Z稍慢。在轴流压气机中，各层的直径几乎没有变化，因此可以近似地表示各层的圆周速度相同。Cz和u之间的不匹配将更改所有级别的流量系数，从而更改流入所有级别的气流的方向。经验表明，距设计规范最远的是上一个和最后一个级别，中间级别相对于设计规范的更改较小。此时，在前几个级别，流量系数减少，在最后一个级别，流量系数增加。在中等水平，流量系数变化很小。压缩机在高于设计速度的情况下工作时，压力比增加，轴向速度比减少。在前几级，流量系数增加，冲床角度减小。在最后一级，流量系数下降，冲孔角度增加。如果正向角度增加太多，可能会发生旋转分离和浪涌条件。但是一般来说，燃气轮机的运行速度高于设计速度是不可取的。因此，后一种书目条件不会经常见面。但是，当燃气轮机运转、停机或在变速条件下工作时，压缩机往往在低于设计速度的状态下工作。那时，气压计很可能在前几段发生强烈的旋转偏离现象，进入徐地条件。必须采取适当的电涌保护措施，以确保设备的启动、停机过程和低速操作时的正常操作。速度低于设计速度时的各种等级角度变化，对压缩机的喘振现象，可以概括以下几点：1 .压缩率高的压缩机，或总压力比高，系列越多的压缩机，越容易发生喘振现象。这是因为在这个压缩机叶栅中，气流扩展得更多，气流不容易旋转。2.多级轴流压气机的喘振边界线不一定是平滑的曲线，经常是折线。这可能是因为不同速度条件下书目条件的等级不同。3.多级轴流压气机中最后几段浪涌现象比最前面几段发生的浪涌现象更危险。气压计的最后几个等级发生喘振现象，装置的负荷要高，这个等级的叶片比较短，气流偏离现象很可能发生在整个叶片的高范围内，在这里施加压力波动很大，气流的大脉动会对装置产生很严重的影响。4.进气，排气孔的流量越不均匀的压缩机，越容易产生喘振现象。压缩机内防喘振对策具有大致确定喘振现象基本原因后，讨论压缩机内防喘振措施的条件。概括地说，目前有以下措施：1.设计压缩机时，要合理选择各级之间的流量系数分布关系，努力扩大压缩机的稳定工作范围。2.利用可旋转进口导叶和静叶的抗哮喘措施。3.在压缩机流动部分的一个或多个部分安装防哮喘阀的措施。使用双转子压缩机措施。设计压缩机时，必须合理选择各个级别之间的流量系数。低速旋转时产生不稳定条件的原因是低压等级流量系数(Cz/u)减少，正向角度增加，流量系数值减少，气流正向角度增加，气流在斜顶等号处发生分离现象，如果再发生旋转分离，低压等级逐渐接近浪涌条件。达到特定阈值后，低压级别的强气流下降，成为浪涌条件。因此，对于设计，必须大幅选择压缩机前几个阶段的流量系数。此外，这些级别的工作量也必须很小。这样压缩机的前几级就不容易进入喘振条件。在这种情况下，高压等级中，流量系数增加，负倾斜角度增加，气流偏离叶内弧。因此，在设计时，应选择压缩机后几个阶段的流速更小、附加量更小。增加中档加工量，提高整个压缩机的效率。，压缩机进口转基因叶片的示意图，逐步开关进口导轨，逐步开关，即一般是完全调节，旋转速度上升到特定运动速度时，进口导叶随着旋转速度的增加，从“off”(34o)位置逐渐增大到“on”(84o)位置，此后不再增加速度。旋转速度下降到一定速度时，进口导叶开始关闭，随着旋转速度下降，逐渐减小到“关闭”(34o)的位置，此后不再随着旋转速度下降而关闭。分步开关更有助于提高压缩机性能。采用进口转基因叶可以获得其他好处，采用进口转基因叶，不仅可以防止压缩机一级进入喘振条件，而且还可以改善以后各级的流动情况。这是因为在压缩机一级叶栅中气流的正向角度减少，等级的工作量减少。也就是说，在一级出口，空气压力减少，流向后续水平的空气的容积流量增加，因此，此类气流的正向角度也相应减少，有助于提高此类等级的稳定工作特性。静叶旋转，其真相就像进口转基因叶。考虑到中等水平在欺骗的时候不会很大程度上脱离设计情况，一般不需要转动童贞女。实际上，对于高压比的压缩机，一般转动前1、2段静叶效果明显，只有在压力比高的情况下，才需要转动更多的静叶。因为改变压缩机进口可传递叶片的安装角度的措施可以改善压缩机的喘振特性，从而将效果反映在压缩机特性线上。减小斜顶的角度时，标高特性线将向左下方移动，因此压缩机参考线将沿流量减小的方向移动。显然，这扩大了压缩机的稳定工作范围。必须指出，在燃气轮机启动时，关闭小型压缩机入口导叶安装角度的措施也有助于降低装置的启动功率。因为在这种情况下，流向压缩机的空气流量大幅减少。可转换进口导叶的另一个用途是，在压缩机使用可旋转进口导叶后，有效扩大压缩机工作区域的同时，提高燃气轮机的其他一些性质。为了更好地满足燃气轮机的运行要求，目前部分单元在全速无负荷状态下，直到57o角为止，不打开入口叶，在网格连接后，随着负荷的增加，逐渐以全时间84o角驾驶，可以更灵活地控制入口导叶的角度。平喘阀安装措施。双转子压缩机测量，平喘措施的