离心冷水机组喘震现象的原因及避免方法.doc

离心冷水机组喘震现象的原因及避免方法满负荷不会出现喘震，原因是离心叶片能把气体以高速甩出，变成高温高压的气体。如果是在低负荷下，吸入的气体过少，不足以将稀少的气体以同样的速度甩出去就造成喘震。解决的方法，螺杆离心满负荷！冷凝压力高也要喘的。负荷太小也要喘。主要压比太大造成。降低冷却水温度。加装热气旁同、变频调速控制喘震概念：离心式压缩机出口的气体从冷凝器倒流返回叶轮，高温气体来回倒流产生撞击现象。喘震危害：造成周期性地增大噪声和震动，高温气体来回倒流还引起壳体和轴承温度的升温。损坏压缩机甚至整套制冷装置。产生喘震的原因：冷凝压力过高或吸气压力过低。负荷过小时，也会产生喘震，这就需要反喘震调节，旁通调节法是一种措施。从压缩机的出口引出一部分气体，不经过冷凝器直接流入压缩机的入气管，这样，可减少蒸发器的制冷剂流量，以减少制冷量，又不会使压缩机的排气量过小，从而防止喘震的发生。机组运行时，一般冷负荷不低于满负荷的25%，就能避免喘震。“从压缩机的出口引出一部分气体，不经过冷凝器直接流入压缩机的戏入管，这样，可减少蒸发器的制冷剂流量，以减少制冷量”是增加了蒸发器的热负荷，蒸发压力会升高，打开导流叶片防止喘震。离心式压缩机和涡旋式压缩机及活塞式压缩机等不同，虽然能够压缩大流量的气体，但是通过压缩取得的压力上升值的上限被限制，如果超过这个上限值压缩，压缩的气体逆流入叶轮内，顺流和逆流反复进行产生很大的震动和噪音现象，我们称之为喘振现象。由于震动会对机械产生不良影响，因此必须避免喘振现象。一般情况下，冷水温度愈低冷却水温度愈高所必须的压力上升值也越大，就愈容易产生喘振。冷水机设计在规格值的温度条件下不会产生喘振现象，冷却水稍微高过规格值也不会产生喘振。但是，如果运行时冷却水温度高出规格值很多，传热管有污垢传热性能不好的场合，容易产生喘振现象。因此，必须确保冷水机在冷却水规格值以下运行，定期清洗传热管。另外，根据制冷负荷入口控制阀（入口导向阀）开闭的场合喘振产生的频率根据阀的开度大小而异，部分负荷时容易产生喘振现象。因此，在适用的场合和额定温度下，为使不发生喘振现象，限定了阀的最小开度。另外，必须使阀的开度有一些余裕作为容量控制的下限。日本的工业规格JIS规定的部分负荷时的冷却水温度与美国的规格ARI相比要严格得多。例如：负荷率25%时，JIS规格的冷却水温度为2*.25，而ARI规格低了大约10左右，为1*.3。因此，日立的离心式冷水机采用了即使是在制冷负荷小，冷却水温度高时也可稳定高效运行的叶轮。其他公司的离心式冷水机采用的是根据部分负荷时冷却水温较低的条件下而设计的叶轮，与日立的压缩机相比容易产生喘振现象，特别是在制冷负荷小时容易产生喘振现象。日立标准配置为20%100%连续调节，如果采用热气旁通装置，最低负荷可以做到10，目前，日立离心机的效率最高，超过特灵及其它公司有利于降低喘振发生点的设计方法：1.尽量降低叶轮设计转速，三元CFD流场分析设计，尽量降低气体脱流发生点。特灵的三级压缩用于空调工况就是基于这种思想。2.采用可变宽度扩压器，从而在流量减少时增大进入扩压器的起始速度，增大升压程度。日立的离心机就采用了和导叶连动的可变宽度扩压器。3.后级叶轮出口采用叶片角度可调扩压器，从而在流量减少时延长扩压器长度，增大升压程度。特灵的后两级叶轮采用了和导叶连动的叶片角度可调扩压器，其他厂家多级压缩机也是如此。4.采用变频调速，部分负荷降低叶轮转速。目前约克在大力推广这种方法，但是价格贵。5.热气旁通，变相增大叶轮压缩流量。开利采用这种方法比较多，其他厂家也都有这种选项。6.卸载预防性控制，当冷却水温比较高时，检测实际的压比并与喘振预测曲线进行比较，在需要时卸载压缩机，减少排气量，减少冷凝器的冷却负荷，并通过和水泵及冷却塔的连锁，提高冷却能力。特灵的叶轮转速是多少？我记得好像特灵的可变宽度的扩压器很容易磨损，在加上特灵的压缩机复杂，很难维修。变频调速，不光是约克可以做，但是就是成本太高。关于预防性控制，对一个完善的系统来讲，我觉得冷却水水温较高出现的情况，主要有冷凝器太脏了，需要清洗，另一个就是外界温度太高。对于前者清洗就可以解决，但对于后者，往往最热的时候需要冷量也是最大的，但是为了不发生喘震，进行减少冷凝器的冷却负荷，减少排气量，我觉的是不太可能的事情，如果这样做，就进入了恶性循环。对于日立来说，这样是很严重的事故，所以在设计中，讲额定入水温度设在32度，但是还有很大设计余量允许超过34度（扩大了使用范围）特灵的叶轮转速就是3000转。特灵没有宽度可调扩压器，维修还是比较方便的，由于转速低，叶轮是采用键连接。不象日立的叶轮和轴是采用过盈连接，需要有专门的液压工具才能拆卸，比较麻烦。关于预防性控制，只是在出现恶劣工况但还没有达到保护值时先尽量让机组不出现保护性停机，此时有部分冷量输出，冷冻水出水目标值控制要让位，要不然一停机一点冷量都没有了。当然，如果外界工况继续恶化，进入喘振线的话机组还是会停机的。这种控制策略我认为很好，叫未雨绸缪。离心式冷水机组发生喘震的原因根据我自己运行情况来看主要因为：1、冷凝器结垢严重，或冷却水处理不好，细菌藻类滋生等造成冷凝器换热效果严重不好，造成冷凝压力过高。2、吸气压力过低。3、机组运行时负荷小，避免方法：1、清洗冷却水系统，特别是注意冷却水的杀菌灭藻以及系统中的粘泥，一般细菌藻类和粘泥的导热系数较GaCO3大很多，是造成系统换热效果差的罪魁祸首。2、调节机组负荷，减小冷凝器的冷却负荷，减少排气量，让其运行时避开喘震点3、如果采用变频调速，那就很好了，但系统运行重在维护。高人咨询了一下，采用滑块扩压器的主要有开利和MQ，日立也是没有的，是采用在最小流量下（即最不利的条件）优化的扩压块。对于叶轮连接日立是没有采用花键连接的，这是因为日立考虑键的应力集中，材料力学里面都有这方面的资料，要么加大键的厚度，轴的强度就会减少，日立采用两个自由键卡住轴中间的叶轮，这样增加压缩机的寿命，日立机组的寿命太长了，对销售来看非常的不好，报废周期长，初成本投资大，以螺杆机为例二手机市场日立二手的螺杆机就非常的多，这是题外话，特灵三级压缩用的R123的冷媒机组，环保冷媒能替换使用吗？如果能使用是不是冷量有所变化，输入功率也有所变化。特灵新冷媒R134a的离心机也只有2级压缩，个人估计是R134a的压力比较大，R123在冷凝压力下的压力也在标准大气压之下，所以可以做到3级压缩，不知估计的是否正确。根据我所知，日立的离心压缩机采用了宽度可调扩压器。当然我有几年没有关注它了，是否还有，不能十分肯定。但我想这是日立一个很有特点的东西，一般不会抛弃。关于叶轮连接的问题，日立不是用花键连接非常对。我知道的连接方式是：叶轮轴用液氮冷却，叶轮轮毂用天然气加