Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse轴流通风机失速与喘振分析李春宏/国华浙能宁海电厂摘要:通过阐述轴流通风机失速和喘振的机理,并分析实际生产中轴流通风机失速和喘振的发生过程,最终给生产运行人员提出了处理该故障的方法。关键词:轴流式通风机;失速;喘振;处理方法中图分类号::B文章编号:1006-8155(2008)02-0077-04AnalysisonStallandSurgeofAxial-flowFanAbstract:Thispaperspecifiesthemechanismofstallandsurgeofaxial-,:axial-flowfan;stall;surge;treatment0引言我厂在调试和生产过程中,一次风机和引风机(均为轴流通风机)曾多次发生失速和喘振,影响风机的安全、稳定运行,对电厂的安全运行危害很大。生产运行人员对此现象的发生机理和处理方法颇有疑问和争论。为此进行分析和探讨,以帮助运行人员及时采取正确的处理手段,避免事故的扩大和设备的损坏。 风机处于正常工况时,冲角很小(气流方向与叶片叶弦的夹角即为冲角),气流绕过机翼型叶片而保持流线状态,如图1a所示。当气流与叶片进口形成正冲角,即α>0,且此正冲角超过某一临界值时,叶片背面流动工况开始恶化,边界层受到破坏,在叶片背面尾端出现涡流区,即所谓“失速”现象,如图1b所示。冲角大于临界值越多,失速现象越严重,流体的流动阻力越大,使叶道阻塞,同时风机风压也随之迅速降低。图1冲角与失速_________________________收稿日期:2007-09-26宁海县315612风机的叶片在加工及安装过程中,由于各种原因使叶片不可能有完全相同的形状和安装角。因此,当运行工况变化而使流动方向发生偏离时,在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。如果某一叶片进口处的冲角达到临界值时,就首先在该叶片上发生失速,而不会所有叶片都同时发生失速。如图2中,u是对应叶片上某点的周向速度;w是气流对叶片的相对速度;α为冲角。假设叶片2和3间的叶道23首先由于失速出现气流阻塞现象,叶道受堵塞后,通过的流量减少,在该叶道前形成低速停滞区,于是气流分流进入两侧通道12和34,从而改变了原来的气流方向,使流入叶道12的气流冲角减小,而流入叶道34的冲角增大。可见,分流结果使叶道12绕流情况有所改善,失速的可能性减小,甚至消失;而叶道34内部却因冲角增大而促使发生失速,从而又形成堵塞,使相邻叶道发生失速。这种现象继续进行下去,使失速所造成的堵塞区沿着与叶轮旋转相反的方向推进,即产生所谓的“旋转失速”现象。风机进入到不稳定工况区运行,叶轮内将产生一个到数个旋转失速区。叶片每经过一次失速区就会受到一次激振力的作用,从而可使叶片产生共振。此时,叶片的动应力增加,可能致使叶片断裂,造成重大设备损坏事故。图2旋转失速 大
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