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摘要:针对某集团国际焦化公司酚氰污水处理厂风机在使用过程中发生的喘振现象,对喘振产生的原因和影响喘振的主要因素进行了分析,提出了判断喘振的方法,并总结了几种消除喘振的解决方案,如采用变频器启动、采用出风管放气、降低好氧池的污泥浓度、保证管路畅通、改变鼓风机的争风状态、加强人员技能培训、定期维护保养等。
关键词:风机;喘振;压力波动;解决方案
1喘振机理
当制硫风机流量小到足够时,会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速,制硫风机出口压力突然下降,使管网的压力比制硫风机出口压力高,迫使气流倒回制硫风机,一直到管网压力下降到低于制硫风机出口压力时,制硫风机开始向管网供气,恢复正常工作;当管网压力又恢复到原来压力时,流量仍小于喘振流量,制硫风机又产生严重的旋转失速,出口压力下降,管网中的气流又会倒流回制硫风机。如此周而复始,使制硫风机的流量和出口压力周期性的大幅波动,引起制硫风机强烈的气流波动,同时伴有气流的吼叫声,这种现象就叫制硫风机的喘振。一般管网容量大,喘振振幅就大,频率就低;管网容量小,喘振振幅就小,频率就高。
2喘振识别
喘振表现:①制硫风机工况极不稳定,压缩气体的出口压力和入口流量周期性地大幅度波动,频率较低,同时平均排气压力值下降;②喘振有强烈的周期性气流噪声,出现气流吼叫声;③机器强烈振动,机体、轴承、管道的振幅急剧增加。由于振动剧烈,轴承液体润滑条件会遭到破坏,损坏轴瓦。转子与定子会产生摩擦、碰撞,密封元件将严重损坏。
3产生喘振的原因
鼓风机在运转的过程中,随着流量的不断减小,进入叶栅气流的流量逐渐减小到最小值时,发生分离,同时沿着叶轮旋转方向,在分离区以小于叶轮旋转角速度的速度移动。鼓风机出口压力在旋转脱离逐渐扩散到整个通道时突然大幅下降。在管网中,由于没有马上减低压力,与鼓风机出口处的压力相比,增加了管网中的气体压力,使得管网中的气体逐渐倒流到鼓风机中。由于低频高振幅的压力脉动,以及气流振荡现象在整个系统中周期性出现,容易发生很大的声响,引起机器振动,同时正常工作受到严重影响,产生喘振。
4影响喘振的因素
影响喘振的因素:①转速。随着转速的变化,在不同程度上,离心式鼓风机的性能曲线发生变化。叶轮对气体所做的功随着离心式鼓风机转速的提高会进一步增加,当容积流量一定时,不断增大气体压力,离心式鼓风机的性能曲线就会出现上移;②管网特性。离心式鼓风机来的作特点主要表现为:鼓风机性能曲线与管网特性曲线出现交点,并且工作点随着其中任何一条曲线的变化而发生改变。增大管网阻力,其特性曲线将变陡,进而在一定程度上使得工作点向小流量方向移动;③进气状态。受进气压力过低、背压过高等因素的影响和制约,使得鼓风机出现不同程度的喘振,进一步影响离心式鼓风机的正常运行。
5喘振的判断及消除
5.1判断喘振
①对于离心式鼓风机来说,风压受鼓风机抽出风量时大、时小的影响和制约,变得时高时低,并且在不同程度上,系统内气体的压力、流量等都出现波动;②风机房地面、墙壁以及房内空气等因鼓风机机体产生强烈的振动而出现明显的抖动;③噪声因鼓风机的呼噜、呼噜声而加大;④风量、风压、噪声等都存在周期性的变化。
5.2消除喘振的措施
主要措施:①通過变频器进行启动。对于3台离心式鼓风机来说,由于都设置了相应的变频器。通过鼓风机二级电动机的运行频率进行适当的调低,喘振现象在一定程度上就可以消除,这种启动方式,在启动鼓风机时比较有效;②借助出风管对离心式鼓风机进行放气处理。通过在出风管上设置相应的旁通管,当风量降到Qmin时,旁通管上的阀门就会自动打开进行放气,进气流量小、发生喘振的可能性都会在不同程度上得以消除;③采取措施降低生物池的污泥浓度。随着负荷的增加,离心式鼓风机发生喘振的几率逐渐增大。在满足相应的工艺要求的前提下,制定相应的措施或方案,降低生物池的污泥浓度,同时耗氧量也大大减少,并且有效降低了离心式鼓风机的工作负荷;④制定措施,确保管路的通畅性。为了提高管路的通畅性,需要对进口风道过滤网进行定期、不定期的检查,发现管路堵塞,需要立即更换。由于污水处理厂工作时间比较长,堵塞了曝气头,需要尽快更换,降低整个管路的阻力;⑤调整离心式鼓风机的争风状态。对于离心式鼓风机来说,由于采用并联的方式进行连接,当一机运行正常,另一机欲停,而备机欲开时容易造成离心式鼓风机因争风,导致开、停两机处于小流量状态;⑥提供运行人员的操作技能,对运行人员加大技能培训的力度,避免出现操作不当,引发各种事故等。开机时因为操作不当,出口阀门还未迅速打开,使得机组在一定程度上运行在小流量状态,进而使得离心式鼓风机发生喘振现象;⑦为了确保离心式鼓风机正常运行,需要对离心式鼓风机进行定期的维护、检查及保养。检查离心式鼓风机的油温、油压等,通使离心式鼓风机运行在最佳状态。
6结束语
在污水处理厂的日常工作中,离心式鼓风机是最重要的机械设备之一,对于离心式鼓风机来说,喘振是其固有的特性,其危害比较大。在实际生产过程中,只要快速准确的预测与判断喘振现象,同时对其进行及时的处理,就可以有效避免喘振现象的发生。
关键词:风机;喘振;压力波动;解决方案
1喘振机理
当制硫风机流量小到足够时,会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速,制硫风机出口压力突然下降,使管网的压力比制硫风机出口压力高,迫使气流倒回制硫风机,一直到管网压力下降到低于制硫风机出口压力时,制硫风机开始向管网供气,恢复正常工作;当管网压力又恢复到原来压力时,流量仍小于喘振流量,制硫风机又产生严重的旋转失速,出口压力下降,管网中的气流又会倒流回制硫风机。如此周而复始,使制硫风机的流量和出口压力周期性的大幅波动,引起制硫风机强烈的气流波动,同时伴有气流的吼叫声,这种现象就叫制硫风机的喘振。一般管网容量大,喘振振幅就大,频率就低;管网容量小,喘振振幅就小,频率就高。
2喘振识别
喘振表现:①制硫风机工况极不稳定,压缩气体的出口压力和入口流量周期性地大幅度波动,频率较低,同时平均排气压力值下降;②喘振有强烈的周期性气流噪声,出现气流吼叫声;③机器强烈振动,机体、轴承、管道的振幅急剧增加。由于振动剧烈,轴承液体润滑条件会遭到破坏,损坏轴瓦。转子与定子会产生摩擦、碰撞,密封元件将严重损坏。
3产生喘振的原因
鼓风机在运转的过程中,随着流量的不断减小,进入叶栅气流的流量逐渐减小到最小值时,发生分离,同时沿着叶轮旋转方向,在分离区以小于叶轮旋转角速度的速度移动。鼓风机出口压力在旋转脱离逐渐扩散到整个通道时突然大幅下降。在管网中,由于没有马上减低压力,与鼓风机出口处的压力相比,增加了管网中的气体压力,使得管网中的气体逐渐倒流到鼓风机中。由于低频高振幅的压力脉动,以及气流振荡现象在整个系统中周期性出现,容易发生很大的声响,引起机器振动,同时正常工作受到严重影响,产生喘振。
4影响喘振的因素
影响喘振的因素:①转速。随着转速的变化,在不同程度上,离心式鼓风机的性能曲线发生变化。叶轮对气体所做的功随着离心式鼓风机转速的提高会进一步增加,当容积流量一定时,不断增大气体压力,离心式鼓风机的性能曲线就会出现上移;②管网特性。离心式鼓风机来的作特点主要表现为:鼓风机性能曲线与管网特性曲线出现交点,并且工作点随着其中任何一条曲线的变化而发生改变。增大管网阻力,其特性曲线将变陡,进而在一定程度上使得工作点向小流量方向移动;③进气状态。受进气压力过低、背压过高等因素的影响和制约,使得鼓风机出现不同程度的喘振,进一步影响离心式鼓风机的正常运行。
5喘振的判断及消除
5.1判断喘振
①对于离心式鼓风机来说,风压受鼓风机抽出风量时大、时小的影响和制约,变得时高时低,并且在不同程度上,系统内气体的压力、流量等都出现波动;②风机房地面、墙壁以及房内空气等因鼓风机机体产生强烈的振动而出现明显的抖动;③噪声因鼓风机的呼噜、呼噜声而加大;④风量、风压、噪声等都存在周期性的变化。
5.2消除喘振的措施
主要措施:①通過变频器进行启动。对于3台离心式鼓风机来说,由于都设置了相应的变频器。通过鼓风机二级电动机的运行频率进行适当的调低,喘振现象在一定程度上就可以消除,这种启动方式,在启动鼓风机时比较有效;②借助出风管对离心式鼓风机进行放气处理。通过在出风管上设置相应的旁通管,当风量降到Qmin时,旁通管上的阀门就会自动打开进行放气,进气流量小、发生喘振的可能性都会在不同程度上得以消除;③采取措施降低生物池的污泥浓度。随着负荷的增加,离心式鼓风机发生喘振的几率逐渐增大。在满足相应的工艺要求的前提下,制定相应的措施或方案,降低生物池的污泥浓度,同时耗氧量也大大减少,并且有效降低了离心式鼓风机的工作负荷;④制定措施,确保管路的通畅性。为了提高管路的通畅性,需要对进口风道过滤网进行定期、不定期的检查,发现管路堵塞,需要立即更换。由于污水处理厂工作时间比较长,堵塞了曝气头,需要尽快更换,降低整个管路的阻力;⑤调整离心式鼓风机的争风状态。对于离心式鼓风机来说,由于采用并联的方式进行连接,当一机运行正常,另一机欲停,而备机欲开时容易造成离心式鼓风机因争风,导致开、停两机处于小流量状态;⑥提供运行人员的操作技能,对运行人员加大技能培训的力度,避免出现操作不当,引发各种事故等。开机时因为操作不当,出口阀门还未迅速打开,使得机组在一定程度上运行在小流量状态,进而使得离心式鼓风机发生喘振现象;⑦为了确保离心式鼓风机正常运行,需要对离心式鼓风机进行定期的维护、检查及保养。检查离心式鼓风机的油温、油压等,通使离心式鼓风机运行在最佳状态。
6结束语
在污水处理厂的日常工作中,离心式鼓风机是最重要的机械设备之一,对于离心式鼓风机来说,喘振是其固有的特性,其危害比较大。在实际生产过程中,只要快速准确的预测与判断喘振现象,同时对其进行及时的处理,就可以有效避免喘振现象的发生。