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氯气jdb电子游戏平台网站 喘振原因分析及解决方法<下>

  【jdb电子游戏平台网站 网】〈接上期——〉

  ②离心式jdb电子游戏平台网站 稳定工作条件

  我们知道,氯气离心式jdb电子游戏平台网站 组在运作时,如果管网的“端压”(或称为“背压”back pressure)大于机组的排出压力(PE≥PC)时,jdb电子游戏平台网站 中的气流会被减速(机内氯气流遇上高于自己的压力,只能减速流动)。由主机的性能曲线可知,jdb电子游戏平台网站 输送气量的减少会直接导致jdb电子游戏平台网站 排出压力的升高。等到主机的排出氯气压力增高到等于“背压”时,jdb电子游戏平台网站 的输送气量就不会再减少,而是以对应于该排出压力下的氯气流量稳定地流出jdb电子游戏平台网站 进入管网。如果管网中“背压”小于jdb电子游戏平台网站 出口的排出压力时,jdb电子游戏平台网站 出口的气流会加速,导致通过jdb电子游戏平台网站 的氯气流量增大。那么随着氯气流量的增大会直接导致jdb电子游戏平台网站 出口的排出压力下降。等到主机的排出压力与管网中“背压”相等时,jdb电子游戏平台网站 的输送气量又稳定了下来。由此可见,氯气离心式jdb电子游戏平台网站 的稳定工作条件之一就是jdb电子游戏平台网站 的出口的排出气体压力要等于管网中的氯气“背压”。

  ③设计的jdb电子游戏平台网站 工作点和气量

  氯气离心式jdb电子游戏平台网站 在一定的运行转速(n=constant)及进气条件(TJ=constant and PJ=constant)下工作时,jdb电子游戏平台网站 的运行工作点只能在性能曲线上(PC-QJ)。对于管路来讲,在管网的运行情况一定时,经过管路的气体流量(QJ)与所需的管网“端压”(PE)之间的关系也应该符合管路特性曲线(PE-QJ)的关系。既然氯气离心式jdb电子游戏平台网站 要在一定的管路中工作,它的工作点必须既要在jdb电子游戏平台网站 性能曲线上,又要在管路的特性曲线上。这样的话一台jdb电子游戏平台网站 的工作点W是处于jdb电子游戏平台网站 的性能曲线与管路特性曲线的交会处。这时的运行气量为Qw;而运行压力Pcw=Pew。

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  当jdb电子游戏平台网站 在管路中运行时,工作点就是图中的W。一旦jdb电子游戏平台网站 运行时偏离了工作点,那么jdb电子游戏平台网站 就会继续运行,使得工作点回到原来的W点。例如:jdb电子游戏平台网站 因为某种原因使得jdb电子游戏平台网站 处于B点下运行,那么jdb电子游戏平台网站 的排出压力从Pw上升至PcB,而输出气量由Qw降低到QB。这时管路的“端压”不会立刻下降,这是由气体的可压缩性造成,要有一段滞后的时间,才会使工作点压力Pw渐渐降到与QB对应的PeB。即使管网“端压”不下跌,从图中也能看出jdb电子游戏平台网站 性能曲线对应于QB气量时的机组排出压力也大于B工作点的管网压力。这时jdb电子游戏平台网站 的气量增加,同时使机组出口的排出压力下降;当机内气量增加到使机器的排出压力与管网的“端压”相等时才会稳定下来,这时机组排出压力与管网“背压”相等的工况条件正好是工作点W点所对应的工作条件。

  同样我们可以证明,如果工作点偏离到了A点,使得jdb电子游戏平台网站 的输送气量大于原正常工作点的气量,jdb电子游戏平台网站 也会自动通过减少输送气量来提升输出压力,再次使得jdb电子游戏平台网站 的输出压力与管网的“端压”相等,使得工作点回到W点。

  2)氯气离心式jdb电子游戏平台网站 气量的调节

  氯气离心式jdb电子游戏平台网站 在运行中经常需要进行气量的调节,以适应各种不同输送气量工况条件下的不同要求,使得jdb电子游戏平台网站 运行维持正常状态。这种特定的不同要求是要机组采取相应的措施去适应,这就是jdb电子游戏平台网站 调节的任务。大致可以分为三类:

  ①要求jdb电子游戏平台网站 输出气体压力保持不变(调节压力)

  要求jdb电子游戏平台网站 的输出压力保持不变(PC=constant)是确保jdb电子游戏平台网站 正常稳定运行的先决条件。因为jdb电子游戏平台网站 的出口管网一旦“端压”升高,机组的排出压力小于“背压”,不得不减少输出气量,使得机组进入“喘振工况”区域,机组运行的不安全因素增加。要求jdb电子游戏平台网站 输出气体压力保持不变,及时调节压力不失为相当明智的举措。

  常见的调节方式是在jdb电子游戏平台网站 的出口两位门(通往氯气用户管网)之前,安装一个自动通向事故氯气处理装置(又称为“除害塔”)的调节门,并且设置一个限定的压力值(这个压力实际上就是机组所能承受的最高排出压力,也就是确保机组不进入喘振区域的最低压力)和高压力报警装置。一旦机组出口的管网“端压”达到压力限定值就报警,超过的话,该自控阀门自动开启一定的开启度,使超压的氯气迅速排向“除害塔”处理掉。当管网氯气压力低于这个压力限定值就自动关闭。

  这种做法在国外以及国外引进机组都会有这样的压力调节方式。如日本国荏原制作所的三段氯气离心式jdb电子游戏平台网站 组,它就采用保持jdb电子游戏平台网站 出口压力恒定在0.37MPa(G)的压力调节方式(用自控报警连锁动作控制着氯气管网的压力。一般来讲,国外机组的运行效率比较高,机组的性能曲线要求jdb电子游戏平台网站 出口的排出压力都比较高。从性能曲线上看,曲线比较陡峭,稳定工况的区域范围都比较窄。上面的三段压缩氯气透平机组,正常排出压力为0.37MPa(G),如果压力上升到0.4MPa(G)的话,机组就进入了“喘振工况”区域。这样的机组操作弹性是很小的,因此严格控制机组的出口排出压力、使其保持恒定是势在必行的,这一套调节压力的自控装置是不能没有的。

  ②要求jdb电子游戏平台网站 输送气体流量保持不变(调节流量)

  对于大容量、中低排出压力的氯气透平jdb电子游戏平台网站 来说,在额定的与电解槽联产氯气能力相匹配的情况下,jdb电子游戏平台网站 输送气量越多,机组的运行越是稳定。但是电解槽的载荷不是满负荷的,各种因素制约着电解槽载荷的发挥。既然这样,与之相配套的氯气透平jdb电子游戏平台网站 组自然也有不同氯气输送流量的输送问题。要适应各种不同载荷条件下的气量输送条件,又要保持jdb电子游戏平台网站 输送气体流量不变,实施流量调节是个通用常见的做法。当然对于离心式jdb电子游戏平台网站 来说进行流量的调节会损失级效率,多消耗压缩功,是个不经济的做法,这也是十分无奈的。因为回流气量将会使氯气的进气温度升高,这样不仅影响排气温度和流量,还会影响轴功率。

  常见的流量调节方式是在jdb电子游戏平台网站 的出口安装一个流量计,同时增设一根回流管(可以回流到jdb电子游戏平台网站 的进口或者回流到氯气处理的某个塔器之前),回流管上设置一个自控阀门与机组出口的流量计联锁。一般按照特定的氯气流量设定来调节机组回流气量。还得考虑增设回流冷凝器,以降低进机的气体温度。(当然回流到氯气洗涤塔进口的话,就可以不用再增设回流冷凝器)

  ③要求jdb电子游戏平台网站 输送气体的压力与流量按照一定的规律改变(又称为比例调节)

  要求jdb电子游戏平台网站 的输送气体压力与流量按照一定的比例进行调节在国内并不多见,而在国外较为普遍,一般调节是用DCS计算机集散控制系统进行连锁控制与调节。依据是jdb电子游戏平台网站 的性能曲线中气体压力与输送流量的关系进行自动跟踪、调节。这种调节方式可以克服单一的调节某一参数带来的缺陷。诸如单一的压力调节,往除害塔排气,使得资源存在严重的浪费;而单一调节流量,将出口的气流进行回流同样是不经济的做法。一般采用的调节方式有三类:其一,改变jdb电子游戏平台网站 的转速;其二,排气或进气的节流调节;其三,安装进气叶片或采用叶片“扩压器”。

  [2]离心式jdb电子游戏平台网站 调节手段

  我们知道,进行jdb电子游戏平台网站 的性能曲线调节是在压力升高比为定值(即在进气状态不变的情况下,机组排出压力恒定)作为纵坐标,输送介质重量流量为定值作为横坐标的不同转速工况的性能曲线。改变jdb电子游戏平台网站 本身的性能曲线或者改变管路的特性曲线都能改变jdb电子游戏平台网站 的工作运行点来达到改变工况的目的。从中可以了解,不管是哪一种调节方式都有一定的调节范围,且受到“喘振”边界和转速范围的限制。其次,jdb电子游戏平台网站 的性能曲线越陡峭,稳定工况的范围越窄。下面简单地介绍一下这些调节方法。

  进气节流调节:是在jdb电子游戏平台网站 的“进气端”装上节流阀门,通过气流在进jdb电子游戏平台网站 前的节流调节。由于进气温度不变,因此改变阀门的“开启度”就可以改变jdb电子游戏平台网站 的性能曲线,达到调节的目的。

  排气节流调节:是通过jdb电子游戏平台网站 的“排气端”装上的节流阀门来进行调节。在改变阀门的“开启度”时,管路中的局部阻力系数会发生变化,使得管路特性曲线的斜率发生改变,达到调节的目的。

  转速调节:输送氯气的jdb电子游戏平台网站 是采用恒速的电动机驱动的,压缩部转速大约在10000rpm,氯气通过进口导叶阀,进气“预旋”调节:在进入叶轮之前的“流道”中,改变叶轮之前的进口导叶的角度,使气流产生“预旋”,使得同一气量下的jdb电子游戏平台网站 的能头或压力比发生改变,从而使jdb电子游戏平台网站 的性能曲线改变,达到调节的目的。

  “扩压器”叶片调节:与“无叶扩压器”相比,叶片“扩压器”有较陡峭的性能曲线。当流量减少时,一般是在叶片“扩压器”中产生严重的脱离而导致喘振。如果在改变气体的流量时,同时能相应改变“叶片扩压器”叶片的进口几何角,以适应改变了的工况条件,使得几何“冲角”不是很大,那么可以避免上述的缺陷,扩大了稳定工况的范围。

  以上的调节方式中,采用进气“预旋”要比采用进气节流的功率消耗要小,而改变转速又比进口节流的功率消耗低些。从经济性来看,几种调节方法中转速的调节的经济性最佳。改变jdb电子游戏平台网站 的转速的调节方法,并不要求机组中装备调节用的部分,因此jdb电子游戏平台网站 的本身结构可以简单,制造方便,比较适用于蒸汽涡轮机的驱动。而采用电动机的话就大为复杂了,相应的造价也高。如果在调节时,需要增加转速,那么在设计时,就应该预先考虑。选择原动机也应该考虑增速的余地。同时要关注jdb电子游戏平台网站 的叶轮强度、止推轴承的负荷等因素,以免增速时发生意外。下面作一综合比较:

  第一,改变jdb电子游戏平台网站 转速的调节方法,经济性最好,调节范围广,比较适用于蒸汽轮机和燃气轮机驱动的离心式jdb电子游戏平台网站 组。

  第二,jdb电子游戏平台网站 进口节流调节,方法比较简单,经济性也较好,并具有一定的调节范围。目前对于固定转速的氯气离心式jdb电子游戏平台网站 组、氯气鼓风机等经常采用此方法。

  第三,转动进口导叶的调节方法,调节范围比较宽,经济性也好,但是结构比较复杂。

  第四,转动叶片扩压器的调节方法,能使jdb电子游戏平台网站 性能曲线平缓,对于减少“喘振”流量、扩大稳定工况范围十分有效,经济性也好,但是结构很复杂。适用于压力稳定、气体流量变化大的变动工况。目前这种方法单独使用较少,经常和其他的调节方法联合使用。

  第五,出口节流调节方法最简单,但是经济性最差。目前除了在通风机以及小功率的离心式鼓风机中应用外,一般很少应用。

  第六,也可以同时采用几种调节方法,取长补短,最有效地扩大jdb电子游戏平台网站 的稳定工况范围。

  六、喘振的控制

  按照扩大稳定工况范围的要求,设计者应充分考虑到各种途径。

  (1)氯气离心式jdb电子游戏平台网站 不应该在低于设计气流量的情况下运行,因为“喘振”发生在小流量、高端压的工况条件下;小于设计气流量运行容易使机组进入不稳定的工况范围。这样的操作条件在瞬时是允许的,时间稍长,危险性增大。尤其要注意,在机组紧急减流量和氯气用量突然减少的情况下的控制与调节。下图为某公司氯气jdb电子游戏平台网站 出口压力、流量与进口导叶阀在防喘控制上的关系图:

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  (2)由于jdb电子游戏平台网站 采用段间冷却,气体的比容减少,各段进口的容积流量逐渐下降。在多级串联的情况下,设计时应该考虑逐级提高流量系数;另外,叶轮的外径、叶轮出口的圆周速度以及叶片出口的安置角应该逐级减小,以求得后面有较宽的稳定工况范围。

  (3)采用无叶扩压器,可以减少jdb电子游戏平台网站 级的冲击损失,并且使得jdb电子游戏平台网站 能够适应改变工况的需要,这样使得级性能曲线比较平坦,实现扩大稳定工况范围的目的。叶片扩压器由于叶片叶道的安置角与叶轮叶片安置角的位置不一致,造成“气旋”发生,使得流道阻力和气流冲击损失大增;使得jdb电子游戏平台网站 的特性曲线陡峭,稳定工况范围变小。当然,叶片扩压器可以调节气流的流通方向,使得气流在叶片的叶道中流动阻力减少。一般来讲,jdb电子游戏平台网站 的喘振最先是从叶片扩压器中开始发生的,而无叶扩压器发生的可能性就不是那么大了。

  (4)扩大稳定工况范围要求尽可能减少边界层分离发生的可能性。在气流的弯道处,曲率半径尽可能放大些,以减少气流在弯道处发生边界层分离的可能性;另外,在吸气室、回流管等处尽可能制成收敛状,以减少分离损失,并增加气流的动能,提高边界层稳定流动性能,提高jdb电子游戏平台网站 的级效率和高效工作区域。

  (5)尽可能提高有效能头,以提高jdb电子游戏平台网站 的级效率。在叶轮强度许可的条件下,尽可能提高叶轮的出口圆周速度,因此要合理选用比较高的jdb电子游戏平台网站 转速,这样可以使叶轮的直径变小。但是还必须注意出口速度的提高要防止气流的马赫数达到最大值,这样可以求得较好的稳定工况范围。转速应该远离临界转速,防止共振发生;还要注意的是,jdb电子游戏平台网站 的转速越高,jdb电子游戏平台网站 的性能曲线斜率就越大,稳定工况范围也越窄。对于设计者来说,jdb电子游戏平台网站 转速的选择要权衡利弊、得失。既要给出的能头高,又要稳定工况范围宽。

  除了jdb电子游戏平台网站 可能发生的轴振、轴位移以及喘振之外,氯气离心式jdb电子游戏平台网站 常见的故障还包括级间冷却器泄漏、氯火等。这里就不进行介绍,可以参阅有关的资料。

  预防措施如下:

  (1)优化运行工况:合理设置jdb电子游戏平台网站 的运行参数,避免在小流量工况下运行。

  (2)加强设备维护:定期对jdb电子游戏平台网站 进行维护和保养,及时发现并处理设备故障。

  (3)安装防喘振装置:在jdb电子游戏平台网站 进口或出口处安装防喘振装置,如回流阀、旁通阀等,以稳定气流,防止喘振的发生。

  应对策略如下:

  (1)快速响应:一旦发现喘振现象,应立即采取措施进行干预,如调整运行参数、打开回流阀等。

  (2)紧急停机:当喘振现象严重且无法控制时,应立即停机检查,避免造成更大的损失。

  综上所述,氯气jdb电子游戏平台网站 自带的防喘控制阀是jdb电子游戏平台网站 组防喘控制的关键,该防喘控制阀在防喘控制流量安全范围内,该阀可以由控制者自由控制,一旦jdb电子游戏平台网站 PLC认为流量低于防喘控制安全流量,则不再受人为控制,而是由PLC自动控制开大到安全流量之内。而且在氯气jdb电子游戏平台网站 初开车时用氮气开机,氮气分子量低,造成出口流量并非真实流量,而防喘控制是按照流量等参数控制的。所以建议氯气jdb电子游戏平台网站 安装一台回流阀作为DCS自由控制的回流阀,可以有效避免因流量影响造成的不受控现象,同时便于初开车时候的流量增量和控制。

  &lt;注:本文连载完!&gt;


标签: 喘振氯气原因分析  

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