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大型轴流风机振动之气流脉动导致的振动偏大的原因及解决措施

【摘要】:
气流脉动是普遍存在的气流分离与蜗流发展的产物。对于轴流风机,除去原设计及后期改造中进出口流道、挡板等通流结构设计不合理导致的流体脉动外,在运轴流风机出现流体脉动的原因如下。 1)静叶可调轴流风机叶片开度的冗余度较大,低负荷下静叶开度的变化容易导致风机工作点落入不稳定运行区域,产生流体脉动甚至喘振,引起强烈振动。

        气流脉动是普遍存在的气流分离与蜗流发展的产物。对于轴流风机,除去原设计及后期改造中进出口流道、挡板等通流结构设计不合理导致的流体脉动外,在运轴流风机出现流体脉动的原因如下。

1)静叶可调轴流风机叶片开度的冗余度较大,低负荷下静叶开度的变化容易导致风机工作点落入不稳定运行区域,产生流体脉动甚至喘振,引起强烈振动。

2)因焊接刚度、局部应力、腐蚀或异物进入,导致风机动叶片及导叶严重磨损甚至局部脱落,引起流体脉动。

3)因风机进口流道挡板异常、异物堵塞等原因,导致系统阻力增加,流量不足,引起流体脉动、失速甚至喘振。

       现场实际测试数据显示,上述几种流体脉动引起的风机振动现象及特征相似,主要包括以下几点。

1)气流脉动多引起风机机壳、进出口管道及机壳基础振动,对轴承及转子机械振动的影响较小,起振频率主要为与转子主频无关的低频成分。

2)当动叶或静叶磨损、破裂产生气流脉动时,其气流脉动会与机械振动相耦合,此时气流脉动故障频率中会出现较大的叶片通过频率及其谐波,且轴承及转子也会出现故障频率。

3)气流脉动除引起风机振动变化外,还会引起风机电流、流量不稳,甚至大幅波动,导致并联运行的2台风机在同等风量下电流差异较大,现场有明显气流噪音。