轴流式风机原理及运行

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1、轴流式风机原理及运营一轴流式风机的构造特点 轴流送风机为单级风机，转子由叶轮和叶片构成，带有一种整体的滚动轴承箱和一种液压叶片调节装置。主轴承和滚动轴承同置于一球铁箱体内，此箱体同心地安装在风机下半机壳中并用螺栓固定。在主轴的两端各装一只支承轴承，为承受轴向力。主轴承箱的油位由一油位批示器在风机壳体外示出。轴承的润滑和冷却借助于外置的供油装置，周边的空气通过机壳和轴承箱之间的空隙的自然通风，以增长了它的冷却。叶轮为焊接构造，由于叶轮重量较轻，惯性矩也小。叶片和叶柄等组装件的离心力通过推力轴承传递至较小的承载环上，叶轮组装件在出厂迈进行叶轮整套静、动平衡的校验。风机运营时，通过叶片液压调节装置，

2、可调节叶片的安装角并保持这一角度。叶片装在叶柄的外端，叶片的安装角可以通过装在叶柄内的调节杆和滑块进行调节，并使其保持在一定位置上。调节杆和滑块由调节盘推动，而调节盘由推盘和调节环所构成，并和叶片液压调节装置的液压缸相连接。风机转子通过风机侧的半联轴器、电动机侧的半联轴器和中间轴与电机连接。风机液压润滑供油装置由组合式的润滑供油装置和液压供油装置构成。此系统有2台油泵，并联安装在油箱上，当主油泵发生故障时，备用油泵即通过压力开关自动启动，2个油泵的电动机通过压力开关联锁。在不进行叶片调节时，油流经恒压调节阀而至溢流阀，借助该阀建立润滑压力，多余的润滑油经溢流阀回油箱。风机的机壳是钢板焊接构造，

3、风机机壳具有水平中分面，上半可以拆卸，便于叶轮的装拆和维修。叶轮装在主轴的轴端上，主轴承箱用螺钉同风机机壳下半相连接，并通过法兰的内孔保证对中，此法兰为一加厚的刚性环，它将力(由叶轮产生的径向力和轴向力)通过风机底脚可靠地传递至基本，在机壳出口部分为整流导叶环，固定式的整流导叶焊接在它的通道内。整流导叶环和机壳以垂直法兰用螺钉连接。进气箱为钢板焊接构造，它装置在风机机壳的进气侧。在进气箱中的中间轴放置于中间轴罩内。电动机一侧的半联轴器用联轴器罩壳防护。带整流体的扩压器为钢板焊接构造，它布置在风机机壳的排气侧。为避免风机机壳的振动和噪声传递至进气箱和扩压器以至管道，因此进气箱和扩压器通过挠性连接

4、(围带)同风机机壳相连接。为了避免过热，在风机壳体内部环绕主轴承的四周，借助风机壳体下半部的空心支承使其同周边空气相通，形成风机的冷却通风。主轴承箱的所有滚动轴承均装有轴承温度计，温度计的接线由空心导叶内腔引出。为了避免风机在喘振状态下工作，风机装有喘振报警装置。在运营工况超过喘振极限时，通过一种预先装在机壳上位于动叶片之前的皮托管和差压开关，运用声或光向控制台发出报警信号，规定运营人员及时解决，使风机返回到正常工况运营。轴流风机如下图所示1叶轮叶轮是轴流送风机的重要部件之一，气体通过叶轮的旋转才干获得能量，然后离开叶轮作螺旋线的轴向运动。叶轮由动叶片、轮毂、叶柄、轴承及平衡重锤等构成。将许多

5、相似翼型的叶片，排列成彼此间距离相等的一组叶片，称为叶栅。轴流送风机轮毂上装有叶片，构成环列叶栅。轴流风机叶片通流部分高度，轴流式引风机的叶片通流部分高度要比送风机大些，这样可以保证引风机通过较送风量大些的烟气量。轴流送风机的动叶是扭曲的，整个叶片沿着径向扭曲一定的角度，并且沿着叶片的翼展方向，其叶片宽度及叶片厚度是逐渐减小的。我们在前面已经论述了，为了使风机叶片的不同半径的各个断面所产生的能头相似，即各断面上的速度环量相等。因此接近轮毂处叶片半径小、栅距也小，圆周速度亦减小。为了使速度环量与叶片顶部相似，则势必要增大叶片根部的安装角和叶弦长度，因此叶片制成空间扭曲形状。固然沿着翼展方向的叶片

6、宽度及厚度的减少，这样也可以减少叶片所产生的离心力，不使叶柄和推力轴承受力过大，同步又保证了叶片的足够强度。轴流风机叶片做成扭曲形，它的效率也较高，损失较小。由于叶轮转动时，叶顶处的速度不小于叶根的圆周速度，圆周速度大产生的风压大，圆周速度小产生的风压小，这样在叶片的流道中沿着叶片的径向气流的能量不相等，于是产生了从叶顶向叶根部分的流动，形成轴向旋涡导致能量损失。而将叶片做成扭曲形状，叶根处的叶片安装角大某些，那么产生风压可增大些；反之，叶顶处叶片的安装角小某些，风压可减少些。叶根处叶片安装角大某些，但圆周速度小；叶顶处叶片安装角小某些，但圆周速度大，这两个因素互相制约，使叶顶与叶根处产生的风

7、压几乎相等，避免了轴向旋涡。轴流风机的动叶片表面规定光滑，这可以减少气流的摩擦损失与气流离开翼型表面流动所产生的分离损失。叶片的根部用螺栓与叶柄连接起来，叶片和叶柄放入轮毂的圆孔中，然后装上平衡重块、支承轴承、导向轴承、安全环、保险片与调节杆。轴流风机动叶片的支承轴承是承受动叶片、叶柄所产生的离心力。而动叶片上的导向轴承，由于动叶片及叶柄较长，导向轴承是保证它们中心不偏斜，导向轴承还能承受一定的离心力。为了使动叶片在调节时能转动灵活，导向轴承和支承轴承均采用摩擦力小的滚珠轴承。每只动叶片的叶柄部位装有一平衡重块，平衡重块的中心线与动叶片的翼型平面近乎垂直，它的作用能平衡动叶片所产生的较大关闭力

8、矩，使动叶片在旋转时亦能动作轻快。在保证密封及润滑，在导向轴承、支承轴承内注有润滑剂，在叶柄穿过轮毂处的间隙内亦充有润滑脂。动叶片与外壳的径向间隙规定不不小于3mm，这个间隙不能太大，否则会导致较大的漏风损失，减少风机的效率。为了保证整个叶轮的动平衡，在更换叶片时，相似重量的叶片可放在对称位置，并进行动平衡校验。动叶外壳为钢板焊接的机壳，机壳上设有检视孔，可以检查并能拆、装动叶片。风机外壳的上半部是可以拆卸的，便于迅速装卸叶轮。2导叶从动叶片流出的气流为螺旋状沿轴向流动，这个气流运动可以分解为沿轴向的运动和圆周方向的运动。沿轴向的运动是我们所规定的，但圆周方向的运动是一种能量损失。为了减少能量

9、损失，回收圆周方向运动的能量，因此在动叶片出口端装置导叶后置导叶。大容量轴流风机较多采用叶轮(动叶)加后置导叶的构造。导叶是静止不动的，装置在动叶片的背面。气流在叶轮的进口是沿轴向的(如不考虑先期旋绕)，通过叶轮动叶的旋转运动，气体获得了能量，尔后再进人导叶。导叶的进口角与气体从叶片流出时的方向一致，导叶的出口角与轴向一致，因此气流从导叶流出时也是轴向的。这样气流的圆周运动分量在导叶中完全转换成轴向运动。动叶片是扭曲的，并且动叶片的高度也大，因此气流从动叶片流出时，沿着叶片高度方向气流的流出角也是变化的。为了减少导叶人口处的气流撞击、旋涡损失，提高风机效率，因而轴流风机的出口导叶沿着叶片高度方

10、向也是扭曲的，其安装角沿着叶片高度逐渐减小。气流通过导叶流人扩压器，扩压器是一种截面逐渐扩大的圆锥体，为了避免气体在扩压器中流过时在扩压器壁附近产生旋涡；导致局部能量损失，因此一般气流通过导叶后的流动不会绝对沿着轴向，而略带有旋绕运动，由于旋绕运动会产生一定的离心力，气流布满扩压器，减少旋涡的产生，限制旋涡及脱流区的扩大，改善了扩压器的工作，提高流动的效率。导叶的静叶片数目不能与动叶片数相一致，这样能避免气流通过时产生共振现象。轴流风机当工况变动时，动叶角度发生变化，气流从叶片出来进入导叶的进口角也发生变化。但是导叶是固定在导叶外环和内环间，安装角度不能有相应的变化。因此，在工况变动时，气流在

11、导叶的进口处产生撞击和旋涡能量损失是不可避免的，动叶调节角度范畴越大，撞击、旋涡的能量损失亦越大。3扩压器(扩散管)经由导叶流出的气体具有一定的风压及较大的动能。根据流体力学知识可知，气流的动能越大，则气流流动时所产生阻力损失也越大，阻力损失与气流的速度平方成正比。为了提高风机的流动效率，适应锅炉工作的规定，应将气流的动能部分转换为压力能。因此轴流风机在导叶出口处都设立了扩压器，扩压器是一种截面沿气流方向不断扩大的容器，因此气流的速度不断下降，压力不断上升。扩压器由外锥筒、圆柱形内筒构成，所有为焊接构造。轴流送风机的扩压器型式为外扩压(如果扩压器的外筒为圆柱形，内筒是沿着气流方向直径逐渐缩小的

12、圆锥简体，则称为内扩压)。轴流风机扩压器的内、外筒体均有检视门，如果要进行动叶机构及内部检修，可以从外锥筒体及内筒体的检视门而进入筒体。为了避免风机机壳振动和物体声音传递至扩压器以至风道，因此导叶与扩压器的外壳连接处为挠性联接(围带)，而扩压器与风道联接处设立一节膨胀节作热胀冷缩的补偿。轴流送风机的动叶、导叶及扩压器的外壳均装设隔音层，减少噪声。4. 进气室气体的能量是在叶轮中获得的，气体在叶轮中的运动状况对风机工作影响较大。风机进气室的气体运动状况，对于气流对的进入叶轮有很大影响，因而进气室形状的优劣对风机效率有较大的影响。进气室的大小、形状应当考虑气流在损失最小的状况下，平稳地同步布满整个

13、流道而进入叶轮，这样气流在叶轮进口的速度与压力分布才干均匀。轴流送风机进气室的进风口为长方形，而一般进风口面积约为叶轮入口面积的一倍左右，其目的使气流在进气箱及收敛器内有一种加速，有利达到叶轮进口处速度及压力分布均匀的目的。气流由进风口沿着径向入内，在收敛器前的局部区域产生漩涡，引起能量损失。由于进气室的两侧钢板为圆弧形，近电动机侧的钢板亦为弧形，这种形状有助于减少旋涡，既可达到减少能量损失，又可使气流流动平顺。气体通过收敛器得到一种合理的加速，并使气流转向。收敛器的形状应为流线型，以使气流平顺通过。轴流送风机进气室在有气体流动的空间是没有加强筋等支撑件，只有在进气室与大气接触侧的钢板上焊接了

14、许多有规则形状的加强筋以提高进气室外壳钢板的刚度。这样的构造对气流流动极为有利。由于在气流流动的空间里如装设圆管形(一般采用的形状)的支撑件，那么其一增长了气流流动的阻力，导致能量损失；其二气流流过支撑件时会产隼许多旋涡，而这些旋涡又以一定频率释放，如果条件合适，风机会产生振动和噪声，甚至会损坏风机设备。为避免风机机壳的振动物体声传递至进气室，则进气室和风机机壳通过挠性连接(围带)。进气室和消声器、进风道的连接处设立膨胀节，作为热胀冷缩之补偿。轴流送风机进气室进口装设消声器，消声器是卧式水平放置在送风机进气室的进口处风道上。消声器内有许多按一定距离排列栅格的吸声片，气流通过吸声片后，它能吸取气

15、流噪声的能量，从而使噪声减少。为了获得好的消声效果，一定要彻底地使复板中的孔畅通，并且这样还可减少消声器的阻力。5轴与轴承轴流送风机的叶轮装在主轴上，风机的轴通过中间轴与电动机轴连接。轴与轴之间的联轴器为一种平衡联轴器，可以平衡运营时所引起的轴挠度和轴向变形等所带来的误差。此弹性联轴器的连接是紧固的，对的公差的弹簧片是由特种高档弹簧钢制成，弹簧片是成对配备，可使连接部件在三个方向自由移动。这种联轴器不用润滑，风机运营温度在150如下不会发生故障。轴流送风机转轴的支承形式为悬臂式，在叶轮的进气侧装有径向轴承，风机轴与电动机轴间的中间轴上无径向轴承。在电动机的两个轴端各有一道径向轴承。这种悬臂式的

16、构造，省去了动叶出气侧的轴承，有助于风机构造布置。但悬臂式构造的轴承受力状况不佳，因此应采用双轴承的构造。在叶轮进气侧的主轴上装有支承轴承，它们同置于一种箱体内，此箱体同心地安装在风机下半机壳中，并用螺栓固定。在轴承箱的两端各装有两列支承轴承，支承轴承的形式为滚动轴承。滚动轴承具有启动摩擦阻力小、轴向尺寸小、轴承摩擦系数小，维护简便等长处。但滚动轴承承载能力不够大，承受冲击、振动载荷能力低于滑动轴承。而滑动轴承径向尺寸小，能承受冲击振动载荷，合用于高速、高载荷的需要。轴流风机在运转中，由于叶片对气流作功使气流的能量提高，因而在动叶片的进口侧和出口侧存在着一种压力差，此压力差指向为逆气流方向。由

17、于压力差作用在叶片上，使叶轮产生了轴向推力，使转子向进气侧窜动。要承受叶轮上的轴向推力，在靠联轴器端的轴承箱上布置一种可以承受二个方向上的轴向推力的止推轴承。径向轴承与止推轴承全由润滑油润滑与冷却。润滑油与压力油由齿轮油泵供应，齿轮油泵有2台，其中一台备用。当油管压力减少，则备用油泵通过压力开关能自动启动投入运营。油泵供应的压力油，一路送至伺服阀(液压缸、动叶调节机构)，另一路送至风机的主轴承进行润滑。在不进行动叶调节时，油经恒压调节阀送至轴承。在动叶调节时，由于恒压阀的作用，油自动流向液压缸，保证动叶能顺利地进行调节。调节油泵出口的安全阀的设定油压，可限制油泵的最高压力；调节恒压阀，可限制液

18、压缸最高进油压力；调节全轴承前油管上安全阀，可限制进主轴承的润滑油的压力。二.轴流风机的运营(一)、风机特性曲线与工作点 风机特性曲线就是风压、效率和功率与流量之间的关系曲线，如图所示。图中p-Q曲线为风压一流量特性，它表白风机的风量在实用范畴内减小时全风压升高，风量增大时全风压减少。在运营中只要测出全风压后就可从曲线上查出(单风机运营)或计算出(并联运营)流量的多少。 风机的轴功率P与风压p和流量Q的乘积成正比，与效率成反比。离心式风机随着Q的增大p减少，但p与Q的乘积是增大的，因此P随着Q的增大而增长。轴流风机的特性曲线较陡，风量增长时风压下降不久，故P随着Q的增大是减小的。 当风量增长时

19、，风机效率开始上升，过了最高点后随着风量的增长而下降。只有当系统在风机的设计工况下运营时，才干有最高效率，运营中偏离设计工况时，都会使风机效率减少。必须指出，上述各曲线的定量关系是风机转速或动叶角度的函数。当风机转速或动叶角度变动到另一种值时则各特性曲线均跟着变化，但定性的关系不变，如图所示。风机特性曲线对于选择风机、理解风机性能及风机经济运营，起着很重要的作用。 将管路通流量Q与压头损失p之间的关系称为管路特性，其一般方程为 p=K0+K1Q+K2Q2 式中 K0、K1、K2常数。 如图中阻力曲线所示，当Q增长时，压头损失p近似按平方关系增长。在运营中，管路特性也许由调节风量挡板而变化(如燃

20、烧器各层小风门)，或者由于风、烟道积灰、沾污使阻力增大而变化。当进、出口风量挡板误动作时，也相称于使管路特性曲线上移。 单台风机运营时，由于管路流量与风机流量相等、管路压降与风机的全压相等，因此，其工作点只能是风机的p-Q特性曲线与管路特性曲线的交点(见图中B点)。两台风机并联运营时，由于管路流量为两台风机的流量之和，因此工作点与管路特性曲线并不相交，但保持流阻相等(见图中A点)。风机的各个性能参数由工作点拟定。 (二)、风机的运营调节 在运营中，风机的工作状况不可避免地要根据锅炉负荷而常常变动。为此，应对风机的工作状况进行调节，也即变化风机工作点的位置，使风机输出的工作流量与实际需要的数值相

21、平衡。调节的基本措施有如下几种。 1节流调节 节流调节就是在通风管路上装置节流挡板，根据实际需要来变化节流挡板的开度，以达到调节风机风量的目的。节流挡板可以装在风机的出口管路上或进口管路上。节流挡板 动作时，管路的阻力特性将随之变化，而风机的特性曲线不变化。因此风机的工作点也就相应变化。若需减小流量，可关小风机入口挡板，这种调节措施简朴可靠，但由于关小挡板增长了局部阻力，因此不经济。 2变速调节 变速调节是通过变化风机的转速，使风机的特性曲线变化的，用以变化风机的工作点，达到调节风量的目的。 3入口导叶调节 离心式风机常采用入口导叶调节方式。这种调节措施是在风机进口的前面装置人口导叶(导流器)

22、，它的角度可控制进入风机前的气流所产生的预旋的强弱。导叶开得越大，则入口气流的切向速度越大，部分静压变为速度能，风机性能曲线越陡直。这种调节的经济性，在低负荷时，比变速调节稍差，在高负荷时，比变速调节高，但都优于节流调节。入口导叶的安装方向必须与风机的旋转方向一致。否则，气流在通过导叶后要转一种急弯进入叶轮，损失很大，使风机出力大大下降。运营中若发现风机带不上负荷，或导叶开大时电流批示值反而减小等不正常现象，则往往是导叶装反的成果。 4可动叶片调节 轴流风机的流量调节普遍采用可动叶片调节方式。它是通过运营中变化动叶的安装角，变动风机的性能曲线而达到调节风量的目的的。当动叶的安装角增大时，特性曲

23、线位置向右上角移动，工作点变化，成果是流量、风压和功率都增大。因此轴流风机启动时，均采用减小或关闭动叶安装角的措施来减少启动功率。 (三)、风机工作的稳定性风机工作的稳定性是指当风机的工作条件波动时，风机的流量、压力能在原工作点附近稳定下来，而一旦工况波动消除，又恢复原工作点的性能。反之，若工况扰动后，风机的流量、压力急剧变化，虽然扰动消除也不能稳定下来的状况，称为不稳定工作或进入不稳定区。 如图(a)所示，风机具有单调下降的性能曲线，工作点为A点。若电网频率扰动使风机转速减小(风机特性变为曲线2)，开始管路空气压力因其容量大，压力来不及变化，在某一时期内保持不变，因此管路输出的流量仍为Q，但

24、风机流量确已减少到口。，这将引起管路压力减少，随之会增长风机流量，管网中压力下降后来，风机的压力、流量将沿BC变化，管路中的压力、流量将沿AC变化，在C点达到新的平衡状态。当转速增长到本来的转速时，按同样的分析，工作点又恢复到A点。如果是管路的阻力特性扰动，见图4-50(b)，如挡板扰动使特性曲线由1变为2，则在压力F下，管路的输出流量立即减至Q。，此时风机的输出流量仍为口+，由于口aQ+，故管路的压力升高。随之，管路的压力、流量将沿BC变化，风机的压力、流量将沿AC变化，在C点达到新的平衡。以上阐明，只要风机工作点是落在一种单向下降的风机特性曲线上，其工作就是稳定的。一般，风机的特性曲线都是

25、有转折的。例如轴流风机的压力性能曲线见图。 左侧呈马鞍型，右侧呈下坡型，其分界点为K点。K点左侧为不稳定区，K，点右侧为稳定区。轴流风机的最高效率点位置与不稳定工作区K点相称接近。若风机苹作点移动到K点左侧的不稳定区内，就会发生失速、喘振、抢风等现象，使风机工作恶化。(四)、风机的并联运营为提高锅炉运营的灵活性和可靠性，大型锅炉的送、引风机和一次风机等均采用两台并联运营方式。风机并联后的性能曲线如图所示。图中曲线1为单台风机的性能曲线，曲线2为并联后总的性能曲线，曲线2表达的是两台风机的总流量与管路压降的关风机并联运营时的流量特性 系，它是由单台的性能曲线在压力相等的状况下，各流量叠加而得到的

26、。曲线3为管路特性曲线。运用这些曲线，参照图中虚线，可以得到整个管路系统的运营工况和各台风机输出的流量。风机并联运营时的特点是压头相等，总流量等于各风机流量之和。如果在图中标出一台风机在管路中单独运营时的工作点(C点)，和并联运营时的工作点(B点)，进行比较，可懂得并联运营的一种重要流量特性，即在风机不调节的状况下，两台风机并联后的总流量不不小于一台风机单独工作时流量的两倍，而不小于一台风机工作的流量。并联时的管路压降也比一台风机单独工作时要高。其因素是管道的摩擦损失随流量的增长而增大，需要每台风机都提高它的压头来克服，故风机流量就相应减少了。 风机在并联运营时，特别是锅炉的送、引风机在并联运

27、营时，为了保证两台风机都能安全稳定运营，保持两台风机的压头和流量的相等是很重要的。当两台风机在流量不相等的状况下运营，流量小的风机也许会由于系统压头相对较高，而浮现“喘振”现象，这种现象在轴流风机中尤为严重。因此运营人员在运营中应始终保持两台风机的流量相等。 并联运营中的风机有一台停运时，需将它的进、出口风门挡板关闭，与系统隔绝。否则，也许会发生部分气流通过停用风机而循环的现象，使运营风机的有效出力减少，影。向锅炉的负荷，并使风机电耗增大。当一台风机已运营，而再启动另一台风机时，要注意避免两台风机因压头的不平衡而产生“抢风”的现象。一般采用第一台已投运的风机投入自动，第二台风机启动后手动慢慢开

28、大动叶角度或人口导叶，此时第一台风机根据自动偏置，自动关小动叶角度或人口导叶；直至两台风机负荷相等。当流量减至一台风机能满足规定期，一般应采用一台风机单独运营，由于这样可节省一台风机的空载耗功，运营经济性较好。如图所示，在较低负荷下，两台风机并联运营时的效率总是低于单台风机运营。离心风机与轴流风机相比，由于低负荷下效率减少更多，故及时切换的效果要更大些。单台风机的带负荷能力与管路特性和风机特性均有关。管路的特性曲线越陡峭，或者风机的特性曲线越平坦，风机单独工作时的流量就越不小于并联时总流量的一半。固然，低负荷下的风机运营方式，还要考虑机组的可靠性和其她规定。 (五)、风机运营的几种问题 1.风

29、机的启动和避免启动过载 离心式风机必须在关闭调节挡板后进行启动，以免启动过载。待达到额定转速、电流回到空载值后，逐渐开大调节挡板，直到满足规定的负荷为止。动叶可调式轴流风机应在关闭动叶及出口挡板的状况下启动。风机达到额定转速后，打开出口挡板，并逐渐开大动叶安装角度。若在较小动叶角度下打开出口挡板，则也许会遇到不稳定区。当一台风机已在运营，需并列另一台风机时，应先减少运营侧风机的压头至最低喘振压力如下，然后启动风机。待风机挡板打开后，逐渐增长启动风机的动叶开度，相应减小已运营风机的动叶开度，保持总风量相等，直至两风机流量相等。 2.风机电流、参数的监视与分析 风机在正常启停和运营中，一方面要监视

30、好风机电流值。由于电流的大小不仅是标志风机负荷的大小，也是发生异常事故的预报器。此外，运营人员还应常常监视风机的进、出口风压。根据p-Q曲线，正常状况下流量下降，压头上升。因此监视好风压有助于更好监视风机的安全稳定运营。例如，若运营中动叶开度、风机电流和风压同步增大，阐明锅炉管路的阻力特性发生变化，可判断是烟、风道发生了积灰堵塞。 风机的通流介质密度按一次方关系对风机特性和管路特性同步发生影响，如图所示。因此对于一次风机和引风机，若运营中介质密度升高(如一次风温减少或排烟温度减少)，也会使风压和风机电流升高，但风量和动叶安装角(或风量挡板)不变。 (六)风机的运营异常 1喘振风机的喘振是指风机

31、在不稳定工况区运营时，引起风量、压力、电流的大幅度脉动，噪音增长、风机和管道剧烈振动的现象。以单台运营为例，喘振发生的因素可用下图加以阐明。当风机在曲线的单向下降部分工作时，其工作是稳定的，始终到工作点K。但当负荷降到低于QK时，进入不稳定区。此时，只要有微小扰动使管路压力稍稍升高，则由于风机流量不小于管路流量，工作点向右移动至K点，当管路压力PA超过风机正向输送的最大压力PK时，工作点即变化到B点(与A点等压)，风机抵御管路压力产生的倒流而做功。此时管路中的气体向两个方向输送，一方面供应负荷需要，一方面倒送给风机，故压力迅速减少。至C点时停止倒流，风机增长流量。但由于风机流量仍不不小于管路流

32、量，即QCQD，因此管路压力仍下降至E点，风机的工作点将瞬间由E点跳到F点(与E点等压)，此时风机输出流量为QF。由于QF不小于管路的输出流量，因此管路风压转而升高，风机的工作点又移到K点。上述过程反复进行就形成风机的喘振。喘振时，风机流量在QB-QF范畴内变化，而管路的输出流量只在少得多的QEQA间变动。只要运营中工作点不进入上述不稳定工作区，就可避免风机喘振。轴流风机当动叶安装角变化时，K点也相应变动。因此不同的动叶安装角下相应的不稳定工作区(负荷)是不同的。大型机组一般设计了风机的喘振报警装置。其原理是将动叶(或静叶)各角度相应的性能曲线峰值点平滑连接，形成该风机的喘振边界线(如喘振预报

33、警示意图中的实线所示)，再将该喘振边界线向右下方移动一定距离，得到喘振报警线。为保证风机的可靠运营，其工作点必须在此边界线的右下方。一旦在某一角度下的工作点由于管路特性一的变化或其她因素，沿曲线向左上方移动到喘振报警线时，即发出报警信号提示运营人员进行解决，将风机工作点移回稳定区。并联风机的风压都相等，因此负荷低的风机的动叶开度小，其性能曲线峰值点(K点)要低于另一台风机，负荷越低，K点低得越多，因此负荷低的风机的工作点就容易落在喘振区以内。因此调节风机负荷时，两台并列风机的负荷不适宜偏差过大，以避免负荷低的风机进入不稳定的喘振区(但发生“抢风”时例外)。当一台风机运营，另一台风机启动时，规定

34、运营风机工况点压力比风机最低喘振压力(见图静压性能曲线中C点)低10，否则不能正常启动。如图所示，当原运营风机工况点在A点时，并列过程中运营风机的工况点将沿直线AA1移动。由于AAl线在稳定运营区，故并联过程不会浮现喘振。但当原运营风机在B点运营，而另一台风机与之并联时，则原风机的工况点将沿BB，线水平移动，BB1线和喘振失速区相交。 运营中烟、风道不畅或风量系统的进、出口挡板误关或不对的，系统阻力增长，会使风机在喘振区工作；并列运营的风机动叶开度不一致或与执行器动作不符、自控失灵等状况，则将引起风机特性发生变化，也会导致风机的“喘振”。此外，应避免风机长期在低负荷下运营。由于风机特性不同，轴

35、流式风机的喘振故障比离心式风机更容易发生。 2旋转失速(脱流)轴流式风机叶片一般是流线型的，设计工况下运营时，气流冲角。(即进口气流相对速度的方向角与叶片进口安装角之差)约为零，气流阻力最小，风机效率最高。当风机流量减小时，的方向角变化，冲角逐渐增大。当冲角增至某一临界值时，叶背尾端产生涡流区，即所谓的脱流工况(失速)，阻力急剧增长，而升力(压力)迅速减少；冲角再增大，脱流现象更为严重，甚至会浮现部分叶道阻塞的状况(见下图) 。由于风机各叶片存在加工误差，安装角不完全一致，气流流场不均匀相等，因此，失速现象并不是所有叶片同步发生，而是一方面在一种或几种叶片浮现。若在叶道2中先浮现脱流，叶道由于

36、受脱流区的排挤变窄，流量减小，则气流分别进入相邻的1、3叶道，使1、3叶道的气流方向变化，成果使流入叶道1的气流冲角减小，叶道 1保持正常流动；叶道3的冲角增大，加剧了脱流和阻塞。叶道3的阻塞同理又影响相邻叶道2和4的气流，使叶道2消除脱流，同步触发叶道4浮现脱流。这就是说，脱流区是旋转的，其旋转方向与叶轮转向相反。这种现象称为旋转失速。与喘振不同，旋转失速时风机可以继续运营，但它引起叶片振动和叶轮前压力的大幅度脉动，往往是导致叶片疲劳破坏的重要因素。从风机特性曲线来看，旋转失速区与喘振区同样都位于马鞍型峰值点的左边的低风量区。为避免风机落入失速工况下运营，在锅炉点火及低负荷期间可采用单台风机

37、运营以提高风机流量。此外，在风机启动时减小或关闭动叶，也可使安装角与气流冲角同向变化，限制失速工况的危害。 轴流式风机旋转脱流工况 3风机“抢风”所谓“抢风”是指并联运营的两台风机，忽然一台风机电流(流量)上升，另一台风机电流(流量)下降。此时若关小大流量的风机风门，试图平衡风量时，则会使另一台小流量风机跳至大流量运营。在风门投自动时则风机的动叶频繁地开大、关小，严重时也许导致风机超电流而烧坏。“抢风”现象的浮现，是由于并列风机存在较大的不稳定工况区。如下图两台相似特性的轴流风机的并联后总性能曲线。从图中看到，风机的并联特性中有一种字形区域，若两台风机在管路系统1中运营，则P1点为系统的工作点

38、，每台风机都将在E1点稳定运营，此时“抢风”现象不会浮现。如果由于某种因素，管路系统阻力变化至系统2时(如一次风机下游的磨入口挡板开度关小)，则风机进入字形区域内运营。我们看P2点的状况，两台风机分别位于E2a和E2点工作。大流量的风机在稳定区工作，小流量的风机则在不稳定区工作，两台风机的工作平衡状态极容易被破坏。因此便浮现两台风机的“抢风”现象。 为了消除“抢风”现象，对于送、引风机，可在锅炉点火或低负荷运营时采用单台运营方式，待单台风机不能满足锅炉的负荷需要时，再启动另一台投入并列运营。对于一次风机，可合适提高一次风母管压力；此外，一旦发生“抢风”，应手操两台风机保持合适的风量偏差（此时，风机并列特性的字形区域收缩)，以避开“抢风”区域。 两台轴流风机并联运营性能曲线