风机的失速和喘振

当气流与叶片进口形成正冲角时，随着冲角的增大，在叶片后缘点附近产生涡流，而且气流开始从表面分离。当正冲角超过某一临界值时，气流在叶片背部的流动遭到破坏，升力减小，阻力却急剧增加，这种现象称为“旋转脱流”或“失速”。

正常工况时的气体流动

脱流工况下的气体流动

如果脱流现象发生在风机的叶道内，则脱流将对叶道造成堵塞，使叶道的阻力增大，同时风压也随之迅速降低。

动叶调节轴流式风机特性曲线

轴流风机的失速特性是由风机的叶型等特性决定的，同时也受到风道阻力等系统特性的影响，如图所示，鞍形曲线M为风机不同安装角的失速点连线，工况点落在马鞍形曲线的左上方，均为不稳定工况区，这条线也称为失速线。由图中看出：

在同一叶片角度下，管路阻力越大，风机出口风压越高，风机运行越接近于不稳定工况区；

在管路阻力特性不变的情况下，风机动叶开度越大，风机运行点越接近不稳定工况区。

失速的现象：

1、失速风机的压头、流量、电流大幅降低；

2、失速风机噪声明显增加，严重时机壳、风道、烟道发生振动；

3、在投入“自动”的情况下，与失速风机并联运行的另一台风机电流、容积比能大幅升高；

4、与风机“喘振”不同，风机失速后，风压、流量降低后不发生脉动。

失速的危害：

1、风机失速时，风量、风压大幅降低，引起炉膛燃烧剧烈变化，易于发生灭火事故；

2、并联运行的另一台风机投入“自动”时，出力增大，容易造成电机过负荷；

3、失速风机振动明显增高，可能风机设备、风道振动大损坏；

4、处理过程不正确时，易于引发风机“喘振”，损坏设备。

喘振

由于失速气流脱流造成风机出口风压降低，这时就会由于风道内的风压大于风机出口风压造成风量回流，当风机出口风压大于风道压力时，风机又向风道送风。这样气流会发生往复流动，风机及管道会产生强烈的振动，噪声显著增高，还可能发生流量、全压和电流的大幅度波动，这种不稳定工况称为喘振。

轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动等不正常工况，这一不稳定工况区称为喘振区，形成原理见下图。

轴流风机的Q-H性能曲线（喘振分析）

风机产生喘振应具备的条件：

1、风机的工作点落在具有驼峰形Q-H性能曲线的不稳定区域内；

2、风道系统具有足够大的容积，它与风机组成一个弹性的空气动力系统；

3、整个循环的频率与系统的气流振荡频率合拍时，产生共振。

失速与喘振的本质区别：

1、旋转脱流发生在风机Q-H性能曲线峰值以左的整个不稳定区域，而喘振只发生在Q-H性能曲线向右上方倾斜部分；

2、旋转脱流的发生只决定叶轮本身叶片结构性能、气流情况等因素，与风道系统的容量、形状等无关；

3、风机在喘振时，风机的流量、全压和功率产生脉动或大幅度的脉动，同时伴有明显的噪声，有时甚至是高分贝的噪声，甚至损坏风机与管道系统。所以喘振发生时，风机无法运行。

喘振报警装置

报警原理：

在正常情况下，皮托管所测到的气流压力值稳定，但是当风机进入喘振区工作时，由于气流压力产生大幅度波动，所以皮托管测到的压力亦是一个波动的值，皮托管发送的脉冲压力信号通过压力开关，利用电接触器发生报警信号。一般规定，当动叶片处于最小角度位置，用一U形管测得风机叶轮前的压力再加上2000Pa压力，作为喘振报警装置的报警整定值。

喘振的危害及处理：

喘振的发生会破坏风机与管道的设备，威胁风机及整个系统的安全性。处理方式如下：

1、风机发生喘振，应立即将风机动叶片控制置于手动方式，关小另一台未失速风机的动叶，适当关小失速风机的动叶，同时协调调节引、送风机，维持炉膛负压在允许范围内；

2、若风机并列操作中发生喘振，应停止并列，尽快关小失速风机动叶，查明原因消除后再进行并列操作；

3、若因风烟系统的风门、挡板被误关，引起的风机喘振，应立即打开，同时调整动叶开度；

4、若风门、挡板故障，立即降低锅炉负荷，联系检修处理；

5、若为吹灰引起，应立即停止。

经上述处理喘振消失，则稳定运行工况，进一步查找原因并采取相应的措施后，方可逐步增加风机的负荷；若经上述处理后无效或已严重威胁设备安全，应立即停止该风机运行。