發(fā)動機房內(nèi)精密空調(diào)離心制冷壓縮機的喘息和抗震措施

機房精密空調(diào)離心式制冷壓縮機喘振及防喘振措施

一、喘振產(chǎn)生的機理

離心式壓縮機的基本工作原理是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對氣體做功，向氣體中添加機械能，以提高氣體的壓力和速度，氣體可以獲得壓力能和速度能。精密空調(diào)通常舒適性空調(diào)冷負荷中有30%是為了消除潛熱負荷，有70%是為了消除顯熱負荷。對機房來講，其情況卻大不相同，機房主要是設(shè)備散出的顯熱，室內(nèi)工作人員散出的熱負荷及夏季進入房間的新鮮空氣的熱濕負荷（僅占總負荷的5%）。機房空調(diào)與相同制冷量的舒適性空調(diào)機相比，整體機房專用精密空調(diào)機的循環(huán)風(fēng)量約大一倍，相應(yīng)的焓差只有一半，機房專用精密空調(diào)機運行時通常不需要除濕，循環(huán)風(fēng)量較大將使得機組在空氣露點以上運行，不必要像舒適性空調(diào)機那樣為應(yīng)付濕負荷而不得不使空氣冷卻到露點以下，故機組可以通過提高制冷劑的蒸發(fā)溫度提高機組運行的熱效率，從而提高運行的經(jīng)濟性。機房精密空調(diào)根據(jù)經(jīng)驗，顯熱比為1.0的機組的單位制冷量的能耗僅是顯熱比為0.6的機組的60%左右。同樣，機房要求溫濕度指標(biāo)相對穩(wěn)定，較大的循環(huán)風(fēng)量將有利于穩(wěn)定機房的溫濕度指標(biāo)，顯然，在制冷量一定的情況下，風(fēng)量的增大將導(dǎo)致焓差的減少，因而通常機組只能在顯熱比相當(dāng)高的工況下運行，這恰恰與機房的負荷特點相適應(yīng)。

擴壓器轉(zhuǎn)輪中的邊界層分離現(xiàn)象:擴壓器轉(zhuǎn)輪中的氣流流動來自葉輪做功轉(zhuǎn)化的動能。邊界層中的氣流主要取決于主流傳遞的動能。當(dāng)氣流在邊界層中流動時，需要克服壁面上的摩擦力。隨著速度的降低和壓力的增加，主流的動能降低。

當(dāng)主流傳遞給邊界層的動能發(fā)展不足以使之克服學(xué)習(xí)壓力差繼續(xù)不斷前進時，最終導(dǎo)致邊界層的氣流停滯下來，進而可以發(fā)生旋渦和倒流，使氣流邊界層進行分離。氣體在葉輪中的流動管理也是作為一種擴壓流動，當(dāng)流量逐漸減小或壓差增大時也會出現(xiàn)對于這種邊界層分離這一現(xiàn)象。

當(dāng)流道中的氣體流量降低到一定值時，葉片流道內(nèi)的進口氣流方向與葉片的入口角很不一致，沖擊角大大增大，導(dǎo)致非工作面流道內(nèi)氣流邊界層嚴(yán)重分離，導(dǎo)致流道進出口處的氣流脈動很強。

當(dāng)流量可以大大減小時，由于不同氣流通過流動的不均勻性及流道型線的不均勻性，假定在B流道發(fā)生改變氣流進行分離的現(xiàn)象，這樣B流道的有效通流部分面積不斷減小，使原來要流過B流道的氣流有一部分要流向以及相鄰的A流道和C流道，這樣就改變了A流道，C流道原來氣流的方向，它使C流道的沖角有所影響減小，A流道的沖角更加明顯增大，從而使A流道中的氣流組織分離，反過來使B流道沖角減小而消除了具有分離這一現(xiàn)象，于是我們分離主義現(xiàn)象由B流道轉(zhuǎn)移到A流道。這樣一個分離區(qū)就以和葉輪旋轉(zhuǎn)運動方向發(fā)展相反的方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)移動，這種社會現(xiàn)象問題稱為一種旋轉(zhuǎn)脫離。

放大器也有旋轉(zhuǎn)脫離。在壓縮機運行過程中，流量不斷降低到Qmin值，在壓縮機流道上如上所述嚴(yán)重旋轉(zhuǎn)脫離接觸，流量嚴(yán)重惡化，使壓縮機出口排氣壓力突然明顯下降，低于冷凝器壓力，氣流回壓縮機，直到凝結(jié)壓力低于壓縮機出口排氣壓力，當(dāng)逆流停止時，壓縮機位移增加，壓縮機恢復(fù)正常運行。

事實上，壓縮機的總負荷很小，這限制了壓縮機的排量。壓縮機排量緩慢減小，氣體再次回流。因此，系統(tǒng)中經(jīng)常會產(chǎn)生周期性的氣流振蕩現(xiàn)象，稱為喘振現(xiàn)象。