风机喘振、失速、抢风的实用秘笈!

失速与喘振现象是两种不同的概念，失速是叶片结构特性造成的一种流体动力现象，它的一些基本特性，例如脱流区的旋转速度、脱流的起始点、消失点等，都有它自己的规律，不受泵与风机管路系统的容量和形状的影响。
   喘振是泵与风机性能与管路系统耦合后振荡特性的一种表现形式，它的振幅、频率等基本特性受泵与风机管路系统容量的支配，其流量、全压和轴功率的波动是由不稳定工况区造成的。但是，试验研究表明，喘振现象总是与叶道内气流的旋转脱流密切相关，而冲角的增大也与流量的减小有关。所以，在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。
      出现失速并不一定出现喘振，出现喘振一定已经出现了失速；失速只属于轴流风机内流特性，而喘振是轴流风机内外特性耦合结果，与出口管路特性有必然的联系。在实际运行中，风机喘振时，风机和管道会产生很大的振动，且发出噪声。失速的风机不会产生很大的振动，也不会发出噪声只要对动叶或转速进行调整可以继续运行。

抢风肯定是发生在并联管路中，抢风时不一定发生失速与喘振，和管路情况有关。一般风机出现抢风现象，主要是两台风机的出口到负荷点管路系统的沿程阻力和局部阻力发生变化引起。如一侧空预器发生严重堵灰，脱硝、脱硫系统发生堵塞，有增压风机的系统，增压风机故障。都会使沿程阻力和局部阻力。典型的如沿锅炉前后墙直列布置的磨煤机系统，因为各磨煤机一次风进口跟一次风母管的距离偏差很大，当一台磨煤机跳闸时，原本出力平衡的两台一次风机，因为沿程阻力偏差大，就可能使一台阻力大的风机的风被顶住，两台风机出力形成偏差。一般大流量时，抢风不会很严重。但如果在小流量时就可能会使风机进入失速和喘振区，造成风机失速和喘振，形成严重的抢风现象。所以说两台风机中的一台发生失速与喘振肯定会发生抢风现象。

延伸阅读

风机由于运行条件恶劣，故障率较高，容易导致机组非计划停运或减负荷运行，影响正常生产。风机振动是运行中常见的现象，只要在振动控制范围之内，不会造成太大的影响。但是风机的振动超标后，会引起轴承座或电机轴承的损坏、电机地脚螺栓松动、风机机壳、叶片和风道损坏、电机烧损发热等故障，使风机工作性能降低，甚至导致根本无法工作。严重的可能还会因振动造成事故，危害人身健康及工作环境。所以，查找风机振动超标的原因，并针对不用的现象分析原因采取恰当的处理办法，往往能起到事半功倍的效果。对风机的振动原因总结如下：

1转子质量不平衡引起的振动

原理图（不平衡）

在现场发生的风机轴承振动中，属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有：

• 叶轮磨损（主要是叶片）不均匀或腐蚀；

  
  

• 叶片表面有不均匀积灰或附着物（如铁锈）；

  
  

• 机翼中空叶片或其他部位空腔粘灰；

  
  

• 主轴局部高温使轴弯曲；

  
  

• 叶轮检修后未找平衡；

  
  

• 叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形；

  
  

• 叶轮上零件松动或连接件不紧固。

转子不平衡引起的振动的特征：

• 振动值以水平方向为最大，而轴向很小，并且轴承座承力轴承处振动大于推力轴承处；

  
  

• 振幅随转数升高而增大；

  
  

• 振动频率与转速频率相等；

  
  

• 振动稳定性比较好，对负荷变化不敏感；

  
  

• 空心叶片内部粘灰或个别零件未焊牢而位移时，测量的相位角值不稳定，其振动频率为30%～50%工作转速。

2动静部分之间碰摩引起的振动

如集流器出口与叶轮进口碰摩、叶轮与机壳碰摩、主轴与密封装臵之间碰摩。其振动特征为：

• 振动不稳定；

  
  

• 振动是自激振动与转速无关；

  
  

• 摩擦严重时会发生反向涡动。
  

3滚动轴承异常引起的振动

轴承装配不良的振动：

如果轴颈或轴肩台加工不良，轴颈弯曲，轴承安装倾斜，轴承内圈装配后造成与轴心线不重合，使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用，滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为：

• 振动值以轴向为最大；

  
  

• 振动频率与旋转频率相等。

滚动轴承表面损坏的振动：

原理图（轴承缺陷）

滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承箱的间隙不合标准等，会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后，滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座，把加速度传感器放在轴承座上，即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差，与负荷无关，振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大，振动的精密诊断要借助频谱分析，运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位臵和损坏程度，抓住振动监测就可以判断出绝大多数故障，再辅以声音、温度、磨耗金属的监测，以及定期测定轴承间隙，就可在早期预查出滚动轴承的一切缺陷。

4轴承座基础刚度不够引起的振动

原理图（基础松动）

基础灌浆不良，地脚螺栓松动，垫片松动，机座连接不牢固，都将引起剧烈的强迫共振现象。这种振动的特征为：

• 有问题的地脚螺栓处的轴承座的振动最大，且以径向分量最大；

  
  

• 振动频率为转速的1、3、5、7等奇数倍频率组合，其中3倍的分量值最高为其频域特征。

5联轴器异常引起的振动

原理图（不对中）

联轴器安装不正，风机和电机轴不同心，风机与电机轴在找正时，未考虑运行时轴向位移的补偿量，这些都会引起风机、电机振动。其振动特征为：

• 振动为不定性的，随负荷变化剧烈，空转时轻，满载时大，振动稳定性较好；

  
  

• 轴心偏差越大，振动越大；

  
  

• 电机单独运行，振动消失；

  
  

• 如果径向振动大则为两轴心线平行，轴向振动大则为两轴心线相交。

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