离心式制冷压缩机发生喘振的研究

　　1.1负荷过低喘振是离心式压缩机的固有特性。当压缩机吸气口压力或流量突然降低，低过*低允许工况点时，压缩机内的气体由于流量发生变化会出现严重的旋转脱离，形成突变失速（指气体在叶道进口的流动方向和叶片进口角出现很大偏差），这时叶轮不能有效提高气体的压力，导致压缩机出口压力降低。但是系统管网的压力没有瞬间相应地降下来，从而发生气体从系统管网向压缩机倒流，当系统管网压力降至低于压缩机出口压力时，气体又向系统管网流动。如此反复，使机组与管网发生周期性的轴向低频大振幅的气流振荡现象。

　　离心冷水机组在低负荷运行时，压缩机导叶开度减小，参与循环的制冷剂流量减少。压缩机排量减小，叶轮达到压头的能力也减小。而冷凝温度由于冷却水温未改变而维持不变，则此时就可能发生旋转失速或喘振。

　　1.2冷凝压力过高

　　当机组负荷过高时，冷却水温度不能及时降低，就会造成冷凝温度增高，冷凝压力也就随之增高，当增加至接近于排气压力时，冷凝器内部分制冷剂气体会倒流，此时也会发生喘振。

　　对于任何一台离心式压缩机，当排量小到某一极度限点或冷凝压力高于某一极度限点时就会发生喘振现象。冷水机组是否在喘振点区域运行，主要取决于机组的运行工况。

　　喘振运行是离心式制冷机的一种不稳定运行状态，会导致压缩机的性能显着恶化，能效降低；大大加剧整个机组的振动，喘振使压缩机的转子和定子元件经受交变力的动应力；压力失调引起强烈的振动，使密封和轴承损坏，甚至发生转子和定子元件相碰等；叶轮动应力加大。

　　2避开喘振点的措施

　　济南某大厦空调系统离心式制冷压缩机喘振是在机组低负荷运行时发生的，要解决这一现象，就要先避开机组在喘振点运行。防止喘振发生的措施可归纳为以下几种方式。

　　2.1改变压缩机转速

　　对压缩机加装变频驱动装置，将恒速转动改为变速转动。在低负荷状态运行时，通过同时调节导流叶片开度和电机转速，调节机组运行状态，可控制离心机组迅速避开喘振点，避免喘振对机组的伤害，确保机组运行安全。同时，变频离心机运行在部分负荷工况时，低转速运行，降低了电机噪音，并能缓解与建筑物产生共振现象。

　　2.2降低冷凝温度

　　发生喘振时，一般会认为是吸入口压力过低造成的，但机组在80%以上负荷运转时也会产生喘振，则是由于冷凝压力过高引起的，这时就要想法降低冷却水温度来降低冷凝压力。如果冷却水温度在正常设计范围内（冷凝器出口水温不高于38℃），就是由于冷凝器传热温差过高造成的。导致传热温差过高的原因，有可能是由于传热热阻的增加，当t高于2℃时，就要考虑清洗冷凝器铜管了。

　　2.3热气旁通

　　机组在低负荷状态下运行时发生喘振，压比和负荷是影响喘振的两大要素。当负荷小到某一极限时，或者当压比大到某一极限点时，都会发生喘振。为避免上述现象发生，可用热气旁通来进行喘振防护，从冷凝器至蒸发器连接一根连接管，当运行点到达喘振保护点而未达到喘振点时，通过控制系统打开热气旁通电磁阀，从冷凝器将高温气体排到蒸发器，降低了压比，同时提高了排气量，从而避免了喘振的发生。

　　3结束语

　　实践证明，虽然避开离心式制冷压缩机在喘振点的措施有许多方法，比如多级压缩，扩压器调节等多种方法，但用于中央空调的离心式制冷压缩机的较实用的防喘措施还是改变压缩机转速，降低冷凝温度及热气旁通。

　　我们采用将济南某大厦空调系统其中一台离心式制冷压缩机的Y-启动方式改为变频驱动，利用冷媒水温度及压缩机吸气压力变化调整转速技术后，达到了在低负荷运转时避开喘振点的目的，振动现象基本消失了，年运行费用也大大降低了。