三、? 喘振的極限方程及安全操作線
(1)經(jīng)驗公式? 將在不同轉(zhuǎn)速下的壓縮機特性曲線最高點連接起來所得的一條曲線,稱為壓縮機喘振的極限線,如圖6—23所示。
對于喘振極限線,可以通過理論推導獲得數(shù)學表達式。在工程上,為了安全上的原因,在喘振極限線右邊,建立一條“安全操作線”,作為壓縮機允許工作的界限。這條安全操作線可與一個拋物線方向近似,其經(jīng)驗公式為
式中,Q1為吸人口氣體的體積流量;丁l為吸人口氣體的絕對溫度;p1、p2分別為吸入口、排出口的絕對壓力;K,a均為常數(shù),一般由壓縮機制造廠家給出,a有等于0、大于0和小于0三種情況。
由于式(6—7)中的吸入口氣體的體積流量Ql、絕對壓力》p1和絕對溫度T1有一定關系,而且還可以依照不同的測量方法和儀表,將經(jīng)驗公式表達成更加實用的公式。
(2)用差壓計測量流量時的安全操作線表達式? 假如在壓縮機人口處用差壓計測量流量Ql,測得的差壓為p1d,由標準節(jié)流裝置流量測量公式
式中,o為常數(shù);c為氣體壓縮系數(shù);ρ1為人口處氣體的密度。根據(jù)氣體方程
式中,z為氣體壓縮修正系數(shù);及為氣體常數(shù);M為氣體分子量。將式(6—9)代入式(6—8)并簡化后,得
式(6—13)和式(6—14)就是用差壓計測量入口處氣體流量時喘振安全操作線的表達式。
四、? 防喘振控制系統(tǒng)
由前述可知,在通常情況下,壓縮機的喘振主要是負荷減少所致,而負荷的升降則是由工藝所決定的。為使壓縮機不出現(xiàn)喘振,需要確保任何轉(zhuǎn)速下,通過壓縮機的實際流量都不小于喘振極限線所對應的最小流量QB。根據(jù)這一思路,可采取如圖6—24所示的循環(huán)流量法,來設計固定極限流量法和可變極限流量法等兩種防喘振控制系統(tǒng)。