Помпаж может наблюдаться при работе осевых, центробежных насосов, компрессоров и вентиляторов.
Видео:Как работает центробежный газовый компрессорСкачать
Помпаж центробежный насосов
К помпажу более склонны тихоходные насосы, характеристика которых имеет следующий вид:
Рассмотрим систему, в которой насос, через обратный клапан подает жидкость в резервуар. Предположим, что в какой-то момент потребление жидкости из резервуара становится значительно меньше подачи насоса, вследствие чего начинает расти уровень жидкости, а значит увеличивается и статическое давление, которое должен преодолеть насос для подачи жидкости в резервуар. Получается, что напор на выходе насоса должен увеличиться, в момент когда насос уже не может развить потребный напор происходит срыв подачи, она падает до 0. Обратный клапан закрывается, поток от насоса в резервуар отсутствует. За счет потребления жидкости уровень падает, когда напора насоса будет достаточно для преодоления сопротивления, подача резко возрастет до первоначального значения.
Процесс, описанный выше, является примером помпажа динамического насоса.
Видео:Анохин В. Г. Компрессор ТРД. ПомпажСкачать
Причины возникновения помпажа
Причинами возникновения помпажа могут быть измения условий работы насоса, увеличение нагрузки (давления), изменение гидравлического сопротивления, снижение частоты вращения рабочего колеса насоса (например при падении напряжения сети). Также помпаж может наблюдаться при параллельной работе насосов, если напор одного из них при нулевой подаче меньше напора второго при одиночной работе на сеть.
Видео:Центробежный компрессорСкачать
Предупреждение помпажа
Помпаж является нежелательным явлением, и может привести к поломке насосной станции и нарушению герметичности трубопроводов. Наиболее значимыми мерами по устранению эффекта помпажа являются:
- использование насосов, компрессоров и вентиляторов, в характеристике которых отсутствует восходящий участок;
- использование машин зона помпажа, которых сдвинута в область малых подач;
- использование антипомпажного клапана, который при уменьшении расхода до границы помпажа отправляет жидкость (или газ) на всасывание или в атмосферу.
Видео:Многоступенчатый центробежный компрессорСкачать
Помпаж. Неустойчивость работы.
Помпаж это неустойчивый режим работы насоса, компрессора или турбины, при котором резко изменяются подача и напор.
В системах, состоящих из центробежных и осевых машин и трубопроводов, возникновение неустойчивой работы обусловлено рядом причин
срывами потока с лопастей – при дроссельном регулировании до малых расходов.
резким изменением частоты вращения вала насоса – при изменении частоты и электрической сети
быстрым изменением расходов со стороны потребителей и т.д.
Содержание статьи
Видео:Антипомпажное регулирование 02 декабряСкачать
Помпаж это
Такие возмущения выводят систему из равновесия и в некоторых случаях могут привести к неустойчивой работе системы, выраженной в самопроизвольных колебаниях подачи, давления и мощности.
В тех случаях, когда такие колебания со временем затухают, система считается устойчивой. Однако при определенных условиях случайные возмущения вызывают колебания с возрастающей амплитудой, устойчивость не восстанавливается и в системе возникают автоколебания – помпаж.
Явление помпажа сходно с явлением резонанса при колебаниях механических систем.
Неустойчивость и помпаж насоса нежелательны вследствие нарушения постоянства рабочего режима установки. Помпаж опасен ввиду резкого, толчкообразного повышения давления в потоке и соответственно увеличения напряжения в рабочих частях системы.
Исследование устойчивости легко провести общеизвестным способом: если изменив одну их величин, определяющих явление, обнаруживают, что прочие величины стремятся привести процесс в исходное состояние, то процесс устойчив.
Процесс и причины помпажа.
Для иллюстрации помпажа рассмотрим вариант работы насоса на сеть с малой емкостью.
Характеристика сети в случае наличия дроссельного регулирования может занимать положение a, b, c, d и e так, что характеристика b касается характеристики насоса в точке В1, а с в точке С2. Предположим, что при работе насоса в точке D в сети произошло резкое увеличение расхода, при этом напор понизился, а сопротивление сети возросло.
Читайте также: Сальник компрессора кондиционера пежо 408
Разность этих напоров уменьшит подачу до величины, соответствующей точке D. Таким образом, изменение расхода вызывает здесь такое измененеи напора, которое приводит процесс в исходное состояние.
Если предположить уменьшение расхода при работе в точке D, то возникает разность напоров, действующая со стороны машины, что приводит к возрастанию расхода до исходного (точка D).
Это указывает на устойчивость работы машины в точке D данной характеристики.
Теперь рассмотрим произвольную точку А2 на ветке В1С2 характеристики. Увеличение подачи выше QА2 , вызванное внезапным возмущением, обуславливает рост напора насоса и дальнейшее самопроизвольное увеличение подачи до величины, соответствующей точке А3.
При уменьшении подачи сопротивление сети оказывается больше напора, создаваемого насосом, и это вызывает дальнейшее уменьшение подачи(до точки А1). Поэтому ветка В1С2 – это ветка неустойчивой части характеристики.
Если каким-то способом насос поставлен на работу в точке А2 характеристики, то малейшее изменение в сети повлечет за собой сползание режима в точку А1 или А2 . Это и есть неустойчивость.
Обобщив эти соображения, можно отметить, что неустойчивой веткой характеристики является та часть, где восходящий участок характеристики насоса проходит круче характеристики трубопровода.
Работа агрегата при помпаже
Участок неустойчивой работы не может иметь места в тех случаях, когда характеристики насоса и сети пересекаются только в одной точке.
В случае работы насоса на сеть большой ёмкости также возможен помпаж.
Предположим, что центробежный насос работает в системе, обладающей очень малыми гидравлическими сопротивлениями.
При работе установки расход Qп поступает к потребителям из емкости А. Пусть Qп Qп , то давление в емкости А будет постепенно повышаться и характеристика сети (при отсутствии сопротивления это прямая линия) будет перемещаться вверх параллельно оси абсцисс.
Рабочая точка системы будет перемещаться по характеристике насоса вверх, а подача будет постепенно уменьшаться.
В тот момент, когда точка a займет положение агр , ещё имеется неравенство Qгр > Qп , а насос уже создает максимальное давление Ргр. Благодаря инерции среды, движущейся в каналах машины и всасывающей и напорной трубах, произойдет повышение давления в емкости до Ра > Ргр.
Наличие емкости А давления РА большего, чем давление Ргр , создаваемое машиной, вызовет торможение потока и обратное течение среды из емкости А через машину наружу.
Однако, вследствие указанного и наличия Qп через некоторое время давление в емкости А падает до давления холостого хода и центробежная машина вновь начинает подавать среду с расходом Q’
Но Q’ > Qп , поэтому давление в емкости А снова начнет возрастать и описанный выше процесс повторится. Установка будет работать в режиме помпажа, т.е. с периодическими колебаниями давления и подачи.
Применяя изложенный выше метод, можно доказать, что помпаж может возникать только в трубопроводных сетях большой емкости.
Предупреждение помпажа
Причины помпажа во многих случаях обусловлены срывом потока с лопастей. Поэтому при проектировании центробежных машин применяют следующие меры
скругление входной кромки лопастей
увеличение количества лопастей
применение рабочих колес с лопастями, сильно отогнутыми назад.
В условиях эксплуатации помпаж может быть предупрежден при помощи автоматического антипомпажного клапана. При этом попадание рабочей точки, определяющей режим установки, на неустойчивую ветвь характеристики становится невозможным, поскольку при повышении давлении перед дросселем клапан автоматически откроется и перепустит часть воздуха во всасывающую трубу или выпустит его в атмосферу.
Читайте также: Не выключается реле давления компрессора
Видео:Неустойчивая работа компрессора, пампаж (Павлов)Скачать
Помпаж осевых компрессоров и центробежных нагнетателей
Помпажом осевых компрессоров принято называть явления автоколебаний малой частоты (порядка нескольких герц) всей массы рабочего тела в системе компрессор-сеть. Колебания по своей форме могут быть близкими к гармоническим В режиме помпажа поток рабочего тела в пределах проточной части осевого компрессора может иметь самые различные формы движения, хотя наиболее характерными являются обратные токи [13].
Помпаж как таковой возникает при срыве потока на лопатках компрессора под влиянием больших положительных углов атаки. Например, если при неизменной частоте вращения увеличивать давление в нагнетательном патрубке, то прежде всего в последней ступени компрессора будет снижаться коэффициент расхода. При этом углы атаки на лопатках будут возрастать и в некоторый момент времени в последней ступени произойдет срыв потока и уменьшится напор компрессора.
Уменьшение напора должно восполниться за счет работы прежде всего предпоследней ступени. Но предпоследняя ступень сама уже работает вблизи неустойчивой зоны. Она не может обеспечить двойную нагрузку. Поэтому срыв потока произойдет и предпоследней ступени тоже. Поток воздуха устремится из нагнетательной линии в сторону всасывающей, что приведет к падению давления в нагнетательной камере. В какой-то момент времени давление в нагнетательной линии упадет настолько, что, вращаясь, ступени компрессора будут в состоянии вновь нагнетать воздух и поток вновь изменит направление своего движения. Таким образом, будут возникать колебания воздуха, вихри, различные направления движения воздуха в пределах проточной части компрессора.
Помпажные явления в осевом компрессоре могут охватить компрессор в целом и проявляться в виде периодического изменения давления воздуха на линии нагнетания, температуры воздуха, частоты вращения, а также повышенной вибрации агрегата и шума.
Частота пульсаций достаточно жестко связана с емкостью сети и длиной трубопроводов. Амплитуды колебаний также зависят от емкости сети, ее инерционных и демпфирующих свойств. Зависимость от сети настолько велика, что один и тот же компрессор при одинаковых режимах по расходу газа и частоте вращения может работать как в режиме помпажа, так и без его проявления. Изменение емкости по расходу рабочего тела вызывает отклонение момента начала помпажа. Этим, в частности, объясняется то, что линия совместной работы компрессора и газовой турбины в установках с регенерацией теплоты отходящих газов проходит ближе к линии помпажа, чем в установках без регенерации теплоты отходящих газов.
При неизменной частоте вращения осевого компрессора, устойчивый режим работы ГТУ начинает нарушаться в области максимума на характеристике pк— G с небольшими отклонениями в ту или иную сторону (см. Рис. 3.6).
Рабочая точка компрессора D1 определяется линиями пересечения характеристики осевого компрессора и характеристики сети (пунктирная линия). Если принять, что по некоторым причинам (при неизменном положении дросселя) расход несколько увеличился, т. е. компрессор начинает работать на режиме точки D2 , а для подачи увеличенного количества воздуха требуется и повышенное давление Р2 > P1. Однако рост давления действует против потока и снижает расход воздуха до его первоначального значения (точка D1). Легко заметить, что режим остается стабильным и при уменьшении расхода, т.е. режим работы осевого компрессора будет оставаться устойчивым до тех пор, пока выполняется условие:
Читайте также: Как разобрать компрессор беркут r14
В многоступенчатых компрессорах помпаж обычно не возникает, когда одна или даже несколько ступеней работают в неустойчивой области, если только характеристика осевого компрессора в целом удовлетворяет условиям стабильности, т.е. соотношение давлений сжатия при постоянной частоте вращения с уменьшением расхода или увеличивается или, по крайней мере, остается постоянным.
Граница помпажа многоступенчатого компрессора в верхней своей части имеет излом в точке В (см. Рис. 3.1). Этот излом является следствием последовательного срыва потока в ступенях при повышении частоты вращения. Точка излома как раз и соответствует такой частоте вращения (при данных pк и G), при которой срыв потока на лопатках компрессора переходит из первых ступеней в последние.
При полном срыве потока в одной из ступеней возникают зоны срыва, которые могут проходить через всю проточную часть компрессора; экономичность компрессора при этом резко падает, агрегат начинает сильно вибрировать, работать на таком режиме нельзя. Внешние признаки помпажа весьма характерны. Вдали от линии помпажа (dpк/dG
В компрессорах с высоким соотношением давлений сжатия, когда предельная производительность компрессора определяется режимом запирания его последних ступеней, противопомпажные устройства обеспечивают сброс воздуха через какую-либо из промежуточных ступеней компрессора.
В условиях работы ГТУ на компрессорных станциях наблюдаются случаи появления помпажа при обмерзании входной части осевого компрессора при повышенной влажности наружного воздуха в период сильных туманов, снегопадов и метелей.
Аварийные остановки агрегатов из-за обмерзания входной части компрессора приводят к нарушению работы станции, уменьшают подачу товарного газа и отрицательно сказываются на работоспособности отдельных узлов и деталей ГТУ.
Помпаж осевого компрессора при обледенении входной кромки осевого компрессора может сопровождаться мощным хлопком и выбросом воздуха во всасывающий тракт агрегата. Следует отметить, что помпаж здесь наступает прежде всего в результате внезапного возмущения потока воздуха в момент отрыва кусков льда или налипшего снега со стенок конфузора или направляющих лопаток компрессора. В момент отрыва кусков льда с направляющего аппарата компрессора, возросшая при обледенении в межлопаточных каналах осевая составляющая скорости резко падает, вследствие быстрого увеличения проходного сечения решетки и лопатки как бы не успевают «подхватить» поток воздуха, что вызывает нарушение целостности потока и увеличение местных сопротивлений и, как следствие этого, выброс остатков льда во всасывающий патрубок.
Помпаж центробежного нагнетателя сопровождается теми же внешними признаками, что и помпаж осевого компрессора: хлопки, сильная вибрация нагнетателя, периодические толчки, колебания частоты вращения и температуры газов ГТУ и т.д.
Причинами возникновения помпажа в нагнетателе являются: колебания давления в газопроводе, неправильная или несвоевременная перестановка кранов в трубной обвязке нагнетателя, снижение частоты вращения нагнетателя ниже допустимой, попадание посторонних предметов на защитную решетку нагнетателя и ее обледенение и т. д.
В настоящее время существует достаточно много противопомпажных автоматических систем, позволяющих не допустить попадание нагнетателя в зону помпажа и сигнализирующих о приближении рабочей точки к границе помпажа. Наиболее распространенные системы основаны на сопоставлении величины расхода газа с создаваемым нагнетателем напором с последующим воздействием на перепускной кран. Специальный регулятор, рассчитывая расстояние рабочей точки от границы помпажа, воздействует на перепускной клапан и перепускает часть газа с выхода нагнетателя на вход, чем и осуществляется устойчивость режима работы нагнетателя [11].
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🎦 Видео
Помпаж (Surge)Скачать
27) От чего бывает помпаж - почти все случаи, свои можете коментировать буду рад этомуСкачать
ОТ ПРОВЕРКИ ДО НАЛАДКИ / Помпажное тестирование компрессора ДКС на шестом газовом промысле ЯмбургаСкачать
425)): Анализ причин возникновения помпажа на судовых двигателях...Скачать
Пятиступенчатые центробежные компрессоры Dresser RandСкачать
Помпаж ЦБНСкачать
Ильдар Авто-подбор что такое Помпаж турбиныСкачать
ГАЗОВАЯ ТУРБИНА || ⏱ Что это? Зачем это?Скачать
Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать
Центробежный компрессорСкачать
Пуск и эксплуатация компрессоровСкачать
Учебный фильм "Трубопроводный транспорт газа" - Часть 2Скачать
Рабочий процесс в осевой ступени турбиныСкачать
Принцип работы газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16Скачать
