（南山集团有限公司山东龙口265713）
摘要：本文主要针对动叶可调轴流通风机的失速与喘振展开分析，探讨了这些情况出现的原因，以及如何更好的对其进行有效的改进，提出了一些比较可行的改进措施。
关键性：动叶可调轴流通风机；失速；喘振；措施
前言
在当前应用动叶可调轴流通风机的过程中，我们要更加深刻的思考动叶可调轴流通风机的失速与喘振的原因，进而采取更好的措施来避免动叶可调轴流通风机出现这些问题。
1、失速产生的机理
在现在的社会中轴流通风机在我国的很多领域中都有着非常广泛的使用，例如在一些建筑物里，在隧道中，在一些工厂中等等。轴流通风机之所以应用这么广泛，是因为它能起到通风、冷却以及排尘的作用。通风机主要是凭借其输入的机械能来提高气体的压力，进而排送气体的一种机械，属于从动流体机械。
风机处于正常工况时，冲角很小（气流方向与叶片叶弦的夹角即为冲角），气流绕过机翼型叶片而保持流线状态。当气流与叶片进口形成正冲角，即α>0，且此正冲角超过某一临界值时，叶片背面流动工况开始恶化，边界层受到破坏，在叶片背面尾端出现涡流区，即所谓“失速”现象。冲角大于临界值越多，失速现象越严重，流体的流动阻力越大，使叶道阻塞，同时风机风压也随之迅速降低。
风机的叶片在加工及安装过程中，由于各种原因使叶片不可能有完全相同的形状和安装角。因此，当运行工况变化而使流动方向发生偏离时，在各个叶片进口的冲角就不可能完全相同。如果某一叶片进口处的冲角达到临界值时，就首先在该叶片上发生失速，而不会所有叶片都同时发生失速，u是对应叶片上某点的周向速度；w是气流对叶片的相对速度；α为冲角。假设叶片2和3间的叶道23首先由于失速出现气流阻塞现象，叶道受堵塞后，通过的流量减少，在该叶道前形成低速停滞区，于是气流分流进入两侧通道12和34，从而改变了原来的气流方向，使流入叶道12的气流冲角减小，而流入叶道34的冲角增大。可见，分流结果使叶道12绕流情况有所改善，失速的可能性减小，甚至消失；而叶道34内部却因冲角增大而促使发生失速，从而又形成堵塞，使相邻叶道发生失速。这种现象继续进行下去，使失速所造成的堵塞区沿着与叶轮旋转相反的方向推进，即产生所谓的“旋转失速”现象。风机进入到不稳定工况区运行，叶轮内将产生一个到数个旋转失速区。
2、喘振的产生机理
当系统管网阻力突然增大使得流量和流速减小，或风机动叶开得过大，都会使进入风机叶栅的气流冲角α增大，冲角α超过临界值时，在叶片背面尾端就会出现涡流（脱流）区，冲角超过临界值越多，则失速越严重，在叶片背部形成的涡流区也会迅速扩大，使叶片流道出现阻塞现象，此时流动阻力增加，风机输送的压能则大为降低，发生旋转失速，流动工况大为恶化，风机出口压力明显下降。此时若管网容量较大，且反应不敏感，管网中的压力不会同时立即下降而维持较高值，这使得管网中压力大于风机出口压力。压力高的气体有一种回冲趋势，使风机中气体流动恶化，当气流前进的动能不足以克服回冲趋势时，管网中的气流反过来向风机倒流。这种倒流结果使得叶栅前后压力差逐渐消失。此时气流又在叶片的推动下做正向流动，风机又恢复了正常工作，向管网输气。管网压力升高到一定值后，风机的正常排气又受到阻碍，流量又大大减小，风机又出现失速，出口压力又突然下降，继而又出现倒流。如此不断循环，于是出现了整个风机管网系统的周期性振荡现象，即形成风机“喘振现象”。
轴流通风机喘振的发生首先是由于工况改变时，叶栅气动参数与几何参数不协调，形成旋转失速。但也并不是所有旋转失速都一定会导致喘振，风机喘振还与管网系统有关。喘振现象的形成包含着两方面的因素：从内部来说，取决于叶栅内出现强烈的突变性旋转失速；从外部条件来说，又与管网容量和阻力特性有关。另外，风机喘振的频率越低，振幅就越大。
3、实例分析动叶可调轴流风机失速与喘振的原因
3.1实例分析失速原因
针对某电厂4号机组中，由于风机的保护系统出现跳闸现象，使得辅机出现减负荷动作的故障，导致一次风管的阻力增加以及一次风量的减少，引发了B侧出现风机失速现象。
正常情况下系统的压力通常在P。处，而A、B两侧一次风机运行的工况点分别是A。、B。但当出现减负荷动作故障时，系统的压力将从P。升到P1，且工况点也会迅速的跳至A1、B1位置。若要维持母管的压力在设定的值上，可以通过自动系统同时调小风机两侧的动叶，此时，工况点将从A1、B1变至A2、B2处，全压以及流量降低后，逐渐靠近失速区；若B侧的风机先到达临界点，则失速现象就会产生，此时母管的压力突降，且出口的流量以及电动机的电流呈急速下降趋势，此时，只有将风机两侧的动叶调大，才能保持母管的压力。
当风机工况点转向A3时，风机B侧仍为失速现象，且流量逐渐增加，母管的压力降到P3。此时通过将两侧动叶的角度手动调小，才能使B侧的风机能够进入到稳定的工况区。
3.2实例分析喘振原因
某发电厂动叶可调轴流风机型号为API—18/9.5型，且是第一次发生喘振现象，其发生喘振现象后的工况点：
正常情况下动叶可调轴流风机管路系统的阻力曲线应是曲线1，其开度为47.4%，风机出口的压力应是P1，且风机运行工况点为1。而由于杨絮积蓄过多，增加了管路系统的阻力，此时管路系统的阻力曲线突变为曲线3，且开度为68.4%，出口的压力变成P2，并接近曲线峰值，工况点3接近喘振区。此时，应立即手动调小动叶的开度，及时的避免发生喘振现象。
4、动叶可调轴流风机的失速与喘振现象具体预防的措施
主要可以从以下几个方面进行预防：
其一，一旦确定风机出现失速现象，操作人员应立即对其进行手动的调节，调低风机动叶的开度，并将p-qv曲线调低，以此将临界点降低，确保风机工作点重新回到稳定区，回生电流，使其风机电流保持在正常值。与此同时，将母管中的风门开大或者将另一侧的风机处理减少，以此降低管道的阻力以及母管的压力，保证喘振风机的负荷，使其两侧的出力处于平衡状态。
其二，降低动叶可调轴流风机运行时动叶开度之间的差值，使其出力平衡。定期清理管路系统，减低系统之间的阻力。
其三，风机失速现象较为频繁时，应改造风道系统。主要是通过将弯头管路的直角变成圆弧角，或者在分级的入口处安装导流板。
动叶可调轴流风机实际运行过程中，应尽可能的减少或避免失速以及喘振的发生，确保风机运行的工作点处于安全区域。与此同时，还应要求工作人员对其产生的机理以及故障的原因进行分析和了解，以便能够很好的对其预防和处理，避免风机运行点脱离流线。通过总结轴流风机失速及喘振具体的处理措施，提升机组运行的安全和稳定，保证电力行业的经济效益。
结束语
综上所述，动叶可调轴流通风机的失速与喘振的情况出现后，工作人员要第一时间判断其原因，进而提出更好的应对和改进措施，提升动叶可调轴流通风的效果。
参考文献
[1]马少栋，李春曦，王欢，祁成.动叶可调轴流风机失速与喘振现象及其预防措施[J].电力科学与工程，2017，26（7）：33-37.
[2]李海送.动叶可调轴流通风机动叶漂移原因分析及预防措施[J].中国科技信息，2017，14（9）：117-119.
[3]梁国柱.电厂锅炉动叶可调轴流送风机失速分析及处理[J].广西电力，2017，35（3）：56-57.