[发明专利]一种超高速离心风机智能防喘装置

说明书

本发明涉及一种超高速离心风机主动智能防喘装置，其包括风机运行状态监测系统、风机测控系统、复合式放空阀和变频器，风机运行状态监测系统，实施监测风压、风量、轴承振动、电机电流等参数，风机监测系统反馈的风机运行状态进行实时甄别，若出现喘振迹象，则自动采取退喘措施，复合式放空阀是集电动调节阀和机械式泄压阀于一体的多功能放空阀，变频器实时控制电机进行运行转速调整，该装置可以保证在风机喘振前期进行主动预防、喘振发生时及时退喘，避免喘振对超高速离心风机的损坏。

技术领域

本发明涉及智能检测装置领域，更具体地说，涉及一种超高速离心风机智能防喘装置。

背景技术

风机喘振是指风机在不稳定区工作时所产生的压力和流量的脉动现象。当风机发生喘振时，风机的流量和压力周期性地反复变化，有时变化很大，出现零值甚至负值。风机流量和压力的正负剧烈波动，会造成气流猛烈撞击，使风机本身产生剧烈振动，同时风机工作的噪声加大。对于大容量、高压头风机，若发生喘振，则可能导致设备和轴承损坏，造成事故，直接影响锅炉的安全运行。

防止风机喘振通常采用以下方式：1)保持风机在稳定区域工作；2)采用再循环。把一部分排出的气体再引回到风机入口，不使风机流量过小而进入不稳定区域工作；3)加装放气阀。当输送流量小于或接近喘振流量时，开启放气阀放掉一部分气体，降低管道压力，避免喘振出现；4)采用适当的调节方式，改变风机本身的流量。

目前主流风机主要采用机械式放空阀、泄压阀等被动式防喘措施，但这些措施无法满足超高速离心风机喘振保护要求。对于一些超高速离心风机，主要采用电动调节阀替换机械式的防喘阀，连接电控系统，根据系统检测数据反馈，自动调节电动调节阀，实现自动退喘。

针对超高速离心风机，其转速非常高，离心叶轮最大直径处的线速度可达到或超过声速，对喘振的保护要求非常严苛，否则，喘振会造成超高速离心风机的直接损坏，所以需要更加可靠的防喘措施，但目前现有的防喘措施主要有以下问题：

1、被动式防喘措施，主要包括放空阀、泄压阀等，其主要工作原理是在设备发生喘振时，由于压力波动较大，一旦达到设定的保护压力，防喘阀动作，将气体放空，实现风机退喘。该方法的主要缺点是无法在喘振前期主动预防其发生，只能在喘振发生后，被动的采取退喘措施，无法避免超高速离心风机由喘振引起的设备损坏等。

2、对于超高速离心风机，一般采用电动调节阀等，与电控系统相连，根据系统检测数据反馈，自动调节电动调节阀，实现自动退喘。该方法属于半主动的防喘措施，随有一定的自动化水平，但智能化水平不高，并且电动调节阀的动作时间取决于实时数据的采集、处理与系统反馈时间，过长的退喘反应时间对于超高速离心风机是致命的，会造成设备的直接损坏。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种超高速离心风机主动智能防喘装置，实现风机喘振前期进行主动预防、喘振发生时及时退喘，避免喘振对超高速离心风机的损坏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

超高速离心风机主动智能防喘装置包括风机运行状态监测系统、风机测控系统、复合式放空阀和变频器，其中变频器驱动风机的电机转动，风机运行状态监测系统对出口风压、出口风量、轴承振动水平与电机电流大小进行监测并将监测信号反馈给风机测控系统，再由风机测控系统对复合式放空阀或变频器进行控制。

若风机运行在喘振边缘，此时振动数据升高，风量和风压波动较小，电机电流也有较小波动，则此时测控系统对变频器发送指令，通过变频器调整风机运行参数，进行主动退喘。

若风机监测系统反馈数据显示风机已处在剧烈的喘振状态，则风机测控系统将对变频器发送指令，降低风机运行转速，同时，风机测控系统对复合式放空阀下达指令，令其打开，使鼓风机出气口高速气流排空，避免高速气流回流导致设备损坏。