因为在这一区间工作时，通风机的工作状态能自动地与管网的工作状态保持平衡，稳定地工作，所以我们把这一区间叫做通风机的稳定工作区。喘振现象发生后，风机运行的声音发生突变，风量和风压急剧地波动，机器及管网强烈地振动，如果不立即停机或采取其他人为措施消除之，将会造成机器严重破坏，故选用通风机时必须注意，应尽量避免在非稳定区工作，绝对禁止在喘振区工作。......
2023-06-22
通风机的稳定与非稳定工作区：工程设计、使用与维修
【摘要】：图6-9示出通风机的稳定和非稳定工作。这样，通风机的工作状态就会出现E′DD′E—E′DD′E循环。这样的工作状态当然是不稳定的，所以把通风机压力特性曲线峰值点左侧的区域，叫做通风机的非稳定工作区。喘振现象发生后，通风机运行的声音发生突变，风量和风压急剧地波动，机器及管网强烈地振动。故选用通风机时必须注意，应尽量避免在非稳定区工作，且绝对禁止在喘振区工作。
通风机并不是在任何工况点都能稳定地工作的，这是由通风机的特性所决定的。图6-9示出通风机的稳定和非稳定工作。图中，通风机的压力特性曲线有一个峰值点D，即在此峰值点的风量下，风机的压力达到最大值，大于或小于这一风量时，风机的压力就要下降。
如果通风机的运行工况点在通风机压力特性曲线峰值点D的右侧（即压力特性曲线的下降段），例如图6-9中通风机特性曲线与管网特性曲线R1的交点B。此时若管网受到干扰，管网中阻力突然升高Δp，则管网中通过的风量将会减少ΔqV，这相当于管网特性曲线突然由R1移至只R1′。为了适应管网中突然变化了的情况，通风机立即进入B′点运行，输出的风量随之减少ΔqV。从通风机特性曲线看，通风机输出风量减少ΔqV时，风压随之升高Δp，这与管网的变化是一致的。当干扰消失后，管网特性恢复到原来状态，通风机又立即回到B点工作。因为在这一区间工作时，通风机的工作状态能自动地与管网的工作状态保持平衡，稳定地工作，所以把这一区间叫做通风机的稳定工作区。
图6-9 通风机的稳定和非稳定工作
如果通风机的运行工况点在通风机压力特性曲线峰值点D的左侧（即压力特性曲线的上升段），例如图6-9中通风机特性曲线与管网特性曲线R2的交点C。此时若管网受到干扰，管网中阻力突然升高Δp，则管网中通过的风量将会减少ΔqV，这相当于管网特性曲线突然由R2移至R2′。为了适应管网中突然变化了的情况，通风机要么在C′点工作，输出的风量也相应减少ΔqV；要么在C″点工作，产生的压力也相应提高Δp。然而这两点都不是通风机特性曲线与管网特性曲线的交点，通风机不可能在这两点工作。因为当通风机在C′点工作时，虽然输出的风量减少了ΔqV，适应了管网的输送能力，但产生的压力不但没有提高，反而降低了Δp′。这样的风压不但不足以克服管网阻力，使得减少后的风量也输送不出去。若风机在C″点工作，虽然产生的压力提高了Δp，但输出的风量不但没有减少，反而增加了ΔqV′。这样大的风量在管网中显然是通不过的。因为当这样大的风量通过管网R2或R2′时，将遇到非常大的阻力，且远远大于通风机所产生的压力。基于上述原因，通风机无论输出多少风量都不能从管网中输送出去。非但如此，在管网阻力大于通风机产生的压力的情况下，管网中的一部分风量反而要向通风机内部倒流，使通风机进入负流量下略高于D点压力的D′点进行工作。当通风机进入负流量下进行工作后，管网中的风量迅速排出，在某一瞬间管网中气体停止流动，管网中的阻力在此瞬间降至为零，于是通风机有转向A点工作的趋势。当然并非立即跳到A点工作，而是首先由负流量下的D′工况点，逐渐移至零流量下的E点工作；然后突然跳到略低于该点压力的E′点工作，以pE′的压力输出qVE′的风量，又出现通风机输出的风量大于管网所能排出的风量、管网阻力大于通风机产生的压力的情况。于是通风机在持续运行的过程中尽量减少输出的风量、提高产生的压力，沿着通风机压力特性曲线上升；然而即使到达曲线的峰值点D，仍不能适应管网的要求，于是通风机只好又回到D′点工作。这样，通风机的工作状态就会出现E′DD′E—E′DD′E循环。这样的循环一经出现，便周而复始不可收拾。这样的工作状态当然是不稳定的，所以把通风机压力特性曲线峰值点左侧的区域，叫做通风机的非稳定工作区。把出现一会儿由通风机输出风量、一会儿风量由管网中向通风机内部倒流的现象，叫做“喘振”（有的文献上称为“飞动”）。
然而并非通风机在非稳定工作区工作时，必然立即发生喘振，例如当通风机特性曲线峰值左侧的曲线段较平坦（曲线上升段的斜率较小）、运行工况点离峰值点较近、管网特性曲线的斜率较小，且管网中干扰能量较小、压力波动不大时，通风机适当减小输气量后，能使管网中的压力得到恢复，通风机又回到原工况点工作，虽不稳定，但不致于喘振。只有当通风机特性曲线峰值左侧的曲线段较陡（曲线上升段的斜率较大）、运行工况点离峰值点较远（离零流量较近）时，通风机才开始发生喘振，这点叫做“喘振点”。风量小于喘振点的区域叫做“喘振区”。喘振点通过实验可以测出，一般轴流通风机比离心通风机容易发生喘振；高压通风机比低压通风机容易发生喘振。喘振现象发生后，通风机运行的声音发生突变，风量和风压急剧地波动，机器及管网强烈地振动。如果不立即停机或采取其他人为措施消除，将会造成机器严重破坏。故选用通风机时必须注意，应尽量避免在非稳定区工作，且绝对禁止在喘振区工作。
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