某型混流风机损坏原因浅探解放军96531部队林来豫☆谢备战庞宪卿李有利素，指出了喘振是造成混流风机损坏的*直接原因，提出了在空调工程中应慎用混流风机的观点。

　　在某地的3个地下通风空调工程中，短时间内相继发生了3起某型混流风机在运行中突然严重损坏的事件。损坏的混流风机都是叶片扭曲变形且断裂脱落。由于该型混流风机已在许多工程中采用，事关重大，所以引起了设计、施工和建设单位的高度关注。笔者认为，这3起风机损坏事件的发生绝非偶然，除了要在安装和操作方面找原因外，更重要的是要从风机本身的运行特性上找原因，以期得到科学合理的解释，避免类似事件再度发生。

　　1风机的特性曲线1.1常用离心风机的特性曲线地下工程以往常用的离心风机是具有后向型叶轮的低压离心风机，这种风机的g-H特性曲线属于平坦型。所示的就是一种低压离心风机的gH特性曲线。

　　从中可以看出，低压离心风机的高效工况某型低压离心风机的特性曲线混流风机的结构形式与离心风机相差甚远，而与轴流风机很接近，都是轴向进风和出风，只是叶轮形状有所不同，所以其特性曲线与轴流风机相似。它虽有超越轴流风机的优点，但也不可避免地秉承了轴流风机的缺点，即风量风压的适用范围是有限的，见。

　　从中可以看出，样本中推荐的混流风机的区很宽，可以用阀门在大范围内调节风量，当风量为0时，风机产生的压头*高，但轴功率*小。所以较大功率的离心风机启动时为了减小启动电流，可以将出风阀关闭，以减小对电网的冲击。

　　风量多了，包括一般中低压轴流风机都会发生破坏性喘振。混流风机由于与轴流风机特性相近，所以喘振同样是不能幸免的。

　　2.2风机喘振的机理比较复杂，有多种说法，具有驼峰型特性曲线的风机易发生喘振是一种比较一致的说法。

　　中所示的喘振区处在驼峰曲线的左侧，驼某型混流风机的特性曲线工况范围是很窄的。特意采用了与相同的坐标系，以便比较。

　　混流风机的运行工况有许多受限条件，与离心风机相比，主要存在以下重要区别：混流风机的特性曲线属于陡降型，因为不能在小风量下工作，其适用风量被限定在一个较小的范围内，表明该型风机风量的推荐范围是混流风机的风量-功率特性与离心风机相反，风量为0时，轴功率*大，所以绝不可以像离心风机那样先关闭阀门再启动风机，只能在管路畅通的情况下启动风机。

　　混流风机运行中在任何情况下风量都不得低于特性曲线规定的*低风量，为做到这一点，混流风机的风道中不宜设置调节阀，以免被人误关。

　　要想调节风量只能改变混流风机的叶片角度、改变叶片数或改变转速。显然这些方法都只有在设计选型时才能考虑，而对于已经建好的系统来说是无法实现的。所以，混流风机只适用于恒定风量的简单通风系统，而且设计选型时还要对管网的阻力进行精确计算，管网建成后其实际阻力也绝不可大于设计值。

　　混流风机*突出的缺点是一旦选型与管网匹配不好，或运行中因为某种原因系统阻力忽然变大，致使风量减小，低于特性曲线上规定的*低数值，气流情况就会迅速变坏，引起失速喘振，严重时会使风机在瞬间遭到毁灭性的破坏。

　　2风机喘振的机理及破坏性1喘振是一种空气动力现象，是流体机械普遍存在的一大顽症。所幸的是空调系统常用的中低压离心风机对喘振不敏感，一般不会发生破坏性喘振，只有工业生产用的大流量、高压头离心风机才风机喘振区示意图峰的*高点L称为临界点，Ei，E2，E3是二条管网特性曲线，称为g-R曲线，Ei，E2，E3与g-H曲线分别相交于Ai，A2，A3，这二点即为在这二种管网阻力下的风机工作点。管网阻力越大，g-R曲线越陡，风机工作点越向左移。通常设计中会规定风机的量佳工作点为A2，高效区在Ai和A3之间，对应的风量范围是gi~g3，对应的压头范围是~A3段运行时，如果遇到自身或外界的干扰致使风量有微小增量时，其工作点即产生向右偏的趋势，但此时管网阻力的增加将迫使风机压头也产生相应增量使工作点产生向左偏的趋势，*终的结果是工作点仍稳定在原来的位置。

　　风机在gH曲线的L~D段工作时，情况将与前述相反，当风量有微小增量时，管网阻力的增加反而迫使风机压头降低，使风量大幅度减小，而风量的减小又势必使管网阻力减小而使工作点右移，于是风量又大幅度增加，如此反复，*终使风机的流量、压头和功率在瞬间产生很大的周期性波动，引起强烈的振荡，并产生剧烈的振动和噪声，这就是风机喘振现象。喘振的强度与管网容量有关，喘振的过程包括了与管网的耦合振荡。

　　另一种关于轴流（或混流）风机因失速而引起会发生破坏性喘振而轴流风机对于喘振就敏感喘振的的说说法是当当风机在偏离规定h工况运行时如果流量小到一定程度，气流将不沿着叶型流动并产生涡流或脉动逆流，引起风机效率急剧下降，产生剧烈振动和破坏。这与前述说法的共同点就是轴流（或混流）风机只能在规定的工况区运行，系统风量应保持稳定，一旦风量减小到低于临界点风量，就可能会发生喘振造成破坏性结果。

　　2.3因为喘振对风机的破坏性极强，所以大型的工业生产用风机都配有专用的防喘振监测仪表，运行动态受到专人的严密监视，一旦发现喘振先兆就立即采取加大风量等措施，防止喘振发生。而一般通风用的轴流（或混流）风机则不可能有专人监护，只能在设计和调试中确认风机在规定的工况运行，一旦运行偏离规定工况而发生喘振，就会造成无法挽回的后果。

　　风机发生严重喘振后典型的破坏结果就是风机叶片严重扭曲变形或从根部被打断脱落，没有被打断的也大多会出现裂缝，无法修复。此次混流风机损坏的情形与这种典型结果完全吻合，可以认定就是喘振所致。

　　3混流风机发生喘振的客观因素及现场条件分析3.1风机用户对喘振问题的认知度低风机用户出于经济和方便的考虑可能会在通风空调系统中选用混流风机，但风机制造商提供的样本及宣传在某种程度上对用户有误导，使得用户对喘振问题认知度很低。制造商只说混流风机比离心风机体积小安装方便等好处，却不说喘振问题是比离心风机多出来的麻烦；只说混流风机可以替代离心风机用于空调系统，却不说替代的范围是有限的，仅能用于不安装调节阀的风量恒定的简单系统（事实上确有不少设计者在混流风机管网上设计了调节阀）。国外轴流风机制造商为了产品信誉，也为了尊重用户的知情权，在所提供的产品特性曲线中，除了标明推荐的适用工况区外，还特意用虚线标明特性曲线左端为失速区，提请设计者在选型时注意避免落入失速区。而国内制造商却不作标注，在提供给设计院的混流风机选型样本中对失速、喘振问题只字不提，只在提供给安装单位的操作说明中用简单文字告诫操作者不得堵塞管道，以免发生喘振。而操作者一般不知道什么是喘振，更不会想到随便动一下阀门就可能会犯了“堵塞管道‘的大忌。

　　能引起充分注意，甚至出了问题也不知是怎么回事。

　　3.2混流风机安全工作区较窄及产品有个体差异3.2.1混流风机的安全工作区较窄从中我们己经知道混流风机曲线的左端规定了*小风量的限定值，只要风量不小于此值风机应能安全工作。尽管制造商没有标出0-H曲线左端之后是什么形状，但可以肯定喘振临界点距曲线左端不会太远。制造商在样本中提供了高中低三个风量和风压推荐值，这通常会被用户理解为就是界定了混流风机的高效工况范围，其实不然，用户不仅应知道在推荐范围内混流风机效率高，还应知道超出推荐范围就不单是风机效率降低的问题，而是会面临严重的安全问题，这一点与离心风机是大不相同的，制造商未说清，但用户是必须要认清的。事实上确有一些设计者没有意识到这一点，出现问题后感到很意外。

　　2.2混流风机存在产品的个体差异任何产品的个体之间总会存在性能上的差异，混流风机不算是什么精密产品，出现个体间的差异也不足为奇，实际调试中测得混流风机的风量、风压与样本给出的数据存在较大差距的事也不胜枚举。因此可推测每台混流风机的喘振临界点也不会是一个标准值，个别产品的喘振区较大也是完全有可能的。这也是混流风机运行中出现意外损坏的不可忽视的因素。仍以为例，如果样本推荐的某规格混流风机工况点分别为A，A2，A3，其中Ai对应的风量和风压分别为0 /h和▲对应的风量和风压分别为02=35380m3/h和历=820Pa；3对应的风量和风压分别为03=37 /h和用=800Pa.虽然选择Ai为设计工况点是可以的，但由于1距喘振区较近，如果恰巧碰到一台喘振区较大的风机就可能在运行中出问题。考虑到安全余度，还是选A2为好。当然A2的风压低一些，要是不能满足要求，可以放弃此规格转而去选其他规格，原则上是选样本推荐工况点的中间值。这样万一实际运行参数有变化时才不至于出问题。

　　3.3运行工况不能恒定运行工况保持恒定是混流风机正常工作的必要条件。在一般的车间、矿山或隧道中，大多采用1这况导致M户对喘振问题知之甚少不单台风几配进出风管组成的简单通风系统，风量无需调节，容易满足混流风机的运行要求。而地下工程常采用的是由众多风机、管道和空调设备组成的相互关联的通风网络，需要根据不同的使用要求，切换电动、手动调节阀或旁通阀来完成工况转换，运行中变数很多，甚至每台风机的启停都会对相邻风机造成冲击干扰，在这样的情况下要保持每台风机运行工况恒定是非常不容易的，混流风机很可能会在某种不可预见因素（包括人为因素）的干扰下偏离规定运行工况而发生喘振导致损坏。

　　3.4现场安装质量问题现场安装质量若有问题无疑也会导致混流风机损坏，因安装质量问题导致混流风机损坏可分成两类情况来分析。

　　3.4.1安装质量不好直接导致混流风机损坏安装混流风机的工艺错误或安装中违章操作都会导致混流风机直接损坏，但此次损坏的混流风机并未发现此类错误，只在以下两点存有争议：混流风机内部叶轮电动机倒置问题**次发生混流风机损坏事件后，制造商曾认为可能是安装单位在采用倒吊法安装风机时使叶轮电动机倒置引起的，虽然此说法并未得到各方认同，但在后续工程中还是都把叶轮电动机正置了，可是后来仍然发生了混流风机损坏问题，可见此说法不能成立，不必再讨论。

　　混流风机安装时未拧紧螺栓问题混流风机安装时螺栓未拧紧致使电动机移位造成风机损坏，这种说法听起来似乎有道理，但是常识和经验告诉我们，发生这种情况的概率是很低的，安装单位是不会眼睁睁地看着这种低级错误连续发生三次的。如果再改说产品出厂时螺栓就未拧紧也未免太牵强了。笔者认为，螺栓松动并不是风机损坏的起因，而是风机损坏过程中的一个结果，真正的元凶应该是喘振，是喘振中巨大的振动拉力使螺杆被拉伸变形才导致电动机松动，继而出现风机损坏。

　　3.4.2管件安装不太合理，导致风机运行工况不稳如果风管弯头、风阀等部件选位靠近混流风机，使风机进出口平直管段太短，空气行进中遇到这些阻力部件会形成一定的涡流，从而对风机稳定运行造成一定不利影响。虽然这些影响不足以直单位应引以为戒。

　　4结论与建议4.1混流风机与离心风机的运行特性是有很大区别的，混流风机在偏离规定的工况运行时会发生喘振，这是造成混流风机损坏的*直接原因。在设计和使用中应对此有充分的认识。

　　2要切实按照设计规定的运行工况操作和使用混流风机。必要时应复查正在使用的混流风机的实际运行参数，特别是对于型号较大并且有工况切换的混流风机，应确认其在所有工况下均有正确的工作点。有互联关系的风机应确认各自启停时相互间不会有明显干扰。切换工况要在停机时进行，且不得进行减小设计风量的操作（比如并联的除湿机只开一台时不得将另一台上的风阀关闭），运行中禁止调节一切风阀，包括房间风口也不允许调节。

　　4.3与离心风机相比，混流风机具有质量轻、轴向进出风、安装方便、节省机房面积、经济效益较好等优点。但是由于其安全运行工况区较窄且会发生喘振而使其在空调工程中的应用价值大打折扣。为了使环境满足要求，选择设备时应把运行可靠性放在**位来考虑，为此，在今后的空调工程中应慎用混流风机。在要求高可靠性的部位或有工况切换的部位，为了减小风险，建议不采用混流风机，优先考虑采用离心风机。