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设备运维离心式压缩机的喘振及防喘振控制分析张倩（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海格尔木816000）摘要：离心式压缩机和其他类型的压缩机相比较，它具有体积较小，流量比较大、正常状态下运行效率较高，最主要的是对它的维修及保养非常方便且简单等优点。
因此，在现代工业生产中已经广泛应用离心式压缩机。
但是，在实际应用中，由于离心式压缩机本身对气体的压力、流量发生的变化非常敏感，因此，在实际应用过程中离心式压缩机会发生喘振现象。
关键词：离心式压缩机；喘振；防㟨振；控制离心式压缩机发生喘振现象属于运行中的一种特殊形式，当正在运行中的离心式压缩机发生喘振时，气流很容易会发生严重的冲击，甚至于喘振严重时，离心式压缩机的内部零件会有不同程度的损坏，这也是导致压缩机正常运行中可能发生故障的原因之一。
因此，针对离心式压缩机运行中发生喘振现象，应釆取相应的有效措施加以控制，才能确保空心压缩机正常平稳的运行。
1离心式压缩机的工作原理离心式压缩机正常运行中的工作原理具体如下：压缩机在正常运行过程中，气体将会随着压缩机的叶轮而旋转，同时也会因受离心力的作用被甩出，大量的流进压缩机的扩压器中，在叶轮处形成一个真空地带，与此同时，一些末经处理的外界新鲜空气会逐渐流入叶轮中，通过叶轮不停的旋转，对气体不断的吸入又甩出，从而使气体可以保持连续不断的流动。
2离心式压缩机喘振出现的原因及影响因素2.1离心式压缩机出现喘振的原因第一，离心式压缩机系统受到的压力过大时，会造成喘振现象，具体原因有以下几点：(1)离心式压缩机在正常运行的状况下，突然停止工作，而压缩机内所存的气体未及时清空。
(2)压缩机管道出口处的逆止阀发生失灵现象，导致使用受阻。
(3)气体在阀门处聚集的容量过大，当气体进入压缩机的出口时，气体的流量发生了强烈的下降趋势，这种情况下，使压缩机的防喘系统没有足够的完成投自动的时间。
第二，空心式压缩机吸入的气体流量不足。
当压缩机正常运行过程中，吸入的气体流量如果低于喘振流量时，空心式压缩机的管道入口处的过滤器会出现异常。
浅析离心式压缩机喘振故障原因及解决方法喘振问题作为离心式压缩机最常见的问题之一，严重影响着压缩机的运行，也是造成压缩机损坏的主要原因之一。
在实际生产中，往往由于对喘振故障认识不足，可能会出现压缩机发生喘振故障时没有得到及时的判断和处理，造成压缩机硬件损坏，甚至危及压缩机使用寿命及功能的情况发生。
一、离心式压缩机控制系统现状离心压缩机控制系统主要是保障压缩机的安全、稳定运行，充分应用压缩机工艺区域，在工艺压力与流量范围内，保障工况稳定运行，提升离心压缩机操作的便捷性与自动化水平。
通过应用控制系统，可将离心压缩机的工作状态实时展现出来，促使操作人员掌握相应的信息，实时储存运行数据，为后期查询与分析奠定基础。
受到某些原因的影响，若离心式压缩机运行不稳定，控制系统可及时预测各类影响因素，在出现故障与问题的情况下，通知操作人员。
系统能够依据不同的情形，采取针对性的解决对策，合理做出动作，促使离心式压缩机迅速恢复到正常的运行轨道。
离心式压缩机控制系统设计本身属于关键性问题，本文主要从以下三方面入手，深入分析离心式压缩机控制系统设计现状，主要包括：(1)选择控制系统硬件平台，目前国内是在经典压缩机控制系统基础上，选择模拟调节器，实现运行参数(比如：排气量、排气压力等)调节，以此实现对保护装置安全运行提供保障，更好的满足实际工艺需求。
但就实际情况而言，这类调节器难以应变大负荷，就突发工况变化无法精准应对，难以使机组处于最佳运行状态中。
(2)合理选择控制系统软件，国外进口的压缩机组，供货商一般会选择配套的控制系统，这类系统的针对性较强，且控制效果比较理想。
也可购买第三方厂家的主要控制软件，将其直接应用在上位机监控系统内，可实现开发周期缩短，但这类方式会增加开发成本。
(3)选择控制策略，在离心式压缩机控制系统设计工作中，应当将防喘振数字划分为直接控制，实现最小流量控制，就不同故障情形，采取不同的解决对策。
不断引入先进的控制技术，比如：模糊控制、神经网络控制技术，为后期压缩机智能控制奠定良好基础。
离心式压缩机的喘振及控制探讨【摘要】离心式压缩机属于透平式压缩机的一种，它具有的优点是：平稳的运转、体积小、处理量速度快、结构简单以及气体不受油污等。
近几年在物理、石油、机械制造等行业运用非常广泛。
离心式压缩机的安全可靠的运行被人们所看重，对工、农业生产意义重大。
但是，离心式压缩机易发生喘振，所以我们要防止此现象的发生。
【关键词】喘振喘振的危害防喘振1 离心式压缩机工作的基本原理及特点离心式压缩机工作的基本原理是利用叶轮的高速旋转带动机体内的气体也随之一同旋转，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，从而产生较大的离心力，气体就获得了巨大的能量。
在离心式压缩机的机体内，气体在流经叶轮后部的扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。
当离心压缩机将排出的气体输向管网中时，如果压缩机排出的气体产生的压力与气体的流量都相当稳定时，这就是说明两者的性能相协调，是一种稳定的工作状况。
下面是这个稳定工作点所具有的两个条件：一是压缩机的排气量、管网的进气量，两者应该相等；二是压缩机排压、管网需要的端压，两者应该相等。
2 离心式压缩机的喘振现象根据流体力学理论，当离心式压缩机的操作工况与设计工况偏离时，气体的流量就会减少，进而进入叶轮的气流的方向就会发生变化。
当气体的流量减少到低于最小流量值时，天然气流在叶片进口处与叶片发生冲击效应较大，在气流的连续性和叶轮的连续旋转下，这种边界层分离的现象就会扩大，直至整个流道，在叶道中形成气流漩涡，从而形成“旋转脱离”或“旋转失速”。
当发生旋转脱离时，气流在叶道中不能顺利的通过去，造成机体的出口压力大于进口压力，排气管内较高压力的气体便倒流回来。
瞬时，使叶轮又达到了正常压力值，从而又恢复了正常工作，因此就会把倒流回来的气体压出去。
这样的重复现象，使机体发出“哮喘”声，这种现象叫做压缩机的“喘振”。
离心式压缩机喘振的原因分析及处理摘要：离心式压缩机喘振现象的发生主要取决于管网的特性曲线和离心式压缩机的特性曲线。
本文对离心式压缩机特点、喘振现象、产生的危害、判断方法、发生原因进行了总结，并提出了相应的预防措施。
关键词：压缩机;喘振;预防措施喘振是离心压缩机特有的一种现象，它是危害压缩机结构的主要原因之一，在工艺流程中应尽力避免压缩机喘振现象的出现。
根据石化企业压缩机机组现场应用反馈，机组发生喘振现象比较普遍，有些机组甚至频繁发生喘振，给企业安稳生产及经济效益造成了一定的影响。
1.喘振原因喘振作为离心式压缩机运行中的一-种特殊现象，易造成气流往复强烈冲击，严重影响压缩机运行部件，是造成运行事故的主要因素。
喘振是离心式压缩机本身固有的特性，导致喘振产生的因素有两方面:内在因素是由于离心式压缩机中的气流在一定的条件下出现了“旋转脱离”这种状况:而外在因素是由于离心式压缩机管网系统的特性。
2.离心机的特点离心式压缩机是具有处理气量大、体积小、结构简单、运转平稳、维修方便等特点，应用范围广。
但由于离心机本身结构所限，仍然存在短板，在压力高、流量小的场合会发生喘振，且不能从设计上予以消除。
3.离心式压缩机喘振的危害、现象及判断3.1喘振的危害喘振是当离心式压缩机的进口流量减少至一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动，气体流量、进出口压力出现波动，从而引起压缩机转速及工艺气在系统中产生周期性振荡现象。
喘振的危害:（1）由于气流强烈的脉动和周期性振荡，会使供气参数(压力、流量等)大幅波动，破坏了工艺系统的稳定性;（2）使压缩机叶片发生强烈振动，叶轮应力大幅增加，噪声加剧;（3）引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴发生弯曲变形，严重时会产生轴向窜动，使轴向推力增大，发生烧毁止推轴瓦甚至扫膛事故;（4）加剧轴承、轴瓦的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴瓦合金产生疲劳裂纹，甚至发生烧瓦抱轴等事故;（5）损坏压缩机的机械密封及轴封，使压缩机效率降低，同时由于密封的损坏会造成工艺气泄漏，极易引发火灾、爆炸等事故;（6）影响驱动机的正常运转，干扰操作人员的正常操作，使一些仪表、仪器的测量准确性降低甚至损坏。
离心式压缩机的防喘振控制摘要：与其他类型的压缩机相比，离心压缩机在正常情况下体积小、流量大、运行效率高，尤其是维修方便。
因此离心压缩机在现代工业生产中得到广泛应用。
但是，实际上，由于离心压缩机本身对气体压力和流量变化非常敏感，所以在实际应用中会出现喘振现象。
为了更好地保障安全生产运行，研究离心式压缩机防喘振控制措施显得尤为重要。
关键词：离心式压缩机；防喘振；性能曲线1引言当压缩机进气流量足够小时，扩散器整个流动通道将出现严重的旋转停滞，压缩机的出气压力会突然降低，使管网压力大于压缩机的出气压力，迫使气流返回压缩机；当管网压力低于压缩机出口压力时，压缩机将再次为管网供电。
当管网压力恢复到原始压力时，压缩机会产生旋转间隙，出口压力会降低，管网中的气流会返回到压缩机。
如此反复，压缩机流量和出口压力周期性波动，这种现象被称为突现现象，是离心压缩机固有的现象，是压缩机损坏的主要原因之一。
防喘振控制程序是控制系统制造商基于机组制造商提供的实验数据开发的具有防喘振控制功能的标准功能模块。
这样可以确保压缩机的安全运行，提高机组的运行效率，但如果应用不当，会使机组发生喘振，破坏设备，导致停产等事故。
2离心式压缩机概述2.1离心式压缩机运行原理在正常运行期间，压缩机随着压缩机叶轮旋转，同时气体在离心力的作用下排放，排放的气体大量进入压缩机膨胀器，然后进入叶轮位置形成真空带，同时一部分未经过处理的外部空气也流入叶轮，随着叶轮的不断旋转，气体持续吸入和排放，使气体来回循环保持流动。
2.2离心式压缩机喘振成因造成喘振现象的直接和间接因素有很多种，在很多情况下，是由于多种因素结合而形成的喘振问题。
2.2.1流量因素离心式压缩机在运行过程中，当压缩机流量下降时，压缩机出口压力增加，当在该转速下达到最大出口压力时，机组进入喘振区，同时压缩机出口压力下降，导致压缩机喘振。
同时，在一定流量下，压缩机转速越高，喘振发生越容易。
离心式压缩机喘振的发生，其主要原因是流量小，因此压缩机运行中压缩机流量的增加是防止离心式压缩机喘振的重要条件。
离心式压缩机喘振现象与调节方法一、什么是喘振喘振是离心式压缩机的一种特有的异常工作现象，归根揭底是由旋转失速引起的，气体的连续性受到破坏，其显著特征是：流量大幅度下降，压缩机出口排气量显著下降；出口压力波动较大，压力表的指针来回摆动；机组发生强烈振动并伴有间断的低沉的吼声，好像人在干咳一般。
判断是否发生喘振除了凭人的感觉以外，还可以根据仪表和运行参数配合性能曲线查出。
压缩机发生喘振的原因：由于某些原因导致压缩机入口流量减小，当减小到一定程度时，整个扩压器流道中会产生严重的旋转失速，压缩机出口压力突然下降，当与压缩机出口相连的管网的压力高于压缩机的出口压力时，管网的气流倒流回压缩机，直到管网的压力下降到比压缩机的出口压力低时，压缩机才重新开始向管网排气，此时压缩机恢复到正常状态。
当管网压力恢复到正常压力时，如果压缩机入口流量依然小于产生喘振工况的最小流量，压缩机扩压器流道中又产生严重的旋转失速，压缩机出口压力再次下降，管网压力大于压缩机排气压力，管网中的气流再次倒流回压缩机，如此不断循环，压缩机系统中产生了一种周期性的气流喘振现象，这种现象被称之为“喘振”。
二、离心式压缩机特性曲线对于一定的气体而言，在压缩机转速一定时，每一流量都对应一个压力，把不同流量下对应的每一个压力连成一条曲线，即为压缩机的性能曲线。
如图1所示，对每一种转速，都可以用一条曲线描述压缩机入口流量Q1与压缩比P2/P1的关系（P2、P1分别为压缩机出口绝对压力和入口绝对压力）。
图1为离心式压缩机特性曲线压缩机特性线是压缩机变动工况性能的图像表示，它清晰地表明了各种工况下的性能、稳定工作范围等，是操作运行、分析变工况性能的重要依据。
（1）转速一定，流量减少，压力比增加，起先增加很快，当流量减少到一定值开始，压比增加的速度放慢，有的压缩机级的特性压比随流量减少甚至还要减少。
（2）流量进一步减少，压缩机的工作会出现不稳定，气流出现脉动，振动加剧，伴随着吼叫声，这个现象称为喘振现象，这个最小流量称为喘振流量。
离心式压缩机的喘振原因与预防措施分析摘要：离心式压缩机是通过叶轮带动气流，增大气流的速度，把气流中的能量转换成气压，从而提高气体的压强。
其优点是单级流量大，压力比高，气体介质密封效果好。
离心式压缩机具有较强的压力、流量相关性，其稳态工作区间较小，且极易产生喘振现象，为了保证离心式压缩机的安全、稳定工作，需要对喘振现象进行有效的控制。
通过对压缩机特性曲线的测试，可以得到满足特定工况的压缩机抗喘振特性曲线，该防喘振系统控制下的机组应是最安全和经济的。
关键词：预防喘振；离心式压缩机；故障分析1.离心式压缩机喘振原理离心式压缩机是一种利用叶轮高速转动来持续提高气压的转动设备。
气体压力主要是通过扩散阀和推进器来提高的。
当压缩机内的气体速度下降到一定程度时，将引起压缩机内叶轮的转动、分离，并在叶轮内产生大量的气体漩涡。
在这种情况下，由于阻塞严重，会使压缩机出口的压力大大下降。
因为管网的容积很大，所以出现在管网上的气体压力快速降低的可能性很小。
一般情况下，管网内的气压比压缩机出口气压高的多，造成管网内气压回流。
直到压缩机出口的气压和管道内的气压相同，这种回流现象才会发生。
此后，在人工转动叶轮的作用下，气压逐渐上升。
在管网内气压快速升高后，气压又会逐步下降，使系统内再一次发生回流，导致系统内出现大幅的气体喘振及周期的低频现象。
这就是压缩机的喘振现象。
2.离心式压缩机喘振的影响因素2.1内部因素离心式压缩机产生喘振的内在原因有两个：一个是叶轮，另一个是介质。
如果进气体速小于规定的数值，则会使压缩机的风向发生偏移。
如果有非常大的偏离，也可能造成分离。
这时，气体将滞留于叶轮流道内，使压缩机内压下降。
但是，在工程管道中，由于背压的存在，出口的压力不会下降，从而引起气体的回流，从而补充气体的流动，最终达到正常水平。
若持续降低且补给不充分，仍然存在回流现象。
长此以往，设备内的空气将产生喘振，这就是造成离心式压缩机喘振的内部因素。
离心式压缩机喘振分析和处理摘要喘振一直都是困扰离心式压缩机实现安全平稳运行的难题，喘振会造成机组部件损坏，影响设备使用寿命，带来严重的直接和间接经济损失，压缩机防喘振工作显得极为重要。
本文分析了喘振发生的原因，阐述了喘振的现象和判断方法，并结合实例介绍了防喘振技术在生产中的应用，总结了处理离心式压缩机喘振的多种方法，为不同工艺流程中改变操作思路、处理和避免压缩机喘振提供参考。
关键词离心式压缩机；喘振；现象；处理中图分类号TH452 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)082-0186-02离心式压缩机是在气体压缩装置中的关键设备，该设备的运行状态良好与否直接影响压缩装置能否稳定运行，而压缩机的喘振是不利于压缩机安全稳定运行的一个重要问题。
本文就离心式压缩机喘振的现象、原因、判断和处理进行了分析和总结。
1 喘振的现象和发生喘振的原因1.1 喘振的现象每一台压缩机都有其特定的性能曲线，转速与流量、排出压力须匹配在一定范围内，压缩机才能稳定运行，如图1中虚线1右侧部分就是压缩机稳定运行区域。
当因为某种原因导致压缩机的吸入流量、排出压力与转速的匹配关系脱离了这一区域时，气体在压缩机叶轮上将出现“旋转脱离”的现象，流体流动状态趋于恶化，吸入排出流量、出口压力出现明显的脉冲式起伏变化，同时伴随着压缩机体和管道系统的周期性振动和噪音，如同人在剧烈地喘息，这一现象称为压缩机的“喘振”。
图1中虚线1所表示的工况点是压缩机发生喘振的临界点，虚线1左侧部分的工况点代表压缩机的喘振区。
喘振是压缩机的固有特性，是对于压缩机的使用寿命和生产装置的长周期运行十分不利的因素，因此防喘振是所有压缩机组实现长期稳定运行必须要解决的一个关键问题，是日常操作需重点关注的问题之一。
纵轴p1/p2：压缩比；横轴Q：吸入流量；n1、n2：转速，n2>n1；a1：临界点；a2：最佳工况点；曲线1：喘振临界线；曲线2：最佳工况线图1 离心式压缩机特性曲线图1.2 喘振的原因喘振是压缩机的固有特性，压缩机运行时，叶轮将气体吸入、升压、提速并排出缸体，流体的各项参数均发生变化，但是处于一个动态的平衡中，当压缩机的工况点处于喘振区时，气体在叶轮上发生旋转脱离，叶轮向单位质量流体提供的总能量减少（压缩气体的动能和压力能），低于压缩机出口管网气体具有的总能量，叶轮排出的气体无法抵消出口管网压力而正常向后流动，气体流通的平衡被打破，如同逆水行舟，不进则退。
