离心式压缩机的喘振分析与控制探讨
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离心式压缩机的喘振分析与控制探讨
摘要：随着我国经济的提高，工业化的发展也逐渐提升，离心式压缩机在工业当中也获得了越来越多的使用。
以前对于离心式压缩机的使用只是限制在各类大型的化工厂里，由于技术人员对压缩机的一些重要技术进行研究，所以到现在为止，往复压缩机逐渐被离心式压缩机取代。
可在使用过程里，依旧会出现喘振的现象，对于机器的正常使用有一定的影响。
文章通过对离心式压缩机出现喘振进行分析，并提出一些控制的措施。
关键词：离心式压缩机喘振技术控制分析
离心式压缩机属于速度形式的压缩机，因为它具备了排气量大、效率高、结构简约、体积小、气体不会被油污染、在正常的工作下运转较为平稳、压缩气流没有脉动等特性，当前已经被大量应用在化工、冶金、石油、动力、制冷等行业当中。
离心压缩机的安全性、可靠性对于工业化的生产来讲尤为重要。
并且，离心压缩机对于气体的流量、压力、温度等变化非常敏锐，较易出现喘振现象。
喘振是离心压缩机的一种必然现象，危害性较强，成为了压缩机损坏的主要原因之一。
而在1945年时，英国就已经意识到了离心压缩机的喘振现象。
一、离心式压缩机喘振的机理分析
1.性能曲线
离心式压缩机透过叶轮的快速转动，将叶轮核心部位的气体利用离心力的作用抛向外部，让气体可以获得较高的速度，在透过扩压器把气体的速度转变成压力能。
并且，叶轮核心部位构成了负压区，可以把气体持续的吸入流道，形成升压和连续传导的过程。
2.管路特性曲线
管路特性曲线指的是如果在管路的某种状况下，气流通过此管路时所需要的管路流量的管弦。
对于离心式压缩机来讲，管路仅仅是指压缩机在排气一侧的管路，在这个管路当中，管路所在意的能头可以通过管另一头的压力体现出来。
3.离心式压缩机的工作点
由于离心式压缩机属于串联管路，所以在其正常运转的时候，一定要符合这几个方面：
3.1通过压缩机的气量一定要等同于流过管路的气量；
3.2管端的压力一定要和压缩机的排压相等。
所以，离心式压缩机的工作点一定是在这台压缩机的性能曲线以及管路特征曲线的交汇上。
4.离心式压缩机的喘振
很多离心式压缩机的压力比的性能曲线都是一条存在一个最高点并呈现驼峰状态的曲线，属于一条具备了正负两种斜率段的曲线。
在最高点的右侧是性能曲线以及负担曲线，如果可以称得上是相对稳定的工作区域；在最高点的左侧则是性能曲线的正斜率段，通常被称作不稳定工作区域以及喘振区域。
二、离心式压缩机喘振的原因分析
离心式压缩机出现喘振现象非常普遍，为了可以将喘振造成的危害降到最低，相关的工作人员一定要对产生喘振的原因进行分析。
透过技术人员对离心式压缩机进行分析：
1.引发喘振的内部原因和外部原因
离心式压缩机出现喘振并不只是有内部原因或外部原因简单形成的，而是通过这两个原因的共同作用进行。
内部原因指的是机器在运行的过程里，运行工况远离设计点，流量不可以超过最小值，在叶轮或者扩压器里的气流旋转脱离；而外部原因则指的是同机器共同进行作业的管路系统自身所存在的一些特征，会在机器进行运转时产生气体倒流现象，并且还会出现大量的气流脉动。
通常来讲，引发喘振内部原因及外部原因的具体表现有以下几种：
1.1单向阀门遇到破坏或者密封处没有达到规定的密封程度，进而引发压缩机进行卸载时单向阀门后端的压缩空气回流现象，使得压缩机喘振的现象发生；
1.2防空消声器主要用于把压缩机运行过程里出现的气体排出，一旦防空消声器被堵，就会使得气体无法成功排出，也会在很大程度上形成压缩机喘振的现象；
1.3在机器工作之前，相应的技术人员都要通过相应的理论对喘振区域进行划分。
但是，叶轮之间的间距如果出现改变，实际喘振区就会同理论的喘振区产生较大的偏移，进而形成其他位置出现喘振现象；
1.4通过气的特点构成了管网的压力波动也是压缩机出现喘振现象的主要原因之一。
2.引发离心式压缩机产生喘振现象的其它原因
除了以上原因以外，能够引发离心式压缩机产生喘振现象的原因还有以下几个方面：
2.1进口的导叶开度在设置上过小，并没有符合机器运转时的标准；
2.2压缩机在工作之前，相关人员并没有对机器进行全面的检查，而自身存在的问题及其容易引发PIC、CIC以及IIC三者之间的调节以及调节区域产生重叠的现象，从而引起压缩机产生喘振现象；
2.3PIC、CIC、IIC三者在进行参数控制时，会产生整定不合理的现象，使得三者在调节上出现一些冲突，从而使得机器在工作期间出现喘振的现象。
三、压缩机的喘振预防以及解决措施
1.为了预防发生喘振现象，应当在操作的过程中注意方法
1.1预防喘振系统在没有设置成自动的情况时，机器在进行操作时一定要远离喘振区域，预留出充分的防喘空间；
1.2气压机的使用和停止在进行调整时，一定要严格遵守升压时要先提升速度、减速时要先降低压力的原则。
在操作时要动作缓慢、用力均匀，不停交替以便完成升压及变速的动作；
1.3反映及合成岗位应当力求进行平稳操作，掌握好反应的温度，使得控制循环气的参数不超出设计的范围；
1.4操作时一定要仔细观测主蒸汽以及背压蒸汽的参数值，一旦出现不利数值就要立刻进行调整。
2.机器在不同的工作状态下对于喘振现象的处理方法。
2.1对于低流量的情况，应当马上打开适当的反飞动阀；
2.2对于出口阻塞的情况，应当马上打开适当的出口放火炬阀；
2.3对于气体参数值变化产生的喘振情况，要先将出口放火炬打开后，将喘振现象消除掉，再对改变的气体参数进行调整；
2.4出现喘振时，机器的岗位操作员如果不清楚情况，就要先将出口放火炬打开，将喘振情况消除，在针对相应的状况进行处理。
四、结束语
如果离心式压缩机的工作点属于稳定工作区，就可以通过压缩机的出口压力，适当进行转速调整，这样不但可以达到节能的目的，还能尽快制止出现喘振状况。
参考文献
[1]张永军，朱立伟，樊继壮.离心式压缩机性能预测研究[A].新世纪新机遇新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C].2001.
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