循环气压缩机防喘振控制(内容充实)
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压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施
压缩机防喘振系统是用于防止压缩机在工作过程中出现喘振现象的一种控制系统。
喘振是指压缩机在运行过程中由于压力倒挂和气阀开闭不当等原因,使得压缩机出现杂音、振动加剧,甚至引起设备损坏的现象。
1. 振动增大:喘振会使得压缩机的振动加剧,导致设备整体的振动增大,从而造成设备寿命降低、设备故障增多等问题。
2. 噪音增大:喘振会使得压缩机发出较大的噪音,影响工作环境和工人的身心健康。
3. 能耗增加:喘振会使得压缩机的工作效率下降,从而导致能耗增加,造成能源的浪费。
4. 设备损坏:喘振会使得压缩机的工作过程不稳定,从而可能导致设备的损坏,增加维修和更换的成本。
1. 定期检修:定期检修压缩机,对机械设备、气阀等进行维护和修理,确保其正常工作。
2. 合理选型:在选用压缩机时,需要根据实际工况和设备需要,选择合适的型号和规格,减少喘振的可能性。
3. 安装调试:在安装压缩机时,需要严格按照厂家的要求进行安装和调试,确保设备的稳定运行。
4. 加装减振装置:在压缩机的进出口处加装减振装置,减少设备振动对周围环境和设备的影响。
5. 增加控制系统:增加喘振控制系统,可以监测和控制压缩机的工作状态,及时采取措施避免喘振的发生。
6. 做好运行维护:在压缩机工作过程中,要做好运行控制和维护,及时清洁设备和更换损坏的部件,确保设备的正常工作。
7. 培训工作人员:对使用压缩机的工作人员进行培训,提高其对喘振现象的识别和处理能力,减少人为操作引起的喘振问题。
通过采取上述防范措施,可以有效降低压缩机防喘振系统出现问题的可能性,提高设备的安全性和稳定性,延长设备的使用寿命,减少生产成本。
压缩机防喘振的3种控制方法
压缩机喘振是一种有害的现象,因为喘振可能导致压缩机损坏或减少其寿命。
因此,为了防止压缩机喘振,可以采取以下三种控制方法:
1. 变频控制方法
变频控制方法是通过改变压缩机的转速来防止喘振。
具体来说,当输入流量低于一定值时,压缩机将自动降低转速,从而防止喘振。
这种方法的好处是不会产生噪音和振动,而且可以在喘振之前避免发生。
但是,这种方法的缺点是成本较高,需要购买变频设备。
2. 放气控制方法
放气控制方法是通过对不合格气体进行放气来防止喘振。
具体来说,当气体浓度低于一定值时,压缩机将自动放气,从而防止喘振。
这种方法的好处是成本较低,但缺点是会产生一定的噪音和振动,而且需要人工干预。
3. 自动控制方法
自动控制方法是通过对压缩机的转速和气体浓度进行监测和自动调整来防止喘振。
具体来说,当输入流量低于一定值时,压缩机将自动降低转速,从而防止喘振。
当气体浓度低于一定值时,压缩机将自动放气,从而防止喘振。
这种方法的好处是既不会产生噪音和振动,又可以在喘振之前避免发生,而且成本相对较低。
综上所述,变频控制方法、放气控制方法和自动控制方法是防止压缩机喘振的三种有效方法。
根据具体情况选择合适的方法可以有效地避免喘振的发生,保证压缩机的正常运转。
1. 概述为使涡轮压缩机稳定运行在一定区域内,会有一个最小流量的限制。
当测定体积流量低于此最小流量时,进气叶轮的进气流量方向会反复变动,这种现象称作“喘振”。
此时,对机械元件(如进气导叶片)的冲击压力会非常大,元件极易损坏,因此,要避免喘振的发生。
为使压缩机稳定运行-甚至在测定流量不断减少的情况下-压缩机需要配备一个旁通/排放阀。
旁通/排放阀用来弥补实际流量与最小流量的差值,由喘振控制器控制。
稳定运行状态与不稳定运行状态的分界线被称作喘振线。
喘振的发生取决于各种因素如温度、压力等。
在喘振线与喘振控制线之间必须有一个安全距离来确保稳定控制。
2. 喘振控制器FIC喘振控制器为安全控制器,只有在极端情况下才激活。
它的作用就在于防止压缩机喘振。
喘振控制器的过程值PV为压缩机的测定体积流量(m³/h ),依据下式数值,计算得到:Tflow 流量计安装处的温度Pflow 流量计安装处的压力dPflow 流量计两端的差压const:常数计算公式如下:喘振控制器的设定值SP是一个固定值(旁通/排放线=喘振线+安全距离),由调试工程师在调试时设定。
喘振控制器可以有选择地工作在一个动态设定值附近,且该动态设定值依据压缩机当前工作点小幅变动。
当排气流量增加时,动态设定值直接沿当前工作点变化-保证与工作点保持一个固定的距离;当排气流量减少时,动态设定值被延时,直到达到最小设定值(喘振线-安全距离,上图虚线位置)。
喘振控制器将SP(设定值)与PV(过程值)进行比较,它们之间的差值为:XD=SP-PV。
控制器一直试图取得“0”差值(即过程值等于设定值,达到控制效果)。
负差值(SP<V)时,控制器将减少输出(旁通/排放阀将关小);正差值(SP>V)时,控制器将增加输出(旁通/排放阀将开大);喘振控制器的输出值将作为MAX(大数值)选择器的输入 (与更大值进行进一步比较)。
旁通阀的安全位置为打开(4mA对应100%打开;20mA 对应关闭)。
压缩机防喘振的两种方法[分享]压缩机防喘振的两种方法一、离心式压缩机喘振的原因喘振是离心式压缩机的固有特性。
产生喘振的原因首先得从对象特性上找。
从图1中可见压缩机的压缩比P2/P1与流量Q的曲线上都有一个P2/P1值的最高点。
在此点右面的曲线上工作,压缩机是稳定的。
在曲线左面低流量范围内,由于气体的可压缩性,产生了一个不稳定状态。
当流量逐渐减小到喘振线时,一旦压缩比下降,使流量进一步减小,由于输出管线中气体压力高于压缩机出口压力,被压缩了的气体很快倒流入压缩机,待管线中压力下降后,气体流动方向又反过来,周而复始便产生喘振。
喘振时压缩机机体发生振动并波及到相邻的管网,喘振强烈时,能使压缩机严重破坏。
二、防喘振自控系统的可行性分析为使压缩机安全有效和经济运行,在低负荷下操作时,其气量应始终保持在喘振区右边并留有一定的安全裕量,一般控制线位于超过喘振极限流量的5%—10%之处。
只要保证压缩机吸人流量大于临界吸入量Qp,系统就会工作在稳定区,不会发生喘振。
即在生产降负荷时,须将部分出口气体,经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空,保证系统工作在稳定区。
三、防喘振自控系统的几种实现方法目前常采用两类防喘振方法,即固定极限流量(或称最小流量)法与可变极限流量法1.固定极限流量法固定极限流量的防喘振控制系统,就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量,如图1中的Qp,从而避免进入喘振区运行。
此法优点是控制系统简单,使用仪表较少。
缺点是当压缩机转速降低,处在低负荷运行时,防喘振控制系统投用过早,回流量较大,能耗较大。
2.可变极限流量法在压缩机负荷有可能通过调速来改变的场合,因为不同转速工况下,极限喘振流量是一个变数,它随转速的下降而变小,所以最合理的防喘振控制方法,应是留有适当的安全裕量,使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作,这便是可变极限流量法。
常用控制方案有两种:一是采用测量压缩机转速,经函数发生器作为流量调节器给定值(图2)。
据我公司与陕鼓技术协议,压缩机流量调节方式为回流调节+变频调速,收集相关资料整理如下:回流调节+变频调速在离心压缩机喘振控制中的应用1 喘振1.1 喘振现象当压缩机在运转过程中,流量减小到一定程度时,就会在压缩机流道中出现严重的旋转脱离,流动严重恶化,使压缩机出口压力突然严重下降。
由于压缩机总是和管网系统联合工作的,这时管网中的压力并不马上减低,这时管网中的气体压力就反大于压缩机出口处的压力,因而管网中的气体就倒流向压缩机,一直到管网中的压力下降至低于压缩机出口压力为止,这时倒流停止,压缩机又开始向管网供气,压缩机的流量又增大,压缩机又恢复正常工作。
但是当管网中的压力也恢复到原来的压力时,压缩机的流量又减小,系统中气体又产生倒流,如此周而复始,就在整个系统中产生了周期性的气流振荡现象,这种现象称为“喘振”。
上图中n为压缩机的转速,在每种转速下都有一个p2/p1值最高的点(驼峰点),将不同转速下的各个驼峰点连接起来就可以得到一条所谓的喘振边界线(上图中实线所示)。
边界线左侧部分为不稳定的喘振区,边界右侧部分则是安全运行区。
在喘振区,压缩比p2/p1随着Q的增大而增大,即出口压力p2增大,到大于管道阻力时,就会使压缩机排出量增大,并恢复到稳定的值QA。
假如流量继续下降到小于驼峰值QB,这时压缩比不仅不会增大,反而下降,即p2下降,就会出现恶性循环:压缩机排出量会继续减小,而出口压力p2会继续下降,当p2下降到低于管网压力时,瞬间将会出现气体的倒流;随着倒流的产生,管网压力下降,当管网压力下降到与压缩机出口压力相等时倒流停止;然而压缩机仍在运转,于是压缩机又将倒流回来的气体重新压回去;此后又引起p2/p1下降,被压出的气体又倒流回来。
这种现象将重复产生,这就是所谓的喘振。
1.2 产生喘振的先决条件从喘振现象可知,影响喘振的因素有:(1) 流量;(2) 转速;(3) 管网特性。
(1)流量是导致喘振的先决条件,因为当压缩机越过最小流量值时,就会在流道中产生严重的旋转脱流和脱流区急剧扩大的情况,进而发展到喘振状态。
CCC压缩机防喘振控制技术(Antisurge Control)1. 喘振现象喘振是涡轮压缩机特有的现象从图中可以看出压缩机运行点由D沿性能曲线上升流量减小压力升高由A点开始到B点压缩机出现负流量即出现倒流B-C C-D这样伴随喘振而来的是压缩机振动剧烈上升如果不能有效控制会给压缩机造成严重的损伤一般来讲在1-2秒内就以发生2. 喘振控制2.1 喘振线的确定通常压缩机都会有一系列的性能曲线图由于压缩机入口条件的不同压力其喘振曲线是分散的多条曲线CCC根据压缩机的设计理论可以将多变的入口条件的喘振曲线转化成与入口条件无关的曲线而一般来讲压缩机制造厂商提供的性能曲线是计算值特别是旧机组的性能会发生变化或者没有性能曲线传统的测试方法需要由经验丰富的测试工程师来进行测试这样做带来了巨大的风险确往往会动作滞后或过早打开CCC的喘振算法和控制算法能够在自动状态下测量喘振曲线这一功能是CCC的专利技术而且是世界独一无二的2.2 喘振控制算法在传统的防喘振控制算法中用运行点的流量与喘振点的流量比较放空阀这样做会造成大量的回流能量和造成工艺的扰动甚至中断2,1)(op r s q hr f S = 2,1)(SLL r q hr f =喘振线上的点1)(2,1==op r s q hr f S 因而Ss <1的区域为安全区域从而实现控制各种控制线及其相互之间的关系(1) Surge Limit Line, SLL压缩机在不同的工况下有不同的性能曲线所有这些点构成了一条喘振极限线SLLCCC 防喘振控制算法在喘振极限线SLL 右边设置了一个可变的安全裕量bÔö¼ÓѹËõ»úµÄÁ÷Á¿Èç¹û²Ù×÷µã³¬¹ýÕâ¸ö¼«ÏÞRTL 位于SCL 与SLL 之间如果操作点超过这个极限安全保险响应将增加喘振控制线的裕度(总b 值)SOL 线在喘振极限线的左边(5) Tight Shut-off Line, TSL TSL 定义最小的SCL 的偏差二者之间的距离为d 12.3.2 CCC防喘振控制算法的控制功能(1) PID控制响应对于缓慢的小的扰动CCC防喘振控制算法的PI控制算法防止压缩机操作点回到SCL左侧的非安全控制区而是用于加大CCC防喘振控制算法的安全裕量但并没有实质的喘振危险时只有在操作点处于或者接近防喘振控制线SCL时这样一来又能防止喘振的发生当比例积分响应和特殊微分响应不能使压缩机操作点保持在SCL线的右边则RTL响应就会以快速重复的阶跃响应迅速打开防喘振阀(3) 根据SOL线的安全保险响应如果因意外情况过程变化使压缩机的操作点越过SLL 线和SOL线而发生喘振使喘振控制线右移在一个喘振周期内将喘振止住那么防喘振控制算法的TSL响应将输出0或者100%的信号CCC防喘振控制算法根据喘振发生的特点当操作点越过不同的控制线产生不同的控制响应这种控制响应既能防止喘振也不需要浪费能量则喘振控制算法自动加大一个安全裕量b4ÕâÒ»¶¯×÷×î¶à¿ÉÒÔ¼Ó´ó5次b4,并且可以手动或自动复位当计算喘振接近度S S公式中所用的输入信号出现故障时(7) 手动控制手动控制可以让操作员手动控制防喘振阀的开度一种是完全的手动另一种方式是在手动操作中(8) 解耦控制对于有性能控制的机组当压缩机进入喘振调节时如性能控制变量为入口压力时两个控制回路是互相反作用的使机组更加接近喘振CCC的性能控制算法和喘振控制算法会将各自的输出加权到对方的控制响应中去迅速稳定系统CCC的控制算法能够在机组达到最小控制转速后或当出口单向阀打开时将机组并入到工艺系统中去将机组切出系统(11) CCC喘振控制算法功能框图3. 采用CCC防喘振控制算法的益处采用先进的防喘振控制算法而不必打开回流阀内置的回路解耦算法允许性能控制算法和防喘振控制算法之间更快地协调并消除防喘振控制动作可能产生的间断效应CCC防喘振控制算法消除了因喘振或者过载引起的不必要停车消除损害性的喘振(5) 压缩机运行更可靠FallBack¿ØÖÆËã·¨Äܹ»ÔÚ±äËÍÆ÷·¢Éú¹ÊÕÏʱ(6) 操作简化(7)更低的工程成本用户不必进行软件设计和软件组态(8) 降低压缩机初始投资。
工艺空气压缩机的喘振及预防范文工艺空气压缩机是一种广泛使用的工业设备,常用于提供压缩空气给各类工厂和生产线使用。
然而,工艺空气压缩机在使用过程中可能出现喘振现象,给设备运行和生产效率带来极大影响。
为了有效预防和解决喘振问题,以下将介绍一些预防措施和应对策略。
首先,要了解喘振产生的原因和机制。
工艺空气压缩机的喘振主要是由于压缩机内部气流失稳引起的。
当压缩机运行时,气流通过机内多个部件时的速度和压力变化会导致气流失稳,产生喘振现象。
所以,为了预防喘振,首先要保证压缩机内部的气流稳定。
其次,要进行良好的设计和安装。
设计上要考虑到空气压缩机的稳定工作条件,包括适当的排气设备、冷却系统和降噪装置。
安装时要注意合理设置空气进出口和管道连接,确保气流通畅,减少阻力和振动的产生。
另外,定期维护和保养也是预防喘振的重要措施。
定期检查和清洁空气压缩机的内部部件,保证其正常运行。
特别是注意清理滤芯和冷却系统,防止积尘和堵塞影响空气流通和散热效果。
此外,合理控制空气压缩机的工作参数和运行状态也是重要的预防喘振的手段。
根据实际需要调整压缩机的出口压力和转速,保持在合适的范围内。
避免过载和长时间高速运行,以免产生过大的振动和压力变化。
总之,预防工艺空气压缩机喘振的关键是保证气流的稳定和通畅。
通过良好的设计安装、定期维护和合理控制运行参数,可以有效预防喘振的发生。
这不仅可以提高压缩机的工作效率,还可以延长其使用寿命,减少故障和维修成本。
最后,在操作空气压缩机时,也要注意操作规范和安全。
必须按照使用说明书和工艺要求进行操作,不可随意更改工作参数或超负荷使用。
同时,在操作过程中及时观察和处理异常情况,如异响、振动等,以防止喘振发生。
通过以上预防措施,可以有效避免工艺空气压缩机的喘振问题,保证其正常运行和稳定性能。
这对于各类工厂和生产线的正常生产和运营有着重要的意义。
因此,在使用工艺空气压缩机的过程中,我们应该充分重视喘振问题的预防,并采取相关措施,以确保设备的安全和稳定运行。
压缩机喘振与调节方法压缩机的喘振是指压缩机在运行过程中出现的振动和噪音现象,通常产生的原因有两个方面:机械方面和气动方面。
喘振会严重影响压缩机的正常运行,甚至导致设备故障和损坏。
因此,对于压缩机的喘振问题,需要采取一些调节方法来减少和消除。
一、机械方面1.检查压缩机的支撑结构和基础,确保其稳定性。
如果支撑结构不牢固或基础不稳定,容易引发振动和噪音,导致喘振问题。
2.检查压缩机的叶轮、轴承和其他转动部件的装配情况和磨损程度。
如果叶轮装配不当或者轴承磨损严重,都会导致不平衡振动和喘振现象。
需要及时更换磨损严重的部件,并确保装配的正确性。
3.清洗和维护压缩机的冷却系统,确保冷却效果良好。
如果冷却系统存在堵塞或冷却水流量不足,会导致压缩机过热,引发振动和喘振。
4.对于柱塞式压缩机,要定期检查气缸套的磨损情况,及时更换磨损严重的气缸套,并确保柱塞的正确配合度。
柱塞不良配合度会引发气缸内部的振动和噪音。
二、气动方面1.检查压缩机的进气阀和排气阀的工作情况。
如果阀门存在卡滞或密封不良,会导致气体回流和压力不稳定,引发喘振现象。
需要及时清洗和维护阀门,确保其正常工作。
2.对于容积式压缩机,要调节气缸的容积比。
容积比过大或过小都会引发振动和噪音,需要根据实际情况进行调整。
3.检查压缩机的冷却器的工作情况,确保冷却器散热良好。
如果散热不良,会导致压缩机过热,引发振动和喘振。
4.检查压缩机的管道系统,确保管道的密封性和稳定性。
如果管道存在泄漏或支撑不稳定,会导致气体流动不畅,引发喘振。
在调节压缩机喘振时,应先排除机械方面的问题,检查和维护压缩机的各个部件。
如果机械方面的问题已经解决,但喘振问题仍然存在,则需要进一步检查和调节气动方面的问题。
压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施压缩机是工业生产中常见的设备,用于将气体或蒸气压缩成高压气体的装置。
在压缩机运行过程中,可能会出现喘振现象,给生产带来一系列的问题,防止压缩机出现喘振现象是非常重要的。
本文将就压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施进行探讨。
1. 噪音过大当压缩机出现喘振现象时,会导致机器工作不稳定,产生较大的噪音。
噪音过大不仅会影响生产场地的环境,也会对工人的身心健康造成影响。
2. 设备损坏喘振现象会导致压缩机产生振动,长期下去会导致机器损坏,减少设备的使用寿命,增加维护成本。
3. 产能下降当压缩机出现喘振现象时,会导致机器输出功率下降,从而使得生产产能受到严重影响。
4. 安全隐患喘振现象会给设备运行带来了不稳定因素,可能会引发设备故障,造成安全隐患。
二、压缩机防喘振系统的防范措施1. 定期维护检查要定期对压缩机进行维护检查,包括检查连接螺栓是否松动,轴承是否磨损,润滑油是否足够等,确保设备运行的稳定性。
2. 安装减振装置在压缩机设备上安装减振装置,如减振脚,减振垫等,能有效地减少设备的震动。
3. 保持压缩机平稳运行在使用压缩机时,要保持设备的平稳运行,避免频繁启停和负载变化,减少机器运行过程中的工况变化,降低喘振的发生几率。
4. 定期清洗要定期对压缩机进行清洗,清理设备内部的灰尘和杂物,保持设备的通风性能,防止因灰尘积聚导致设备运行不畅。
5. 合理设置控制系统通过合理设置控制系统,如安装变频器、压力传感器等,对压缩机的运行状态进行监控和调节,提高设备的运行效率,减少喘振现象的发生。
6. 增强员工培训对操作压缩机的员工进行专业的培训,使其能够正确地使用和保养压缩机设备,及时发现并解决设备运行中的异常情况。
7. 定期更换易损件对压缩机设备的易损件进行定期更换,避免因零部件磨损或老化导致设备产生异常振动。
三、总结在工业生产中,压缩机是一个非常重要的设备,防止压缩机出现喘振现象对生产的稳定性和效率有着重要的影响。
关于循环氢压缩机防喘振阀的操作说明
1、防喘振影响因素:介质组成、入口压力、出口压力、入口温度、入口流量。
介质组成――-分子量越小,工作点越靠近防喘振线;
压力―――――压力越低,工作点越靠近防喘振线;
入口温度―――温度越高,介质的分子量越小,工作点越靠近防喘振线;
入口流量―――流量越低,工作点越靠近防喘振线;
2、防喘振曲线的含义:图中横坐标是入口流量的函数,入口流量孔板前后的差压/入口压力;纵坐标为出口压力/入口压力;
3、图中有三种工况:额定工况、氮气工况和硫化工况。
三种工况按以下参数设计:
4、防喘振阀的控制方式:手动、安全模式和自动。
安全模式为手动和自动的高选。
若选择安全模式,如手动输出为10%,防喘振控制器计算需要防喘振阀开度为20%,则防喘振阀开度为20%;如手动输出仍为10%,防喘振控
制器计算需要防喘振阀开度为5%,则防喘振阀开度为10%。
需要说明的是,在安全模式下,防喘振阀并不是只能自动开不能自动关。
在安全模式下,若防喘振控制阀自动打开,最好将防喘振阀的手动输出值改为喘振阀的实际开度值,防止在事故状态下防喘振阀自动关闭。
在手动模式下,若工作点进入喘振区,防喘振阀仍会自动打开。
因此,在校对仪表时,尤其是校对流量和压力时,防喘振阀要用手轮压住。
工艺空气压缩机的喘振及预防范文工艺空气压缩机是工业生产过程中常用的设备之一,其功效在于提供所需的压缩空气。
然而,在实际使用过程中,有时候会出现喘振现象,这对设备的正常运行和生产效率都会造成不利的影响。
因此,了解喘振的原因,并采取预防措施是非常重要的。
一、喘振的原因:1. 设备内部压力不稳定:设备内部的压力过高或过低都会导致喘振现象的发生。
例如,若压缩机的排气压力超过了设定的阀门压力,就会引起气体压缩过程中的喘振。
2. 气流不均匀:系统内部的气流不均匀也会引起喘振现象。
例如,气流在管道中存在突然变窄或变宽的情况,就会导致气体的流动不稳定,从而引起喘振。
3. 过载运行:设备长时间的过载运行也是造成喘振的重要原因之一。
过载运行会导致设备的负荷过大,进而导致设备内的压力不稳定,从而引起喘振。
二、喘振的预防措施:1. 设备维护保养:定期对设备进行维护保养是预防喘振的重要措施之一。
例如,定期检查和清洁设备内部的管道、阀门等,以确保设备正常工作,并消除可能引起喘振的问题。
2. 压力控制:恰当地控制设备内的压力,避免过高或过低的压力出现,可以有效地预防喘振。
例如,定期检查和调整设备的阀门压力,确保在设备正常工作范围内。
3. 管道设计优化:合理设计和布置管道,避免气流不稳定的情况出现,也是预防喘振的重要措施之一。
例如,避免管道中存在过多的弯曲和分支,以保证气流的均匀流动。
4. 过载保护装置的安装:安装过载保护装置是预防喘振的有效手段之一。
当设备负荷超过预定值时,过载保护装置会自动停机,避免设备长时间运行过载,从而减少喘振的发生。
三、喘振的处理方法:1. 减小负荷:当设备出现喘振现象时,可以适当减小设备的负荷,以降低设备压力,从而减少喘振的发生。
2. 检查管道:检查设备内部的管道和阀门是否存在堵塞或漏气等问题,并及时进行处理。
3. 检查压力控制装置:检查设备内的压力控制装置是否正常工作,若存在问题,及时修复或更换。
压缩机喘振及其预防方法摘要:喘振现象是离心式压缩机固有的机械特性,在压缩机的运行生产中,喘振有着较大的危害和隐患,所以在生产的过程中,要结合实践,弄清喘振机理和引起喘振的影响因素,根据问题的实际情况,采取相对应的有效防止和抑止喘振的措施,同时准确地判断喘振现象并加以控制,喘振现象就能够完全避免,从而实现提高离心式压缩机的工作效率,确保离心式压缩机运行稳定性和可靠性。
文章重点介绍了压缩机喘振及其预防方法,以供同行参考。
关键词:压缩机喘振,预防方法前言压缩机的控制在化工企业中是相当重要的,而抗喘振控制系统是离心式压缩机的一个重要控制系统,它的可靠性将直接关系到压缩机的安全稳定运行。
充分认识和理解其控制方案对于改进和优化压缩机的控制是有益的,随着科技的进步和发展,相信更加合理和先进的控制方案将会随时出现。
一、空气压缩机喘振原因探讨某空气压缩机是通过燃气轮机驱动,是轴流式和两缸三段式离心式组合压缩机,该空气压缩机的高压缸冷饮轴流式结构,而低压缸利用离心式结构。
空气压缩机在正常工作时,入口过滤器吸入空气,通过入口消音器将大部分固体杂质除去的空气送入空气压缩机一段,空气被压缩到180℃,0.20Mpa 后,通过出口冷却器后温度降低到42℃,利用分离器把冷凝液除去,在空气压缩机二段将空气继续压缩,温度达到200℃,压强达到0.81Mpa 经过二段冷却器出口进行冷却,温度降低到42℃,再次通过分离器将冷凝液除去;此时,被压缩的其他一部分作为仪表空气及公用空气被送到合成装置及成品装置;剩余的空气将继续被压缩,经过预热盘管之后,作为燃烧空气。
如果空气压缩机的空气系统停车,那么用气量就会变为零,此时随着PC109 输出值的增加,PV109 没有及时的放空空气有时间的出口气,从而造成了空气压缩机出口压力越来越高,此时压缩比变化迅速,从而引起了管网特性曲线向左移动,使得空气压缩机工作的工况点由小流量进入到了喘振区,从而引起了空气压缩机的喘振现象。
压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施压缩机是工业生产中常用的设备之一,但在使用中常常会出现喘振或振动等问题,这不仅会影响生产效率,还可能导致设备的损坏和人员的安全问题。
因此,必须采取有效的防范措施来避免这些问题的出现。
一、喘振和振动的原因1、系统管道设计不合理,直径过小或过长;2、系统管道漏气,或管道连接处泄漏;3、压缩机自身结构松动或损坏;4、压缩机受力不平衡,导致机身振动;5、系统管道内气体流速过大或变化不稳定。
二、防范措施1、管道设计合理根据气体流量、压力差等参数合理选择管道直径,并保证管道通畅,减少管道连接点,避免漏气点的出现。
2、管道漏气检查定期检查系统管道的连接点是否漏气,可以利用泄漏检测仪等设备进行检测,在压缩机运行时进行检测可以更好地发现问题。
3、压缩机结构检查定期检查压缩机的结构是否松动,比如固定螺栓是否正常、机内管道是否连接紧等,若发现问题及时处理。
4、维护压缩机平衡在运行中,尽量避免出现过载或空载状态,这将导致压缩机产生不平衡的受力,增加喘振和振动的风险。
此外,也要注意机体的平衡,如润滑系统油量、过滤器清洗等。
5、气体流速控制压缩机出气管道内,冷却风机叶轮和散热排成型件都可能成为引发振动的元凶。
其工作原理类似于翼型。
对于翼型式风机或散热器,为减小旋翼的阻力,其内壁通常都采用低密度网格或微小的平衡凸起,如果此类内壁材料堆积有灰尘和油污,将严重干扰了其工作,打破平衡状态,从而产生振动,因此要进行定期清洗。
以上就是压缩机防喘振的问题及防范措施,对于企业来说,应重视这些问题的发生,加强日常维护,确保设备的正常稳定运行,提高生产效率和安全性。
循环气压缩机防喘振控制摘要:ﻩ本文系统介绍TRICON系统在循环气压缩机机组防喘振控制得应用及控制原理、重点介绍防喘振系统得功能模块得构建,同时简述机组运行故障时得检修方法与分析思路、关键词定义:喘振机理喘振线防喘振控制安全裕量盘旋设定点1、前言:大型离心式压缩机组由于其高效,经济,在现代企业中应用广泛,成为工艺连续运行得“心脏”。
但就是由于其造价相对于往复式压缩机而言要高很多,控制系统复杂,而且占用得空间大等缺点,对于工艺成熟得企业一般不设置备用机组。
喘振就是离心式压缩机固有得特性,每一台离心式压缩机都有它一定得喘振区,因此只能采取相应得防喘振调节方案以防止喘振得发生、本文以天利高新技术公司醇酮厂得循环气压缩机C41101(SVK1—H型)为例,详细介绍TRICON三重化控制系统如何构建机组防喘振系统,并简述防喘振仪表常见故障得处理方法、2、离心式压缩机喘振机理:离心式压缩机得特性曲线与喘振ﻩ离心式压缩机得特性曲线就是指压缩机得出口压力与入口压力之比(或称压缩比)与进口体积流量之间得关系曲线P2/P1~Q得关系,其压缩比就是指绝对压力之比,特性曲线如图所示:图2。
1 离心式压缩机喘振曲线由图2。
1可见,其特性曲线随着转速不同而上下移动,组成一组特性曲线,而且每一条特性曲线都有一个最高点。
如果把各条曲线最高点联接起来得到一条表征喘振得极限曲线,如图中虚线。
所以,图中还有阴影部分称为喘振(或飞动)区;在虚线得右侧为正常工作区、实线与虚线之间就是临界区,压缩机可以运行,但太靠近喘振区,应尽量避免长期工作。
P 2/P 1图2、2固定转速机下得特性曲线图2。
2就是一条某一固定转速机下得特性曲线,喘振时工作点由A-B-C -D-A反复迅速得突变。
喘振就是一种危险现象,发生喘振时,可发现在入口管线上得压力表指针大幅度摆动,流量指示仪表也发生大幅度得摆动。
喘振现象会损坏压缩机得各部件,轴承与密封也将受到严重损害,严重时造成轴向窜动,甚至打碎叶轮,烧轴,使压缩机遭受破坏。
压缩机喘振原因及预防措施(2)压缩机喘振原因及预防措施升速,升压之前一定要事先查好性能曲线,选好下一步的运行工况点,根据防喘振安全裕度来控制升压,升速。
防喘振安全裕度就是在一定工作转速下,正常工作流量与该转速下喘振流量之比值,一般正常工作流量应比喘振流量大1.05~1.3倍,即:裕度太大,虽不易喘振,但压力下降很多,浪费很大,经济性下降。
在实际运行中,最好将防喘阀门的整定值,根据防喘裕度来整定。
太大则不太经济,太小又不安全。
防喘系统根据安全裕度下整定好以后,在正常运行时防喘阀门应当关闭,并投入自动,这样既安全又经济。
有的单位防喘振装置不投自动,而用手动,恐怕发生喘振而不敢关严防喘阀门,正常运行时有大量气体回流或放空,这既不经济又不安全;因为发生喘振时用手动操作是来不及的,结果不能防止喘振。
3.3 在升压和变速时,强调“升压必先升速,降速必先降压”的原则压缩机升压应当在汽轮机调速器投入工作后进行;升压之前查好性能曲线,确定应该到达的转速,升到该转速后再提升压力;压缩机降速应当在防喘阀门安排妥当后再开始;升速,升压不能过猛过快;降速降压也应当缓慢,均匀。
3.4 防喘阀门开启和关闭必须缓慢,交替防喘阀门操作不要太猛,避免轴位移过大,轴向推力和振动加剧,油密封系统失调。
如压缩机组有两个以上的防喘阀门的话,在开或关时应当交替进行,以使各个缸的`压力均匀变化,这对各缸受力,防喘和密封系统协调都有好处。
3.5 采用“等压比”升压法和“安全压比”升压法为了安全起见,在升压时可以采用“等压比”升压法,这在前面已经介绍,这种方法有助于防止喘振。
“安全压比”升压法对升压时防止喘振是有效的。
它的基本原理是根据压缩机各缸的性能曲线,在一定转速下有一个喘振流量值,它与转速曲线的交点便对应一个“喘振压比”(或排出压力)。
在此转速下,升压比(或排出压力)达到此数值便发生喘振。
因此控制压比也就是控制一定转速下的流量。
如果根据防喘裕度,计算出不同转速下的正常流量,也就是安全流量,再查出对应的压比(或排出压力),在升压时根据转速,使压缩机出口压力值不超过安全压比计算出的出口压力,就不会发生喘振了。
循环气压缩机防喘振控制摘要:本文系统介绍TRICON系统在循环气压缩机机组防喘振控制的应用及控制原理。
重点介绍防喘振系统的功能模块的构建,同时简述机组运行故障时的检修方法与分析思路。
关键词定义:喘振机理喘振线防喘振控制安全裕量盘旋设定点1、前言:大型离心式压缩机组由于其高效,经济,在现代企业中应用广泛,成为工艺连续运行的“心脏”。
但是由于其造价相对于往复式压缩机而言要高很多,控制系统复杂,而且占用的空间大等缺点,对于工艺成熟的企业一般不设置备用机组。
喘振是离心式压缩机固有的特性,每一台离心式压缩机都有它一定的喘振区,因此只能采取相应的防喘振调节方案以防止喘振的发生。
本文以天利高新技术公司醇酮厂的循环气压缩机C41101(SVK1-H型)为例,详细介绍TRICON三重化控制系统如何构建机组防喘振系统,并简述防喘振仪表常见故障的处理方法。
2、离心式压缩机喘振机理:离心式压缩机的特性曲线与喘振离心式压缩机的特性曲线是指压缩机的出口压力与入口压力之比(或称压缩比)与进口体积流量之间的关系曲线P2/P1~Q的关系,其压缩比是指绝对压力之比,特性曲线如图所示:图2.1 离心式压缩机喘振曲线由图2.1可见,其特性曲线随着转速不同而上下移动,组成一组特性曲线,而且每一条特性曲线都有一个最高点。
如果把各条曲线最高点联接起来得到一条表征喘振的极限曲线,如图中虚线。
所以,图中还有阴影部分称为喘振(或飞动)区;在虚线的右侧为正常工作区。
实线与虚线之间是临界区,压缩机可以运行,但太靠近喘振区,应尽量避免长期工作。
图2.2固定转速机下的特性曲线图2.2是一条某一固定转速机下的特性曲线,喘振时工作点由A-B-C-D-A反复迅速的突变。
喘振是一种危险现象,发生喘振时,可发现在入口管线上的压力表指针大幅度摆动,流量指示仪表也发生大幅度的摆动.喘振现象会损坏压缩机的各部件,轴承和密封也将受到严重损害,严重时造成轴向窜动,甚至打碎叶轮,烧轴,使压缩机遭受破坏。
喘振是离心式压缩机固有的特性,每一台都有它一定的喘振区,因此只能采取相应的防喘振调节方案以防喘振的发生。
3、工艺流程简介:醇酮装置是利用环己烷(C6H12)在铁系催化剂的催化作用下与贫氧空气(氧含量:10%)中的氧组分发生氧化反应,生成环己醇(分子式:C6H11OOH)、环己酮(分子式:C6H10O)、还己基过氧化物(可分解为环己醇、环己酮),前两者合称醇酮。
另外,由于反应温度、氧气含量的不同,会产生甲酸、二元酸等付产品。
循环气压缩机组是用于反应尾气的重复利用,与来自新鲜空气压缩机C41102的新鲜空气配制贫氧空气(氧含量:10%)。
循环气机组部分的实时工艺流程如图3.1,流程说明如下:4.5MPa中压蒸汽自管网来,经过减温减压后至4.1MPa,用于驱动汽轮机(杭汽大陆产:B0.3-4.1/1.1型)C41101/2,蒸汽凝结水直接排入地沟。
汽轮机通过齿轮变速箱升速后驱动贫氧空气压缩机C41101/1,使之达到18831r/min。
经过醇酮反应器贫氧催化反应消耗掉贫氧空气中氧组分的尾气,通过洗涤工艺后主要成分为氮气(N2:95.52%),氧气(O2:3.44%)、微量CO、CO2、环己烷蒸汽等。
经过贫氧空气压缩机入口气液分离器分离出凝结液体后进入压缩机升压,经出口气液分离后进入气气混合器R41103,与来自新鲜空气压缩机的新鲜空气混合调配成氧含量为不大于10%的贫氧空气,送往醇酮反应器进行贫氧催化反应。
FICSA 2171图3.1 循环气压缩机简易工艺流程图4、循环气压缩机防喘振系统的构成:4.1、机组及控制系统概述:循环气压缩机C41101是天利高新技术公司52500T/h醇酮生产装置的核心设备。
循环气压缩机使用由沈阳鼓风机厂设计制造的单级悬臂高速型离心压缩机(SVK1-H),压缩机入口压力是高压型。
原动机采用杭汽大陆生产的B0.3-4.1/1.1蒸汽轮机。
压缩机SVK1-H技术参数如下:正常质量流量10441kg/h;轴功率:229kW;原动机功率:300kW;出口温度:81.6℃;入口温度:28℃;出口压力:2.1MPa;入口压力:1.6MPa;工作转速:18831r/min;一阶临界转速:8912r/min;二阶临界转速:40383r/min。
机组监控系统采用三重化控制系统(软件版本为:TriStation 1131.4.1)作现场控制系统,用监控软件(INTOUCH 9.5)作上位监控。
4.2、循环气压缩机防喘振控制系统功能设计:4.2.1、防喘振控制阀“快开慢关”。
要求防喘振控制阀能够平稳调节,在异常工况时能够快速打开4.2.2、由于不能全范围做喘振实验,理论计算不能绝对准确,制作的喘振线采用插补运算所得,所以需要设置一条防喘振控制线,使两线之间有一定的安全裕量。
4.2.3、喘振控制器设置为随动调节系统,其给定值通过盘旋给定控制器计算,实时跟踪操作裕量;对于偏差的调节采用PI调节功能;根据偏差大小的范围使用不同的PI控制参数,即要求PI控制有自适应能力。
4.2.4、发生“喘振”后,无论是否真实,为了防止机组再次达到喘振组态,设置累计安全裕量调整偏置;在确认为虚假喘振后,可以对喘振计数器,安全裕量调整偏置复位。
4.2.5、在喘振控制器调节作用之前的异常工况,设置喘振超驰控制、过程超驰控制通过选高控制,阻止机组进入喘振区;当以上控制产生效果前,设置独立的跳车控制保护机组。
4.2.6、根据操作需要设置3种操作方式:自动、半手动(安全运行)和全手动控制。
在机组停止状态时调试的需要设置实验方式。
4.3、控制方案说明:4.3.1、通常采用孔板、阿牛巴等测量元件测量差压的方式测量压缩机输出流量。
对于输出的气体体积流量,由于不同工况时温度压力不同,需要根据理想气体状态方程,进行温度压力补偿,计算出标准状态下的体积流量,以满足防喘振控制的需要。
4.3.2、根据机组喘振实验所得喘振点参数或根据机组生产厂方提供的喘振点(一般不大于5点)参数,采用插补运算的方法,制作“压比(y轴)—出口流量(x轴)”喘振线。
当实际操作的工作点(实际操作压比,实际操作流量)在喘振线的右边时,机组处于安全工作区;当实际操作的工作点因压比、流量或出口温度的变化导致向喘振线方向移动,接近喘振线时,机组处于临界喘振状态;继续朝喘振线的左边移动时,机组进入喘振区。
4.3.3、为了控制机组工作点在所以防喘振系统需要设置一条实际防喘振控制线(见图4.1),与喘振线之间留有安全控制裕量,包括以下两项:可以预置的裕量偏差常量、喘振点的比率值。
可以表达为下式: rSAFETY_OP=Constant Margin +Proportional Margin×rSULIN/100其中: rSULIN为喘振线上的各喘振点;计算由功能块SAFETY_MAR实现。
Control Line(SAFETY_OP)图4.1防喘振控制线理论图图4.2线间关系图4.3.4、机组在正常运行过程中,不宜大幅度调整喘振阀门的开度,而且防喘振控制线与喘振线之间可以调节的空间小,所以系统设计一条盘旋线(见图4.2),使之实时跟踪机组运行工作点,并使实际工作点围绕盘旋线小范围(Hover Setting)调节。
在本例中盘旋线与喘振控制线之间的裕量设置为1800Nm3/h。
盘旋给定功能由SP_HOVER功能块实现:当实际操作裕量大于盘旋点时,为实际操作裕量与盘旋点的差值;当实际操作裕量开始减小时,功能块的输出以预设的速率减小;当实际操作裕量不大于盘旋点时,以累计安全裕量做为功能块的输出。
其输出作为喘振控制器的给定值。
4.3.5、喘振控制器(PID_SRG)依据盘旋给定控制器输出的设定值与实际操作裕量的偏差进行PI控制运算,得到的结果经防喘振阀门控制源判断去调节防喘振阀的开度,从而改变工况,使实际工作点稳定在一个新的安全工况。
由于盘旋设定功能块(SP_HOVER)在实际操作裕量减小到时候,其输出以设定点速率减小,对于喘振控制器而言,其给定值是动态的。
4.3.6、喘振控制器(PID_SRG)的PI参数由适应性调节参数功能块(Adptv_Tn1)提供:当设定值与实际操作裕量的差值大于设定范围(PK_PT1),提供设定参数TUN1;当实际操作裕量与设定值的差值大于设定范围(PK_PT2),提供设定参数TUN2;当差值在正常范围内或者功能块被禁止时提供设定参数NORMAL。
自适应的PI控制参数有利于喘振控制器(PID_SRG)调整控制力度,使机组控制平稳。
4.3.7、喘振超驰控制器(SRG_OVRD)是一个纯比例的控制器,在压缩机工作点移动到喘振超驰控制线(喘振线与防喘振控制线之间,安全裕量的7%)开始动作,逐渐打开防喘振控制阀。
它是在喘振控制器(PID_SRG)产生控制效果之前,快速将压缩机实际工作点拉回安全区。
阀门控制方式选择功能块VALVE_SEL05的作用是实现喘振控制系统的3种操作方式,并在自动控制、半手动控制时选择4.3.8、跳车曲线功能块(DUMP SOLENOID_FUNCTION)的作用是当压缩机实际操作裕量小于累计安全裕量的一个设定倍数(kDUMP,设置为小数)时,产生一个跳车信号,使防喘振电磁阀失电,快速打开防喘振阀,防止机组进入喘振区。
跳车曲线功能(DUMP SOLENOID_FUNCTION)也是机组防喘振系统的最后保障。
4.4、防喘振控制过程简述(假设压比不变,见图4.3):当压缩机在实际的工况运行时,如图4.3中的A点,盘旋设定点Av,跟踪A点,喘振控制器输出为0%,此时防喘振阀已经全关。
当压缩机因为工艺原因,实际工况到达图4.3中的B′点时,盘旋设定点从Av点以设定速率向Bv′点靠近,同时喘振调节器输出信号增加,防喘振阀门逐渐开启,出口流量增加,将实际运行点拉向A点方向到B′点;直到Bv点移动到B点的左边,防喘振调节器的输出逐渐下降知道0%,此时防喘振阀已经全关。
此时压缩机达到一个新的运行点B点,盘旋设定点到达Bv点。
当压缩机工作在A点时,工艺原因导致工作点低于实际防喘振控制点,如图中Bv′点,如果不考虑系统反馈作用或者防喘振调节起作用前,盘旋设定点以设定速率递减到Bv′点,但不会低于Bv′点。
当压缩机工作在A点,如果实际工况到达了C点,则盘旋设定点及时跟踪到Cv点。
当压缩机工作在A点,工艺原因导致运行工作点穿越初始防喘振线,到达D点,喘振超驰开始以比例控制方式控制,保证工作点移动到喘振线时,防喘振阀全开。
当工作点移动到E点时,只要不是在全手动运行模式,DUMP跳车功能动作,直接驱动防喘振电磁阀,使防喘振阀门全开,保证机组不进入喘振区。