第十七章离心式压缩机的防喘振控制

离心式压缩机防喘振控制措施分析摘要：在化工企业生产过程中，离心式压缩机有着十分重要的作用和地位，其有着排气压力在，输送流量小的优势，但其在具体运行过程中也存在一定缺陷问题。

如喘振问题，发生喘振对压缩机会造成极大危害，所以，需要采取有效防控措施，以确保压缩机得以安全、稳定地运行。

有鉴于此，下文在充分结合相关文献研究以及自己多年工作实践经验情况下，先是对离心式压缩机喘振问题的成因展开了认真分析，进而探讨了几点离心式压缩机喘振防控的有效措施，以供借鉴。

关键词：离心式压缩机；防喘振；控制措施一、探析离心式压缩机发生喘振的原因通常生产装置运行中的压缩机在运作时，如果受到外部因素影响而致使流量减小并达到Qmin值时，则会致使压缩机流道发生旋转脱离问题。

如果气量继续减少，那么压缩机叶轮整体流道就会形成气体旋涡区，而此时压缩机出口压力则会发生及时降低。

而与此同时，与压缩机出口相互连接的管网系统压力并不断立刻降低，且管网内气体还会倒流到压缩机内。

当管网内压力比压缩机出口排气压力小时，气体就会停止倒流，此时压缩机就会向管网内进行排气。

但由于进气量不够，当压缩机出口管网恢复到一定压力时流道内就会发生旋涡。

在这种循环下，机组和管道内流量也会随着之出现周期性变化，机器进出口压力也会引发较大幅度脉动。

另外，因气体压缩机进出口部位发生倒流，与此同时还会有较大周期性气流声响以及大幅度振动现象。

喘振是离心式压缩机自身所固有的一种特性，其发生喘振的原因通常可以在对象特性方面找出来。

因压缩机压缩比和流量曲线上存在一个交点，当其在右面曲线上进行作业时，压缩机是处于稳定状态的。

如在曲线左面低流量范围内作业时，会受到气体所具有的可压缩性特征影响，而出现不稳定。

而如果流量降低到喘振线时，倘若压缩比降下，那么流量就会继续减少；再加上输出管线气体压力要比压缩机出口压力大，所以，已经被压缩气体就会迅速倒流到压缩机内，随后管线内压力会进一步减小，进而会致使气体流动方向发生反转，并最终引发周期性喘振。

离心式压缩机喘振的危害及防喘振控制摘要：本文就天然气液化（LNG）过程中冷剂压缩机（离心式压缩机）有关防喘振方面的相关内容展开了探讨，主要就喘振机理、影响因素、危害及判断，防喘振控制以及发生喘振时的处理措施进行了分析。

关键词：离心式压缩机喘振压缩机运行中一个特殊现象就是喘振，防止喘振是压缩机运行中极其重要的问题。

在运行时，喘振的迹象一般是首先流量大幅度下降，压缩机排量显著降低，出口压力波动，压力表的指针来回摆动，机组发生强烈振动并伴有间断低沉的吼声，好像人在咳一般。

判断喘振除了凭人的感觉外，还可以根据仪表和运行参数配合性能曲线查出。

一、喘振的危害及判断1.喘振的危害喘振现象对压缩机十分有害，主要表现在以下几个方面：①喘振时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）大幅度地波动，破坏了工艺系统的稳定性。

②会使叶片强烈振动，叶轮应力大大增加，噪声加剧。

③引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴产生弯曲变形，严重时会产生轴向窜动，碰坏叶轮。

④加剧轴承、轴颈的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴承合金产生疲劳裂纹，甚至烧毁。

⑤损坏压缩机的级间密封及轴封，使压缩机效率降低，甚至造成爆炸、火灾等事故。

⑥影响与压缩机相连的其他设备的正常运转，干扰操作人员的正常工作，使一些测量仪表仪器准确性降低，甚至失灵。

一般机组的排气量、压力比、排气压力和气体的密度越大，发生的喘振越严重，危害越大。

2.喘振的判断由于喘振的危害较大，操作人员应能及时判别，压缩机的喘振一般可从以下几个方面判别：①听测压缩机出口管路气流的噪声。

当压缩机接近喘振工况时，排气管道中会发生周期性时高时低“呼哧呼哧”的噪声。

当进入喘振工况时，噪声立即增大，甚至出现爆音。

②观测压缩机出口压力和进口流量的变化。

喘振时，会出现周期性的、大幅度的脉动，从而引起测量仪表指针大幅度地摆动。

③喘振时，机体、轴承的振动振幅显著增大，机组发生强烈的振动[2]。

浅谈离心式压缩机的防喘振控制摘要：受到大环境的影响，流量大幅度下降，压缩机排量逐渐减小，并对出口造成压力波动，导致机组整体发生强烈振动，同时会产生低吼声，就像人咳嗽一般，这种现象叫喘振，其会对离心式压缩机造成一定的危害，轻则导致离心式压缩机无法正常运行，而重则会引发爆炸甚至火灾等灾害，严重危害附近工作人员的生命安全，而造成离心式压缩机喘振的故障原因多半是由于扩压器腐蚀或磨损，进气温度过高，叶轮扩压器等中间存在缝隙，叶轮磨损或存在附着物，都会导致离心式压缩机出现喘振现象，而通过对离心式压缩机展开防喘振控制并加强故障诊断系统的有效应用，可以有效对喘振故障进行预防并展开科学治理。

关键词：离心式压缩机；防喘振；控制引言在离心式压缩机应用范围不断扩大的情况下，离心式压缩机已经成为空分行业制氧、制氮的主要设备，一旦离心式压缩机在应用过程中发生喘振现象，将会影响制氧、制氮的正常产量，也会降低压缩机使用寿命。

因此相关工作应该重点分析导致离心式压缩机出现喘振问题的基本原因，有针对性地设计一些问题预防措施，能够在提高离心式压缩机运行质量的基础上，有助于提升离心式压缩机的运行安全性。

1离心式压缩机出现的喘振问题1.1扩压器腐蚀或磨损而造成离心式压缩机出现喘振的原因具有多种因素，而扩压器受到腐蚀或磨损就是其中一种，离心式压缩机体积较小，结果相对来说比较简单，但同时排放量极大，效率较高，且不受润滑油污染，在我国生产活动当中得以广泛使用，并取得了显著的应用效果，但扩压机内部磨损或腐蚀一直没有得到很好地解决，而且由于磨损与腐蚀是扩压器运行的必然现象，无法做到彻底杜绝，扩压器是离心式压缩机内部的重要组成部分，所以在一定程度上降低叶轮压出气体的流速，提高气体压力，而扩压器一旦发生磨损和腐蚀，就无法正确地发挥效用提高气体压力，从而引发离心式压缩机产生喘振故障。

在面对这项原因时需要工作人员定期对扩压器进行检修，对扩压器腐蚀或磨损部位进行及时更换或修复并做好一系列的防腐措施。

离心式压缩机的防喘振控制离心式压缩机是一种常见的工业设备，广泛应用于制冷、空调、石化、化工和能源等领域。

但离心式压缩机在高速旋转过程中，易发生喘振现象，严重影响设备的可靠性和运行效率。

因此，实现离心式压缩机的防喘振控制，成为压缩机研发领域的热门话题。

喘振的概念和机理喘振是指机械系统在一定运行工况下，出现自激振动和自我放大的现象。

具体表现为设备发出高频噪声、振幅剧烈震动、设备受到损坏等。

离心式压缩机的喘振主要由两种类型引起，分别是稳定喘振和非稳定喘振。

稳定喘振是指设备在一定工况下，由于颤振力和阻尼力平衡不稳定而发生振动。

非稳定喘振则是指由于系统参数的变化而导致的振动，如流量、压力、转速等。

喘振的机理比较复杂，通常是由流体特性、机械特性和控制策略等多个因素综合作用形成。

针对离心式压缩机，具体原因如下：•离心式压缩机转子和静子间的流体动力学作用•离心式压缩机转子的惯性力和弹力•离心式压缩机流量的变化导致的系统不稳定防喘振的控制为了防止离心式压缩机的喘振，降低因喘振而引起的振动、噪声、能耗和设备损坏等问题，可以采用以下控制策略：转子动平衡离心式压缩机转子的动平衡是减少振动和噪声的有效措施。

动平衡可以通过加装质量均匀化转子重量分布，减少旋转惯量差异，使转子自身的振动减少。

减弱单元耦合离心式压缩机中存在转子和静子的相互作用，转子运转时的振动会将振动传递到静子中，同时静子的反作用力也会反过来影响转子。

因此，为了减小单元之间的耦合作用，需要采用合适的材料和合理的结构设计。

控制喘振频率喘振频率是指转子和压气机系统之间的谐振频率。

为了控制喘振，可以借助传感器、控制系统和信号处理技术，实时检测喘振频率，调节系统工况，减小喘振频率。

同时还可以采用创建额外的泄放卡止或捆绑物来改变系统频率。

控制驱动力离心式压缩机喘振的发生和发展与外界激励力有关。

为了降低驱动力，需要在系统中加入有阻尼的弹簧，将外部力矩转换为电信号或机械压力信号，并将信号传输到控制系统中，调节工况，实现防喘振。

1 概述1.1压缩机喘振及其危害压缩机运行中一个特殊现象就是喘振。

防止喘振是压缩机运行中极其重要的问题。

许多事实证明，压缩机大量事故都与喘振有关。

喘振所以能造成极大的危害，是因为在喘振时气流产生强烈的往复脉冲，来回冲击压缩机转子及其他部件；气流强烈的无规律的震荡引起机组强烈振动，从而造成各种严重后果。

喘振会造成转子大轴弯曲；密封损坏，造成严重的漏气，漏油；喘振的出现轻则使压缩机停机，中断生产过程造成经济损失，重则造成压缩机叶片损坏，造成人员伤害；喘振使轴向推力增大，烧坏止推轴瓦；破坏对中与安装质量，使振动加剧；强烈的振动可造成仪表失灵；严重持久的喘振可使转子与静止部分相撞，主轴和隔板断裂，甚至整个压缩机报废。

1.2喘振的工作原理及防治压缩机在运行中，当管路系统阻力升高时，流量将随之减小，有可能降低到允许值以下。

防喘振系统的任务就是在流量降到某一安全下限时，自动地将通大气的放空阀或回流到进口的旁通阀打开，增大经过空压机的流量，防止进入喘振区。

取流量安全下限作为调节器的规定值。

当流量测量值高于规定值时，放空阀全关：当测量值低于规定值时，调节器输出信号，将放空阀开启，使流量增加。

压缩机工作效率高，在正常工况条件下运行平稳，压缩气流无脉动，对其所输送介质的压力、流量、温度变化的敏感性相对较大，容易发生喘振造成严重事故。

所以应尽力防止压缩机进入喘振工况。

喘振现象是完全可以得到有效控制的，如图（1）所示，根据离心压缩机在不同工况条件下的性能曲线，只要我们把压缩机的最小流量控制在工作区（控制线内），压缩机即可正常工作。

喘振的标志是一最小流量点，低于这个流量即出现喘振。

因此需要有一个防止压缩机发生喘振的控制系统，限制压缩机的流量不会降低到这种工况下的最低允许值。

即不会使压缩机进入喘振工况区域内。

图1压缩机性能曲线与防喘振控制原理图压缩机的防喘振条件为：△P≥a（p2±bp1）式中：△p——进口管路内测量流量的孔板前后压差p1——进口处压力p2——出口处压力a、b——与压比、温度、孔板流量计的孔板系数有关的参数,可通过热工计算机和实验取得。

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。

文件编号：GD/FS-4241（安全管理范本系列）离心式压缩机的防喘振控制详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________离心式压缩机的防喘振控制详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。

，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。

一、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通常指：出口绝对压力户2与人口绝对压力p1之比(或称压缩比)和入口体积流量的关系曲线；效率和流量或功率和流量之间的关系曲线。

对于控制系统的设计而言，则主要用到压缩比和入口体积流量的特性曲线，见图6—20中实线。

离心式压缩机在运行过程中，有可能会出现这样一种现象，即当负荷降低到一定程度时，气体的排出量会出现强烈振荡，同时机身也会剧烈振动，并发出“哮喘”或吼叫声，这种现象就叫做离心式压缩机的“喘振”。

喘振是离心式压缩机的固有特性，而事实上少数离心泵也可能喘振。

离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件：一是泵的玎—Q特性曲线呈驼峰状；二是管路系统中要有能自由升降的液位或其他能贮存和放出能量的部分。

因此，对离心泵的情况，当遇到具有这种特点的管路装置时，则应避免选用具有驼峰型特性的泵。

对离心压缩机，由于它的性能曲线大多呈驼峰型，并且输送的介质是可压缩的气体，因此，只要串联着的管路容积较大，就能起到贮放能量的作用，故发生不稳定跳动的工作情况便更为容易。

离心式压缩机防喘振措施离心式压缩机是工业生产中常用的一种压缩机，其工作原理是通过离心力将气体压缩。

然而，在使用离心式压缩机的过程中，有时会出现喘振现象，严重影响设备的正常运行和使用寿命。

为了解决离心式压缩机的喘振问题，我们需要采取一系列的防喘振措施。

我们需要对压缩机的系统进行合理的设计和优化。

在设计过程中，应根据实际工况和使用要求，选择合适的压缩机型号和规格。

同时，要合理安排压缩机的进出口管道，保证气流的顺畅和均匀。

此外，还应考虑到系统的冷却和排放问题，避免过热和堵塞导致喘振。

我们需要对离心式压缩机进行定期的维护和保养。

定期检查压缩机的各个部件和连接件，确保其处于良好的工作状态。

特别要注意清洁压缩机的滤芯和冷却器，避免因积尘和杂质堆积导致系统阻塞和喘振。

我们还可以采取一些降低压缩机喘振的技术手段。

例如，可以通过在系统中增加减振器来吸收和分散喘振产生的冲击力。

减振器的选择应根据系统的工作条件和压力来确定，以提高系统的稳定性和可靠性。

还可以采用自动控制系统来监测和调节压缩机的运行状态。

通过实时监测和分析压缩机的振动和压力数据，及时发现和预防喘振现象的发生。

同时，可以通过调整系统的工作参数和控制策略，降低压缩机的负荷和运行压力，减少喘振的可能性。

还需培养和提高操作人员的技术水平和安全意识。

操作人员应具备一定的机械和压缩机知识，能够正确操作和维护离心式压缩机。

同时，要加强安全教育和培训，提高操作人员对喘振危害的认识，遵守安全操作规程，减少人为因素导致的喘振事故。

离心式压缩机的喘振问题是一个需要重视和解决的技术难题。

通过合理设计和优化系统、定期维护保养、采用技术手段和加强人员培训等一系列措施，可以有效预防和降低喘振的发生率，提高离心式压缩机的工作效率和安全性。

离心压缩机的防喘振控制摘要：本文以离心压缩机设备的性能调节为研究核心，说明防喘振控制工作的重要性，并对发生喘振的主要原因进行深入分析，再从控制方案角度讨论空压机性能曲线参数，因为该参数大多是由进出口参数压比（或出口压力）、流量参数比（或差压）多重参数进行最终控制，所以，在参数联动控制状态下，压缩机的启动、运行调节过程中，如果无法有效控制机组发生的喘振问题，则会导致机组由此受到一定程度的损坏。

基于此，为进一步保证机组的运行安全和可靠性，需要为不同调节控制操作提供必要的保护，此时防喘振控制线具有十分重要的作用。

关键词：离心压缩机；使用性能；防喘振控制前言：目前，离心式空压机设备在仪表风、动力站、空分系统以及冶金吹炼等众多装置中有着十分广泛的应用，在供风、升压等类型的原动设备中发挥着重要作用。

因其具有流量范围更宽、压力范围更宽、构造更加简单、工作效率更高、使用寿命更长的特点，备受使用者好评。

基于此，为保证离心压缩机设备的机组性能控制效果，达到防喘振控制目标，需对压缩机设备的运行参数进行调节，主要包括流量、压力、压比和温度等参数进行调节和控制。

1喘振的分析讨论在压缩机处于工作运行状态时，会在某一个特定压力值、特定转速下，存在一个最小流量点，在量值低于流量标准时，此时的压缩机设备使用性能将会变得不稳定，并发生喘振现象[1]。

在喘振状态下，压缩机系统自身的气流会呈现出周期性波动特点，此时压力和流量会出现大幅度波动，进而导致整个压缩机组的工作振动出现加大发展的趋势，情况严重时，甚至会造成压缩机设备出现损坏。

所以，需设定一个可以防止压缩机出现喘振现象的控制系统，形成一定的限制作用，确保压缩机实际流量不会出现大幅度下降，保证参数处于工况最低允许值以上，这样即不会造成压缩机设备进入喘振工况区域内，同时的也可以为压缩机设备的安全运行状态提供必要的保障作用。

在离心式空压机组处于运行状态时，容易出现喘振故障问题，这种喘振问题的原因大多在于空压机本身的气体流量过度下降，导致空压机叶片出现旋转失速的情况。

离心式压缩机防喘振控制方案教案资料离心式压缩机的喘振问题是指在运行过程中出现压比过大或出现流量脉动等现象，导致振荡、噪音和设备损坏。

离心式压缩机的喘振问题是由于压缩机与系统间动态过程的不协调而引起的。

为了防止离心式压缩机的喘振问题，可以采取以下控制方案。

1.增加系统阻尼增加系统阻尼是防止压缩机喘振的一种常用方法。

可以通过增加系统的阻尼器或减震器来利用机械的阻尼效应来消除或减小振动。

通过增加系统的阻尼，可以降低系统中的共振频率，从而减小振动的幅值。

2.优化压比控制策略合理的压比控制策略也可以有效地防止压缩机的喘振问题。

一种常用的方法是在压比过大的情况下，采取相应的控制策略来限制流量以降低压比，从而避免喘振的发生。

可以根据实际情况，合理设置压比限制或控制机组内压力的变化范围。

3.合理设计压缩机系统合理的设计压缩机系统也是防止喘振问题的重要措施。

首先，需要合理选择压缩机的型号和参数，确保其操作范围内能够稳定工作。

其次，需要合理设计系统的布局和管道连接，避免过长或过短的管道。

此外，还需要对系统进行严格的工程检验和调试，确保设计要求的达成。

4.定期维护检查定期维护检查对于防止离心式压缩机的喘振问题也非常重要。

通过定期检查压缩机的工作状态、阀门的操作情况以及管道的泄漏等问题，及时发现并解决潜在的问题，可以有效地减小喘振的风险。

总之，离心式压缩机的喘振问题是一个需要注意的技术问题，需要从系统阻尼、压比控制、系统设计和定期维护等多个方面进行综合考虑和控制。

通过合理的控制措施和工作维护，可以有效地消除离心式压缩机的喘振问题，确保系统的稳定和安全运行。

离心式压缩机组防喘振控制及应用中国石油天然气第七建设工程有限公司山东青岛 266300摘要：本文以揭阳石化空压站压缩机为例阐述了离心式压缩机喘振控制原理、操作点算法、防喘振控制功能及防喘振系统的调试与应用，对今后进行机组调试有着借鉴意义。

关键字：防喘振控制；操作点；性能曲线压缩机是石油化工装置的核心设备，其安全平稳运行对安全生产起着至关重要的作用,防止喘振是压缩机运行中极其重要的问题，许多事实证明，压缩机的大量事故都与喘振有关。

一、喘振的定义及发生的条件：1：喘振，顾名思义就像人哮喘一样，严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏。

喘振的产生与流体机械和管道的特性有关，管道系数容量越大，则喘振越强，喘振引起管道，机器及基础共振时，就会造成严重后果。

为防止喘振，就必须使流体机械在喘振区之外运转。

理论和实践证明，能够使离心压缩机工况点落入喘振区的各种因素，都是发生喘振的原因。

2：压缩机喘振的条件：压缩机发生喘振的根本原因就是进气量减少并达到压缩机允许的最小值。

①压缩机特性决定了转速一定的条件下，流量对应于出口压力或升压比，并且在一定的转速下存在一个喘振流量。

当压缩机运行中实际流量低于这个喘振流量时压缩机便发生喘振。

这些流量、出口压力、转速和喘振流量的综合关系构成压缩机的特性线，也叫性能曲线。

在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振。

②如果压缩机与系统管网联合运行，当系统压力大大高出压缩机在该转速下运行对应的极限压力时，系统内高压气体便在压缩机出口形成很高的“背压”，使压缩机出口阻塞，流量减少，甚至管网气体倒流；入口气源减少或切断，压缩机都可能发生喘振。

③机械部件损坏或者部件安装不全，安装位置不准或者脱落，会形成各级之间或各段之间串气，可能引起喘振；过滤器阻力太大，逆止阀失效或破坏，也都会引起喘振。

④实际操作中升速升压过快，降速之前未首先降压可能导致喘振。

升速、升压要缓慢均匀，降速之前应先采取卸压措施，⑤工况改变，运行点落入喘振区。

教案正页授课日期：化机0531班2007年6月授课班级：化机0531课题：第十七章离心式压缩机的防喘振控制教学目的：了解目前工业上常用的各种压缩机防喘振控制方案的基本结构原理，进而掌握各种压缩机防喘振控制系统的操作方法。

为后面的“现场教学和仿真实训”打基础。

教具及参考书：《机组控制技术》教材、多媒体课件。

讲授过程：（课程内容、教学环节）教学环节设计:（1）复习提问（2）以“压缩机喘振的事故案例”导入新课（3）讲新课，衔接《化工机器》课讲过的压缩机喘振内容，讲授防喘振控制方案。

（4）小结、作业教学内容：17 离心式压缩机的防喘振控制17.1 离心式压缩机的喘振17.2 离心压缩机防喘振控制方案17.3 防喘振特例分析课程类型：理论课重点、难点、技能培养：重点： 离心式压缩机防喘振控制方案难点：防喘振曲线数学模型。

（难点的讲法：①由《化工机器》课过渡：②对照曲线说明数学模型的应用意义及各参数的意义和获取方法；不要求学生记数学模型。

） 技能培养：了解目前工业上常用的各种压缩机防喘振控制方案的基本结构原理，进而理解、掌握各种压缩机防喘振控制系统的操作规程。

作业：一、选择题（选择正确的答案，将相应的字母添入题内的括号中。

）1．下列流体输送设备中，哪一种设备会产生喘振（ C ）（A ）往复泵 （B ）离心泵 （C ）离心式压缩机（D ）往复式压缩机2．为保证流体输送设备不致损坏的保护性控制是（ A ）（A ）防喘振控制 （B ）选择性控制 （C ）三冲量控制 （D ）分程控制二、分析图16-16压缩机流量防喘振控制系统设计是否正确并简述理由。

答：不正确。

因为流量检测点安装在压缩机出口管线上，是压缩机负荷控制。

课后记：以“压缩机喘振的事故案例”导入新课，引起了学生的重视。

图16-16离心式压缩机 流量防喘振控制辽宁石化职业技术学院教案副页17. 离心式压缩机的防喘振控制17.1离心式压缩机的喘振（1）喘振现象：图17-1所示为离心式压缩机的特性曲线。

转子和静态部分相撞，对压缩机正常运行，带来非常大的威胁，甚至导致压缩机报废，需要在压缩机实际运行的过程中，认真做好相关应对工作。

2 离心式压缩机性能曲线离心压缩机喘振的产生与流体机械和管道特性有着非常密切的关系，在离心压缩机运行的过程中，若压缩机的排气量与进气量二者之间相等，并且压缩形成的排气压力与管网压力相等，说明压缩机与管网性能之间具有良好的协调性，在实际操作中，应该及时查看离心压缩机的性能曲线，关注压缩机的运行状况，避免压缩机进入喘振区域，为压缩机的安全稳定运行奠定基础。

3 离心式压缩机发生喘振的原因3.1 流量因素离心压缩机在运行过程中，当压缩机流量降低，压缩机出口压力增大，当达到这一转速时的最高出口压力时，机组就会进入喘振区，此时压缩机出口压力下降，导致压缩机出现喘振[2]。

同时，在流量一定的情况下，压缩机转速越高越容易出现喘振现象。

离心压缩机之所以出现喘振，其根本原因是流量小所造成的，所以在压缩机的运行中，增加压缩机的流量，是离心压缩机预防喘振的重要条件。

3.2 入口压力压缩机入口压力降低，压缩机就越接近喘振区域，这是由于入口过滤器的压差增加，造成进入压缩机气体流量减少，从而导致压缩机出现了喘振，在离心压缩机操作的过程中需要及0 引言离心压缩机是通过叶轮高速旋转，在离心力的作用下将叶轮中心的气体甩向叶轮的边缘，气体的动能增加，被甩出后的气体，进入扩压器之中，通过这一过程降低气体速度，使得动能与静压能之间转化，压力得到提升。

而在叶轮的中心区域就会成为低压真空地带，此时外界新鲜气体被吸入，之后又会随着叶轮旋转，在不断吸入和甩出气体的过程中，使得气体得以持续流动。

喘振的发生使压缩机不能正常工作，压缩机性能恶化，效率降低，对压缩机组造成严重损伤，离心式压缩机不可以在喘振时运行，所以做好喘振预防，能够进一步提升离心压缩机的安全运行效果。

1 离心式压缩机喘振现象在离心式压缩机运行的过程中，当压缩机入口流量不断降低，就会在压缩机流道中产生严重的旋转脱离现象，堵塞流道，造成压缩机出口压力大幅下降，难以保证管网的输气压力，此时管网中的气体会倒流入压缩机中，直到管网压力下降到与压缩机出口压力相等时倒流停止。

离心式制冷压缩机的喘振与防喘振措施一、喘振产生的机理离心压缩机的基本工作原理是利用高速旋转的叶轮对气体做功，将机械能加给气体，使气体压力升高，速度增大，气体获得财务压力能和速度能。

在叶轮后面设置增设有通流面积逐渐扩大的扩压元件，高压气体从叶轮流向后，再流经扩压器进行降速扩压，使气体流速降低，压力继续升高，即把气体的一部分能转变为压力能，完成了压缩过程。

扩压器流道内的边界层分离现象：扩压器流道内所气流的流动，来自叶轮对气流所做功变为做功的动能，边界层内气流流动，主要靠主流产品传递中传递来的动能，形变内气流流动时，要克服梁柱的摩擦力，由于沿流道方向速度降低，压力增大，大众化的动能也不断减小。

当主流传递给边界层的动能不足以压力差之克服以使继续前进时，最终停顿边界层的气流停滞下来，进而会发生旋涡和倒流，使气流边界层分离。

气体在叶轮中的流动也微粒是一种扩压流动，当流量减小或压差增大时也会出现这种边界层分离现象。

当流道内共气体流量减少到某一值后，叶道进口气流的就和叶片进口角很不一致，冲角α大大增加，在非工作面引起流道中气流已引起边界层严重分离，使流道进出口出现强烈的气流脉动。

当流量大大减小时，由于气流流动的不均匀性及流道型线的不均匀性，假定在B流道发生气流分离的现象，这样B流道的有效通流面积减小，使原来要流过B流道的气流有西风带一部分要流向相邻的A流道和C流道，这样就改变了A流道，C流道原来气流的方向，它使C流道的冲角有所减小，A流道的冲角更加增大，从而使A流道中的气流分离，反过来使B流道冲角减小而消除了分离现象，于是分离现象由B 流道转移到A流道。

这样分离区就以和叶轮旋转方向相反的方向旋转，这种现象称为旋转脱离。

扩压器同样存在滑动脱离。

在压缩机的运转过程中，流量不断减小到Qmin值时，在压缩机流道中出现如上所述严重的偏转脱离脱离，流动严重恶化，使轴承压缩机出口排气财务压力突然大大下降，低于冷凝器的顾虑，气流就倒流向压缩机，一直到冷凝压力低于财务压力涡轮出口排气压力为止，这时倒流停止，压缩机的排量增加，压缩机趋于稳定工作。