离心式压缩机的防喘振控制与阀门选型

离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防摘要：离心式压缩机是一种实现连续运输和高转速的节能设备，依靠高速旋转的叶片带动气体产生离心力并完成做功。

离心式压缩机的发展历程已有百年历史。

离心式压缩机的出现和发展晚于往复式压缩机，但目前在许多领域，已逐渐代替往复式压缩机而成为了主要的动力机械，特别是在重大化工生产、气体传输和液化等领域得到了广泛的应用。

关键词：离心式压缩机；应用现状；性能；常见故障引言某企业煤气化装置空分单元的空气压缩机采用的是四级离心式压缩机，压缩机的安全可靠运行对生产意义重大。

喘振是离心式压缩机在入口流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动，对于离心式压缩机有严重损害。

压缩机的流量控制通过改变入口导叶阀的导叶叶片开度即旋转角度来控制进气量大小，由分散控制系统（DCS）根据导叶阀进口流量经过比例积分微分（PID）运算发出4~20mA控制信号，经过阀门定位器使活塞执行机构带动连杆控制导叶叶片来实现。

离心式压缩机设有防喘振的自动放散阀，一旦出口压力过高，压缩机接近喘振区或者发生喘振时，该阀门会自动打开，以解除喘振。

1离心式压缩机在发电领域内的应用现状布雷顿循环是以乔治.布雷顿的名字命名的热力循环系统，包括绝热压缩、等压加热、绝热膨胀和等压冷却4个部分。

超临界二氧化碳(S-CO)布雷顿动力循环是指以二氧化碳为工质的传热体系，其结构紧凑，效率高，安全稳定，在化石能源、核能、太阳能等发电领域得到了广泛的应用。

以超临界(S-CO)为工质的离心式压缩机大大提高了布雷顿循环热效率以及各种热源形式的利用。

美国Sandia国家实验室和能源部对以S-CO,为工质的发电技术进行了大量的实验，并建造S-CO,压缩机实验台用于研究压缩机的性能。

2018年，在德州开建了一个S-CO,光热发电示范项目“SupercriticalTransformationalElectricPower”(“S-TEP”，超临界转换发电装置)，成功推进S.co.发电技术的大型化。

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。

离心式空气压缩机的喘振分析及防范措施摘要：离心式空气压缩机喘振故障对压缩机的影响是较大的，剧烈的喘振很可能引起烧瓦，甚至损坏压缩机。

因此认真分析发生喘振的原因，针对不同情况采取不同措施很有必要。

关键词：离心式空气压缩机喘振的原因防范措施离心式空气压缩机广泛应用于工业生产中。

但长时间高负荷工作，很容易出现故障，其中喘振故障对压缩机的影响是较大的，剧烈的喘振很可能引起烧瓦，甚至损坏压缩机。

因此认真分析发生喘振的原因，针对不同情况采取不同措施非常重要。

一、离心式空气压缩机发生喘振的原因1.离心式空气压缩机机内气体流量减少离心式空气压缩机机内气体流量受空压机运行环境的影响是会实时的发生变化的，当气体流量减少时，空压机出口压力就会增大，当最大出口压力超过了额定压力值时，就会出现喘振现象。

2.离心式空气压缩机机内气体分子量不恒定有两种情况：第一种情况是空压机在气体压力一定的状态下运行，这时，气体分子质量发生喘振的概率是反比。

第二种情况是空压机在气体流量一定的状态下运行，这时气体分子质量与发生喘振的概率成正比。

3.离心式空气压缩机入口温度不稳定有两种情况：第一种情况是空压机在恒压状态下运行，气体入口温度与发生喘振的概率成正比。

第二种情况是空压机在恒流量状态下运行，气温与发生喘振的概率成反比。

4.离心式空气压缩机叶轮的转速不稳定离心式空气压缩机叶轮的转速不稳定可能会发生喘振现象，叶轮是空压机的主要构成部件，在实际运行过程中可能是会出现转速不稳定的情况出现，叶轮的转速越高，空压机越容易发生喘振。

5.离心式空气压缩机入口与出口气压差太大离心式空气压缩机入口与出口气压差太大可能会引起空压机发生喘振，入口与出口气压差越大，空压机越容易发生喘振。

6.离心式空气压缩机构件磨损严重或者部件过脏离心式空气压缩机的主要构件，如叶轮、扩压器及内置式冷却器在长期的运行过程中，可能会出现磨损、被腐蚀或者组成部件，如冷却器和水汽分离器、进气口箱式过滤器等变脏，都会导致喘振的发生。

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。

晋升任职资格送审论文评审表论文编号：＿＿＿＿＿＿＿专业：生产过程自动化论文题目：离心式压缩机的防喘振控制与阀门选型内容摘要：离心式压缩机在工业生产中的应用越来越广泛。

本文对离心式压缩机的固有特性喘振进行了详细的分析。

重点分析了乙烯装置裂解气压缩机防喘振系统的独特设计、工作原理及在TPS控制平台上的逻辑实现，并对防喘振控制阀的合理选型进行了有益的探讨。

这为离心式压缩机防喘振控制系统的设计提供了值得借鉴的经验。

目录前言 (1)第一章喘振的产生及预防 (1)一、喘振的产生过程 (1)二、喘振的预防 (2)三、常用的防喘振控制系统 (3)第二章乙烯装置裂解气压缩机的防喘振控制 (5)一、概述 (5)二、防喘振控制系统的实现 (5)第三章防喘振控制阀的合理选型 (12)一、合理选型防喘振阀，至关重要 (12)二、防喘振控制阀计算的步骤 (13)三、以防喘振控制阀FV205为例说明阀门选型的计算 (14)第四章结束语 (16)前言随着石油化学工业不断的向大型化发展，越来越多的要求压缩机向高压、高速、大容量、高度自动化水平方向发展。

离心式压缩机由于有调节性能好、控制气量范围大、运行效率高，维修简单，较好的经济性能等特点，因此在大型化工装置中离心式压缩机使用的越来越多。

在某厂乙烯装置中，裂解气压缩机（GB201）、丙烯压缩机（GB501）、乙烯压缩机（GB601）、三元制冷压缩机（GB801）都采用的是离心式压缩机。

虽然离心式压缩机的应用非常普遍，但压缩机在运行过程中，有可能出现一种现象，即当负荷降低到一定程度时，气体的排出量会出现剧烈震荡，同时压缩机本身也会剧烈震动，并发出“哮喘”似的吼叫声，这种现象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，且对压缩机本身来说危害巨大，因此必须设置相应的防喘振控制系统，以确保压缩机的安全运行。

第一章喘振的产生及预防一、喘振的产生过程图1-1为离心式压缩机的P-Q特性曲线。

浅谈离心式压缩机防喘振控制及故障诊断系统摘要：压缩机有轴流式、离心式、复合式等种类，离心式压缩机结构比较简单，在我国工业生产中的应用较为广泛，在工业生产中起到了十分重要的作用。

目前随着离心式压缩机的更新换代升级，压缩机逐渐提高了工作效率。

但是在压缩机的工作中，往往由于温度与分子量等条件的变化和管理应用的不当，会出现喘振现象，即压缩机的流体机械和管道出现震荡，这是许多离心式压缩机都会出现的通病，这对机器的使用寿命、安全性、工作效率都会产生较大的威胁，甚至会出现比较严重的资源浪费。

离心式压缩机的防喘振设计可以在一定程度上对喘振现象进行原因分析，在第一时间及时采取措施进行控制，对机器设备的安全运行能够起到保障作用，也可以帮助操作人员进一步改善、维护离心式压缩机的运行，因此离心式压缩机的喘振现象十分具有防控的必要。

关键词：离心式压缩机;喘振;控制技术;防治引言离心压缩机是速度式压缩机中的一种，由于具有排气量大、效率高、结构简单、体积小、气体不受油污染等特点，喘振是透平压缩机的特有现象，流量大幅度下降出口压力大幅度波动，机组发生强烈振动并伴有异常的、低沉的，有时是周期性的吼声,但声音不十分明显，不易发现，运行中压缩机喘振会造成严重事故，所以要熟悉喘振的现象及迹象，掌握发生喘振的原因，切实有效地采取措施防止喘振。

1离心式压缩机喘振的危害离心式压缩机在运转过程中，如果突然出现流量以及压缩机排量大幅降低，出口具有压力波动导致测量仪表指针大幅度摆动，排气管道中会有呼哧呼哧的低吼声，并且整体机组产生强烈振动等现象，就代表着离心式压缩机正处于故障状态中，而这种故障酷似人咳嗽的状态所以俗称喘振。

喘振是离心式压缩机常见的一种故障，轻则会影响离心式压缩机的正常运行，导致离心式压缩机报废，相关单位需重新购置离心式压缩机，给相关单位带来一定的经济损失，重则会导致离心式压缩机爆炸，并引发重大火灾事故，威胁工作人员的人身安全，造成不可挽回的损失。