离心式压缩机的喘振工况应对策略

一、关于离心式压缩机喘振问题1、什么是离心式压缩机的喘振？离心式压缩机在生产运行过程中，有时会突然产生强烈的振动，气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动，并伴有周期性沉闷的"呼叫"声，以及气流波动在管网中引起"呼哧""呼哧〃的强噪声，这种现象称为离心式压缩机的喘振工况。

压缩机不能在喘振工况下长时间运行，一旦压缩机进入喘振工况，操作人员应立即采取调节措施，降低出口压力，或增加进口，或出口流量，使压缩机快速脱离喘振区，实现压缩机的稳定运行。

2、喘振现象的特征是什么？离心式压缩机运行一旦出现喘振现象，则机组和管网的运行具有以下征:1）气体介质的出口压力和人口流量大幅度变化，有时还可能产生气体倒流现象。

气体介质由压缩机排出转为流向入口，这是危险的工况。

2）管网有周期性振动，振幅大，频率低，并伴有周期性的“吼叫”声。

3）压缩机机体振动强烈，机壳，轴承均有强烈的振动，并发出强烈的周期性的气流声，由于振动强烈，轴承润滑条件会遭到破坏，轴瓦会烧坏，甚至轴被扭断，转子与定子会产生摩擦，碰撞，密封元件将遭到严重破坏。

3、如何进行防喘振调节？喘振的危害极大，但至今无法从设计上予以消除，只能在运转中设法避免机组运行进入喘振工况，防喘振的原理就是针对引起喘振的原因，在喘振将要发生时，立即设法把压缩机的流量增大，使机组运行脱离喘振区。

防喘振的方法具体有三种：1）部分气体防空法。

2）部分气体回流法。

3）改变压缩机运行转速法。

4、压缩机运行低于喘振极限的原因？1）出口背压太高。

2）进口管线阀门被节流。

3）出口管线阀门被节流。

4）防喘振阀门有缺陷或者调节不正确。

二、离心式压缩机流量工况及调节方法1、离心式压缩机的最大流量工况？当流量达到最大时的工况即为最大流量工况，造成这种工况有两种可能：一是级中某流道喉部处的气流达到临界状态，这时气体的容积流量已是最大值，任凭压缩机的背压再降低，流量也不可能增加，这种工况也成为“阻塞”工况。

离心式压缩机喘振产生的原因及解决方案一一离心式压缩机是工业生产中的重要设备，其具有排气量大、结构简单紧凑等优点，但也存在一些缺点如稳定工况区间较窄、容易发生喘振。

喘振给压缩机带来危害极大，为了保障压缩机稳定运行，必须应用有效的防喘振控制。

本文主要介绍了离心式压缩机喘振产生的原因，详细叙述了压缩机防喘振的意义与方法，以离心式空气压缩机为例，基于霍尼韦尔DCS系统如何实现防喘振控制。

离心式压缩机的工作原理随着我国工业的迅速发展，工业气体的需求日益增长，离心式压缩机因其优秀的性能及较大的排气量而被广泛应用于工业生产中。

在离心式压缩机中，汽轮机（或电动机）带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体会被甩到工作轮后面的扩压器中去。

而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进气部分进入叶轮,由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。

气体因离心作用增加了压力，以很高的速度离开工作轮，经扩压器后速度逐渐降低，动能转变为静压能，压力增加，同时气体温度相应升高，在单级压缩不能达到压力要求的情况下，需要经过多级压缩，压缩前需要经过气体冷却器冷却，经过这种多级冷却多级压缩后，最终达到气体压缩的目的。

喘振产生的原因喘振是目前离心式压缩机容易发生的通病。

离心式压缩机的操作工况偏离设计工况导致入口流量减小，使得压缩机内部叶轮、扩压器等部件气流方向发生变化，在叶片非工作面上出现气流的旋转脱离，造成叶轮通道中气流无法通过。

该工况下，压缩机出口压力及与压缩机联合工作的管网压力会出现不稳定波动,进而使得压缩机出口气体反复倒流即“喘振”现象。

另外，压缩机的吸入气体温度发生变化时，其特性曲线也将改变，如图1、图2所示，这是压缩机在某一恒定转速情况下，因吸入气体温度变化时的一组特性曲线。

曲线表明随着温度的升高，压缩机易进入喘振区。

图1离心压缩机的性能曲线图2温度对性能曲线的影响喘振现象的发生，由于气体反复倒流，会打破压缩机原有的运动平衡，导致转子的振动增大，在旋转中与定子接触摩擦，通常监控上的表现为压缩机出口的压力反复波动，轴承温度逐渐升高。

离心式压缩机喘振危害防喘振控制论文
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。

离心式压缩机喘振及控制策略摘要：离心式压缩机的喘振是一种必然现象，是压缩机的固有特性。

但是喘振必须要得到控制，如果喘振过于剧烈，会对天然气管道造成较大危害，损坏其他机组等。

与此同时，要控制离心式压缩机的喘振就需要弄清喘振的发生原理，维护方法等，在机组运行时避免其进入喘振区，从而降低喘振带来的损害。

本文结合笔者研究实践，对喘振的原理进行了简要分析并提出了相应的控制策略。

关键词：离心式压缩机喘振控制发生原理损害中图分类号：tb652 文献标识码：a 文章编号：离心式压缩机和喘振（一）、离心式压缩机简介离心式压缩机是一种在短时间内体改气体压力的设备，当气体进入压缩机后，通过叶轮的高速旋转，提升气体压力，气体在跟随叶轮高速旋转的同时，在叶轮离心力的作用下想叶轮出口流动。

除此之外，由于空气受到叶轮的扩压作用，动能和压力都得到较大的提高。

在气体进入到扩压器之后，气体的动能进一步转换为压力能，气体在通过弯道、回流器流入下一级叶轮进一步压缩，从而使气体的压力达到后续工艺的需要。

在输送体积较大，压力相对较低的气体时，就会使用离心式压缩机，提升气体压力。

在这个过程中，离心式压缩机对气体的压力、流量、温度等比较敏感，所以压缩机组在运行过程中会伴有强烈的震动和噪声，这对压缩机机组的叶轮、轴承等会造成一定程度的损坏。

所以针对离心式压缩机的喘振控制研究是非常有必要的，具有很强的现实意义。

（二）、发生喘振的原理在离心式压缩机的机组中，气体的压缩主要是通过叶轮和高速旋转和扩压器来实现，但是当气流在叶轮或者扩压器中发生严重的气流旋转脱离，这是就导致离心式压缩机发生喘振的根本原因。

叶轮上的旋转脱离：由于叶片形状、安装位置的差异以及气流的不均匀性，在运行过程中，随着叶轮旋转和气流的连续性，这种气流边界层分离会沿着叶轮旋转的反方向逐渐扩大到整个流道，这就是发生喘振的原因之一，旋转脱离。

扩压器内的气流旋转时速：高速气流活动时，主要是主流层的动能传递给边界层，壁面的摩擦力会影响边界层的气流，使得沿着流道方向的分速度降低，压力增大，主流层的动能也不断减小。

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。

离心式压缩机喘振原因及其预防措施分析发布时间：2022-11-08T05:39:57.849Z 来源：《工程管理前沿》2022年第14期作者：赵钧[导读] 喘振是离心式压缩机运行期间常见危害性现象，设计不当、赵钧开封空气液化有限公司河南省开封市顺河回族区 475000摘要：喘振是离心式压缩机运行期间常见危害性现象，设计不当、调试不佳、运行失误等均可引发喘振，阻碍正常生产工作，因此必须重视离心式压缩机的喘振预防工作。

在离心式压缩机设计阶段，应搭建完整的防喘振控制系统，合理设计结合尺寸与逆止阀，并按规定做好试运行与设备调试工作，最后于离心式压缩机运行期间时作为维护保养，以此全方位避免喘振现象的产生。

关键词：离心式压缩机；喘振原因；预防措施1离心式压缩机构造研究离心压缩机结构可细分两部分即静子和转子，其中，静子结构有隔板、机壳、级间密封等；转子包括大量旋转零件，如平衡盘、叶轮、主轴等。

机械具体构造如下：（1）水平轴向部分型。

静子有密封、焊接机壳；转子包含联轴器、推力盘、隔套、轴套、叶轮。

（2）垂直径向部分型。

静子为隔板、内机壳、端盖、机壳；转子与水平轴向构造相同。

（3）整体齿轮增速。

静子有型环、扩压器、蜗壳、齿轮箱体；转子包括叶轮、联轴器、低速齿轮轴、低速齿轮、高速齿轮。

2离心式压缩机喘振现象分析2.1喘振现象分析喘振现象应从以下3个角度入手，全方位了解离心式压缩机喘振现象：①观察离心式压缩机进出口压力数值及入口流量，运用CCS软件得出数值波动幅度轨迹趋势图，分析CCS趋势图特征，若此时存在较大波动或周期性波动，则离心式压缩机可能出现喘振现象；②采用“听”的方式判断喘振，若离心式压缩机进出气管出现“呼哧呼哧”的气流噪声，则证明离心式压缩机运行不稳定，机组存在喘振问题；③根据离心式压缩机实际情况分析其轴系振动图，若发现离心式压缩机内出现轴系急剧振动的情况，且振动相对明显，则说明离心式压缩机存在喘振现象。

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。

喘振是透平式压缩机也叫叶片式压缩机在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;离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式,喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害离心式压缩机发生喘振时,典型现象有：1压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,并呈周期性大幅波动；2压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道；3拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定,大幅波动；4机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪声; 5离心机在极端部分负荷、冷却有问题时会发生目前来说解决喘振常用的方法：①在压气机上增加放气活门,使多余的气体能够排出;②使用可调节式叶片;③确保压气机足够流量;喘振的内部原因当气体流量减少到一定程度时,压缩机内部气流的流动方向与叶片的安装方向发生严重偏离,使进口气流角与叶片进口安装角产生较大的正冲角,从而造成叶道内叶片凸面气流的严重脱离;此外,对于离心式压缩机的叶轮而言,由于轴向涡流等的存在和影响,更极易造成叶道里的速度不均匀,上述气流脱离现象进一步加剧;气流脱离现象严重时,叶道中气体滞流,压力突然下降,引起叶道后面的高压气流倒灌,以弥补流量的不足和缓解气流脱离现象,并可使之暂恢复正常;但是,当将倒灌进来的气体压出时,由于流量缺少补给,随后再次重复上述现象;这样,气流脱离和气流倒灌现象周而复始地进行,使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉动,机器也强烈振动,并发出强烈的噪声,管网有周期性振荡振幅大频率低并伴有周期性吼叫声,压缩机振动强烈机壳轴承均有强烈振动并发出强烈的周期性的气流声,由于振动强烈轴承液体润滑条件会遭到破坏,轴瓦会烧坏转子与定子会产生摩擦碰撞密封元件将严重破坏;离心式压缩机在生产运行过程中有时会突然产生强烈振动气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动并伴有周期性沉闷的呼叫声以及气流波动在管网中引起的呼哧呼哧的强噪声这种现象通称为压缩机的喘振工况,压缩机不能在喘振工况长时间运行一旦压缩机进入喘振工况操作人员应立即采取调节措施降低出口压力或增加入口流量使压缩机工况点脱离喘振区实现压缩机的稳定运行;从上述分析可以看出喘振不仅与叶轮流道中气体的旋转脱离有关而且与管网容量有密切关系管网容量愈大喘振的振幅也愈大,振频愈低管网容量愈小则喘振的振幅就小喘振频率愈高这就是喘振的内部原因;。

离心式压缩机喘振分析及消除措施摘要：在现代电气、能源、矿产、化工等行业中，离心式压缩机是诸多设备系统不可或缺的一部分。

而喘振是离心式压缩机比较常见的问题，不仅会产生噪音，还会影响系统的正常运行，导致系统能耗过高等问题。

文章阐述了离心式压缩机喘振现象的基本特征和诱发因素，分析了喘振现象的危害。

从实际应用角度出发，对离心式压缩机喘振问题的消除方法进行探究，希望能为相关技术人员提供参考。

关键词：离心式压缩机；喘振；消除措施引言：离心式压缩机是现代工业生产活动中比较重要的设备，是一种典型的速度式压缩设备。

在各个领域实际应用中，该设备展现出操作简单、效率高、占用空间小等优势。

但是，离心式压缩机也存在一定的缺点，主要表现为其对运行环境要求高，容易受到流量、气压等因素的影响。

而喘振也是离心式压缩机比较常见的问题，容易对设备系统以及操作人员造成不利影响。

所以，有必要对离心式压缩机的喘振原理及消除策略进行研究，进而提升设备运行稳定性。

一、离心式压缩机喘振产生的危害离心式压缩机发生喘振现象时，内部气流会产生强烈脉动，并且这种脉动线现象会有比较明显的周期性。

周期性的气流脉动会引起设备及周边区域共振，导致压缩机内部压力出现大幅度的波动，对设备运行的稳定性造成不良影响。

同时，喘振会引起压缩机叶片振动，导致叶片本身以及连接位置出现机械劳损。

在喘振期间，压缩机内部各元件及紧固件长期受到不稳定应力的影响，进而出现元件磨损、变形，严重时可能引起叶轮损坏的问题。

在离心式压缩机轴承部位，喘振问题会导致轴承负担加重，出现磨损，导致润滑油膜出现不稳定的现象[1]。

离心式压缩机的正常运行，需要在良好的密封状态下完成，但喘振现象会导致系统的密封性受到影响，尤其是轴封部位的密封效果降低，都会导致系统运行效率、稳定性受到影响。

总体来讲，离心式压缩机喘振现象的出现，会引起各部件共振、劳损，导致系统运行效率降低，能耗提高，同时发出噪音，不利于生产人员的健康和安全。

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。