离心式氯气压缩机防喘振探讨
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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。
探讨离心式压缩机防喘振的原因【摘要】离心式空气压缩机运行效率较高,故障率低,不宜发生喘振。
因此,一旦发生喘振,其原因查找更加困难。
必须了解压缩机的工作原理、控制方式、掌握各部件性能,认真检查各部件是否运行完好,才能排除故障。
【关键词】离心压缩机;喘振;原因分析1.与离心空压机喘振相关原因分析通过全面检查离心空压机并结合大修前的运行状况,对离心压缩机发生防喘振保护动作具体分析如下:离心压缩机转速高,输出压力区间有所限制,影响压缩机的运行并使其防喘振保护动作失灵的因素很多。
为此,有必要对导致压缩机喘振的有关因素进行检查分析:(a)首先考虑电动机电源部分(6000V)是否存在干扰因素,从电机配线到高压开关柜进行检查测试,并调换高压开关柜;检测仪表供电电压是否超出允许波动范围(110V±10%),均未发现异常。
后将仪表供电改为UPS供电,增加供电的稳定性,仍未解决问题。
(b)检测电流变送器“变比值”、输送线路和接点,模拟电流的检测输出信号,均未发现异常。
(c)检查入口调节阀传动杆、膜头并校验,逐一排除疑点,仍未发现异常。
又调整阀门安装位置,将调节阀靠近机器安装,并将入口管径由350mm改为600mm,还在阀门上安装行程监测点,均未发现异常现象。
(d)在控制盘上检查放空阀开度,解体检查出口单向阀,并通过放空阀旁路检查对比放空调节阀,经实验证明放空阀良好。
(e)将发电机解体检查,未发现异常,并且将电动机进行单机试运,发现电流仍有波动。
经分析,电机单独试运时,电机电流值波动(26A~29A)是因为电动机联轴器固定时,临时安装一块不规则角钢,引起动不平衡造成的。
(f)三次对空压机进行解体检查,曾发现空压机振动监测由8μm上升到14μm,并且停机时发出异常响声,三级叶轮轴瓦和推力瓦稍有磨损,分析原因是由于多次喘振所为,经处理后振动值有所下降。
(g)由于离心压缩机是自动控制,为排除故障,逐步探索调整阀门响应时间和比例带,仪表维修人员多次检测控制单元并下载运行数据进行分析。
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。
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。
关于离心压缩机喘振问题的探讨摘要:石油化工产业发展中非常关键的一个核心设备就是离心式压缩机,但是离心式压缩机在实际使用过程中非常容易受到外界环境因素的影响,引发喘振,使其无法正常运行。
因此,为避免化工生产受到离心式压缩机喘振问题的影响,就必须要对喘振问题进行分析,并采取合理的措施进行解决。
关键词:离心式压缩机;喘振:成因分析;解决对策我国现代工业的发展推动了化工生产企业的发展,作为化工生产中非常关键的一种设备,离心式压缩机的运行效果非常关键。
在离心式压缩机运行过程中,当离心式压缩机内的流量减少到一定程度之后,压缩机就会发生异常振动,并同时伴随着异常噪声的现象。
这就是喘振,喘振不但会对压缩机本身造成损伤,同时会引发化工生产安全事故。
本文主要分析了离心式压缩机喘振发生的原因,并提出了解决离心式压缩机发生喘振问题的一些建议,希望能够提高离心式压缩机的使用寿命。
一、离心式压缩机的工作原理当前,离心式压缩机主要是由转子和定子组成的.定子在整个压缩机中起支撑作用,定子主要是弯道、扩压器、蜗壳、回流器和机壳组成,弯道的作用是运输气流,将气流运输到回流器中,在转弯的时候,由于弯道的直径略有减少,所以气流的流速会有所增加。
扩压器就是将气体运动的功能转化为压力能。
转子主要由主轴、推力盘、叶轮和平衡盘组成,在整个结构中,主要发挥作用的就是叶轮.叶轮会对压缩机内的气体做功。
离心式压缩机就是通过叶片旋转式的压缩机,叶轮通过快速的旋转,对离心机内的气体做功,通过叶轮和扩压器的流道,通过离心升压作用,最后通过扩压器扩压,最终将机械能转化为压力能。
二、离心式压缩机喘振的成因分析2.1 进气流量小压缩机在工作过程中,叶轮对压缩机内的气体做功,气体在工作叶轮中流动,由于流入的气体越来越多,所以叶轮内的压力会变大,随着压力的升高,气流的速度也会加快,气体的温度也會随之慢慢升高,从而实现将机械能转化为压力能。
如果在这个工作过程中,流入的气体流量太小或者温度太高,空气的密度就会变小,叶片就不能压缩气体,这时候容易导致气体回流,压缩机内的气流量就会进一步减少,最终造成压缩机内空气匮乏,而叶轮依然会对压缩机做功,最终就导致了喘振。
离心式压缩机喘振故障分析与防喘振控制措施摘要:喘振是离心式压缩机非常典型的故障类型之一。
离心压缩机在日常运行过程中,如果发生喘振故障,那么就会影响其运行的稳定性,导致其性能缺失,最终致使生产无法正常进行。
文章探讨了离心压缩机喘振控制的重要性,总结了喘振故障的判定方法,分析了压缩机发生喘振的原因,并提出了防喘振控制措施。
关键词:离心式压缩机;喘振;流量;叶轮离心式压缩机在现代工业生产中发挥着重要作用,防喘振控制及逆流保护历贯穿其管理的全过程。
为了防止压缩机出现喘振故障,除了自控角度选择相应的控制策略、控制系统及现场仪表外,还可以从工艺管道设计选型、设备参数选择及运行过程中的操作和维护这几个方面综合考虑,最终才能确保压缩机能安全、平稳运行。
1离心式压缩机喘振故障控制的重要性化石能源输送、化工生产、钢铁冶炼、化肥生产等国家重点项目中都离不开基于离心式压缩机对气体的压缩与输送,可以说离心式压缩机是工业设计、生产、工程改造的重点对象。
离心式压缩机是一种基于回转运动原理的设备,其具有空间占地小、设备密度低、结构单元紧凑、运行稳定、输送压缩气体流量大等特点。
但是离心式压缩机运行时也会面对如喘振、稳定工作区域窄等技术问题,一方面会影响压缩机工作性能造成装置运行波动,另一方面也会造成压缩机故障或者寿命缩减。
例如喘振会导致离心式压缩机轴承润滑液体被破坏,导致轴瓦过电压损坏;离心式压缩机密封设备损坏,造成气体泄漏。
因此,准确的掌握离心式压缩机工作原理,掌握离心式压缩机出现喘振故障的诱导因素,制定采取一系列防止喘振的措施,保障离心式压缩机脱离喘振工作范围,是保证工业生产的关键手段。
2 离心式压缩机喘振故障的判断方法离心式压缩机发生喘振现象时会伴随着明显的机组和管道异常特征:(1)离心式压缩机和管道会发生周期性、高频率振动,这种震动会产生振动噪音,严重时整个离心式压缩机机组会发生激烈的“吼叫”噪音。
(2)机组外壳、轴承、机组配件等发生剧烈振动,振动频率、幅度随机变化,并伴随着剧烈、周期性的气流声。
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。