离心式压缩机的调节控制系统
离心式压缩机的结构
离心式压缩机的结构
离心式压缩机是一种常见的压缩机类型，它的结构相对简单，但却能够高效地将气体压缩成高压气体。
下面我们来详细了解一下离心式压缩机的结构。
离心式压缩机主要由以下几个部分组成：压缩机本体、电机、进气管、出气管、冷却器和控制系统。
压缩机本体是离心式压缩机的核心部分，它由压缩机壳体、转子、导叶和轴承组成。
压缩机壳体是一个圆柱形的容器，内部安装有转子和导叶。
转子是一个圆盘形的部件，上面有几个弯曲的叶片，当转子旋转时，叶片会将气体吸入并压缩。
导叶是一个环形的部件，它位于转子的外侧，可以控制气体的流动方向和速度。
轴承则用于支撑转子，使其能够平稳地旋转。
电机是离心式压缩机的动力源，它通过轴承与压缩机本体相连。
电机的功率大小决定了压缩机的压缩能力，一般来说，功率越大，压缩能力越强。
进气管和出气管分别用于将气体引入和排出压缩机。
进气管通常位于压缩机的顶部，而出气管则位于底部。
这样设计的目的是为了让气体在压缩过程中能够自然地流动，减少能量损失。
冷却器用于降低压缩机的温度，防止过热损坏。
一般来说，离心式压缩机的冷却器采用水冷方式，通过水循环来降低压缩机的温度。
控制系统则用于监控和控制压缩机的运行状态。
它可以监测压缩机的温度、压力、转速等参数，并根据这些参数来调整压缩机的运行状态，保证其安全、稳定地运行。
总的来说，离心式压缩机的结构相对简单，但却能够高效地将气体压缩成高压气体。
在工业生产中，离心式压缩机被广泛应用于空气压缩、气体输送、制冷等领域。
压缩机控制系统
二 防喘振控制的方法
防喘振控制：防喘振控制是对压缩机机组的一种保护。它在机组 工作点进入喘振区域前通过提前打开防喘振阀，提高流量使工作 点回归正常。 现机组系统采用动态防喘振技术，能根据机组运行状态动态的调 整防喘振工作线，同时对防喘振阀进行控制，使机组运行更加安 全和可靠。
振动位移监控系统（BENTLY 3500 )
框架全尺寸 3500 框架 可采用19” EIA 导轨安装、面板安 装或壁板安装形 式。框架最左端是 专为两个电源模块 和一个框架接口模 块预留的位置，框架中的其余14 个插槽可以被监测器、显 示模块、继电器模块、键相器模块和通讯网关模块的任意组 合所占用。所有模块插入到框架的底板中，由前面板部分和 框架后部相应的I/O 模块组成。
旋转机械系统状态检测
传感器系统简介
炼油厂的使用的转动设备有透平、往复机、鼓引风机等，这些大型设备的运行状况 直接关系到生产装置的安全。为了确保大型旋转设备的安全运行，必须对大型转动 设备的运行状态进行监测。大型转动设备的状态监测主要监测转子的径向振动、轴 向位移、转速和轴温等。目前使用较多的是美国本特利内华达公司（Bently Nenada） 的3300和3500系列。
传感器系统简介
电涡流传感器的工作原理
本特利公司的探头有几种规格， 其中Ø5mm 及Ø8mm探头是测 量轴位移、轴振动的常用探头， 其线性范围为2mm，转换系数 为7.87V/mm。其特性曲线如图：
•电压（V）
•25
•20
•B
•15 •C
•10
•5 •A
•0.0 •0.5 •1.0 •1.5 •2.0 •2.5 •3.0 •间隙（mm）
离心式空压机控制模式介绍
离心式空压机控制模式介绍离心式空压机控制模式有以下四模式，请据安全、节能的原则选用一模式一、基本控制模式(base)该控制模式是通过调节放空阀来维持压缩机的额定排气压力。
当厂用空气消耗低于设计流量时，放空阀将打开，把过量的空气排放到大气中。
只有在进气温度或压力产生变化时,控制系统才调节进气导叶装置，以维持设计马达电流或进气密度。
二、进气节流控制模式(suction throttle)在满足厂用空气系统需求情况下，通过进气节流以减少马达电流消耗。
除了在当满足厂用空气系统需求情况下节流之外，此种控制模式与基本模式相类似。
进气控制阀可以对进气节流直到达到最小电流设定点。
假如此时厂用系统需求量继续下降，放空阀将自动调节以保持设定压力。
三、空车/重车控制模式(intermittent)当系统压力低于低压设定值时，进气导叶会全开，放空阀全闭，以充分供应系统用气。
如果系统用气量减少而使压力升高至设定值，放空阀即会部分打开以维持系统压力，如果用气量持续减少，放空阀即会继续开大，当放空阀开至某一设定的开度并持续3分钟以上后，空压机就会空车（放空阀全开，进气导叶全关，即空载）。
空车之后如果系统压力降低至设定值，空压机会再重车(加载)。
四、复式控制模式(auto-dual)复式控制与空车/重车控制大约相同，不过当系统压力升高至设定值时，复式控制会先关小进气阀以减少驱动马力。
如因排气压力持续升高，进气导叶会继续关闭至最低电流或吸气密度设定值为止。
系统压力如果再升高，放空阀会打开以维持排气压力，直至放空阀开至设定开度值，空压机即会空车。
系统压力低至低压设定值之后，空压机即会再重车然后遵循以上所述的模式运转。
离心式制冷压缩机
离心式制冷压缩机离心式制冷压缩机(centrifugal refrigeration compressor)是一种速度型的压缩机。
大型空气调节系统和石油化学工业对冷量的需求很大，离心式制冷压缩机正是适应这种需求而发展起来的。
与其他特别是活塞式制冷压缩机相比，因压缩气体的工作原理不同，它具有下列特点：1)无往复运动部件，动平衡特性好，振动小，基础要求简单；2)无进排气阀、活塞，气缸等磨损部件，故障少、工作可靠、寿命长；3)机组单位制冷量的重量、体积及安装面积小；4)机组的运行自动化程度高，制冷量调节范围广，且可连续无级调节，经济方便；5)在多级压缩机中容易实现一机多种蒸发温度；6)润滑油与制冷剂基本上不接触，从而提高了冷凝器及蒸发器的传热性能；7)对大型离心式制冷压缩机，可由蒸气动力机或燃气动力机直接带动，能源使用经济，合理；8)单机容量不能太小，否则会使气流流道太窄，影响流动效率；9)因依靠速度能转化成压力能，速度又受到材料强度等因素的限制，故压缩机的一级压力比不大，在压力比较高时，需采用多级压缩；l0)通常工作转速较高，需通过增速齿轮来驱动；11)当冷凝压力太高或制冷负荷太低时，机器会发生喘振而不能正常工作；12)制冷量较小时，效率较低；综上所述，在蒸发温度不太低和冷量需求量很大时，选用离心式制冷压缩机是比较适宜的。
第一节工作原理与结构一、离心式制冷压缩机的工作原理离心式制冷压缩机的工作原理与容积式压缩机不同，它是依靠动能的变化来提高气体的压力的。
它由转子与定子等部分组成。
当带叶片的转子(即工作轮)转动时，叶片带动气体转动，把功传递给气体，使气体获得动能。
定子部分则包括扩压器、弯道、回流器、蜗壳等，它们是用来改变气流的运动方向以及把速度能转变为压力能的部件。
制冷剂蒸气由轴向吸入，沿半径方向甩出，故称离心式压缩机（centrifugal compressor）。
图4—1示出了气体通过叶轮和扩压器时压力和速度的变化。
离心式压缩机检修注意事项
离心式压缩机检修注意事项离心式压缩机是工业生产中常用的设备之一，它在各个行业中都扮演着重要的角色。
为了保证离心式压缩机的正常运行和延长其使用寿命，定期的检修是必不可少的。
本文将介绍离心式压缩机的检修注意事项，以帮助读者更好地进行设备维护。
一、安全操作检修离心式压缩机时，首先要确保安全。
必须戴上防护眼镜、手套和耳塞等个人防护装备，避免发生意外伤害。
在操作前，应切断电源并确保机器停机，以免发生意外。
二、清洁和润滑在检修之前，要确保离心式压缩机的外表清洁。
使用清洁剂和软布清除外部灰尘和污垢。
同时，应定期给离心式压缩机添加润滑剂，以保持其正常运转。
在添加润滑剂前，需要清除旧有的润滑剂，并确保选择适合的润滑剂类型和牌号。
三、检查电气系统离心式压缩机的电气系统是其正常工作的关键。
在检修时，应仔细检查电气线路、接线端子和电器元件的连接情况。
确保电源线路牢固可靠，避免松动和漏电等问题的发生。
此外，还需要检查电气元件的工作状态，如保险丝、断路器、继电器等，确保其正常工作。
四、检查冷却系统离心式压缩机的冷却系统对其正常运行至关重要。
在检修时，应仔细检查冷却系统中的冷却液量和质量。
确保冷却液清洁、无异物，并符合厂家要求的规格。
同时，要定期清洗冷却系统中的冷却器和散热器，以保持其散热效果良好。
五、检查压缩系统离心式压缩机的压缩系统包括压缩机本体和压缩机油系统。
在检修时，应检查压缩机本体的密封性能和工作状态，确保各个部件无渗漏和损坏。
此外，还需要检查压缩机油的质量和油位，及时更换和添加油品。
六、检查排气系统离心式压缩机的排气系统是将压缩空气排出的关键。
在检修时，应检查排气系统的排气阀门和排气管道是否正常。
清洁和维护排气阀门，确保其正常开合和密封性能。
同时，检查排气管道的连接是否牢固，避免气体泄漏。
七、检查控制系统离心式压缩机的控制系统是控制其运行和停止的关键。
在检修时，应检查控制系统的控制面板和控制线路。
确保控制面板的按钮和开关正常工作，无卡死和松动现象。
压缩机控制系统讲解
压缩机控制技术概述概述压缩机是石油、化工、冶金等行业工艺中重要的设备，对机组运行的稳定性，安全性，连续性要求比较高，这样，就需要由高度可靠、高度集成、高度专业的控制系统作为达到以上要求的保证。
概括而言，压缩机的控制系统主要分为以下几个方面：机组的联锁保护及逻辑功能（ESD）过程调节功能压缩机的防喘振汽轮机调速控制和超速保护功能说明一机组的联锁保护及逻辑功能（ESD）1.报警联锁保护控制系统监测压缩机，汽轮机，油站等现场的温度，压力，振动，位移等信号，做出相应的高低报警及联锁停机。
2. 启停车逻辑系统能实现机组的开机启动顺序控制，包括机组启动前确认润滑油温度、润滑油压力、控制油压力、透平入口的蒸汽压力及温度达到启动值，防喘振阀全开位置，主气门全开，盘车停止等条件，全部条件满足后输出启动信号。
正常停机的卸载控制。
3. 油站的油泵控制（A.O.P）两个油泵互为备用，控制系统可以实现主备油泵的选择，每个油泵可在手动自动方式切换。
如果润滑油压力或控制油压力低，可自动启动备用泵；如果润滑油压力开关动作，以三取二方式实现联锁停车逻辑。
4. 汽轮机的冷凝水泵控制(C.E.P) 两个冷凝水泵互为备用，控制系统可以实现主备冷凝水泵的选择，每个冷凝水泵可在手动自动方式切换。
冷凝水泵主要是用于冷凝罐的排水泵，可根据液位设定值自动或手动启动停止水泵，两个水泵可同时或单独工作。
另外，系统还会做相应的保护，比如，液位如果达到最大设定值，立即强制两个水泵同时运行，如果达到液位最低设定值，立即强制两个水泵同时停止，以保证冷凝罐内的水位正常。
二过程调节功能汽轮机驱动的压缩机控制回路主要有：1. 油站的油压调节根据需要，有的油站设计有两个油压调节回路，分别在油泵出口和油过滤器出口，可以根据相应管路的油压要求调节阀门，保证油压的稳定。
2.汽轮机的冷凝水的排放阀和循环阀控制根据汽轮机的冷凝水液位，调节排放阀和循环阀以控制冷凝罐内的水位，冷凝水的排放阀和循环阀控制为分层调节，分层点由现场的实际情况来定，可以由用户在操作界面上设定分层点。
离心式压缩机喘振现象与调节方法
离心式压缩机喘振现象与调节方法一、什么是喘振喘振是离心式压缩机的一种特有的异常工作现象，归根揭底是由旋转失速引起的，气体的连续性受到破坏，其显著特征是：流量大幅度下降，压缩机出口排气量显著下降；出口压力波动较大，压力表的指针来回摆动；机组发生强烈振动并伴有间断的低沉的吼声，好像人在干咳一般。
判断是否发生喘振除了凭人的感觉以外，还可以根据仪表和运行参数配合性能曲线查出。
压缩机发生喘振的原因：由于某些原因导致压缩机入口流量减小，当减小到一定程度时，整个扩压器流道中会产生严重的旋转失速，压缩机出口压力突然下降，当与压缩机出口相连的管网的压力高于压缩机的出口压力时，管网的气流倒流回压缩机，直到管网的压力下降到比压缩机的出口压力低时，压缩机才重新开始向管网排气，此时压缩机恢复到正常状态。
当管网压力恢复到正常压力时，如果压缩机入口流量依然小于产生喘振工况的最小流量，压缩机扩压器流道中又产生严重的旋转失速，压缩机出口压力再次下降，管网压力大于压缩机排气压力，管网中的气流再次倒流回压缩机，如此不断循环，压缩机系统中产生了一种周期性的气流喘振现象，这种现象被称之为“喘振”。
二、离心式压缩机特性曲线对于一定的气体而言，在压缩机转速一定时，每一流量都对应一个压力，把不同流量下对应的每一个压力连成一条曲线，即为压缩机的性能曲线。
如图1所示，对每一种转速，都可以用一条曲线描述压缩机入口流量Q1与压缩比P2/P1的关系（P2、P1分别为压缩机出口绝对压力和入口绝对压力）。
图1为离心式压缩机特性曲线压缩机特性线是压缩机变动工况性能的图像表示，它清晰地表明了各种工况下的性能、稳定工作范围等，是操作运行、分析变工况性能的重要依据。
（1）转速一定，流量减少，压力比增加，起先增加很快，当流量减少到一定值开始，压比增加的速度放慢，有的压缩机级的特性压比随流量减少甚至还要减少。
（2）流量进一步减少，压缩机的工作会出现不稳定，气流出现脉动，振动加剧，伴随着吼叫声，这个现象称为喘振现象，这个最小流量称为喘振流量。
离心式压缩机转子系统稳定性控制方法研究
离心式压缩机转子系统稳定性控制方法研究王维民;齐鹏逸;李启行;高金吉【摘要】For a centrifugal compressor,as its capacity,compression ratio and efficiency,instability of its inner rotor-bearing system becomes the major obstacle for its operation in a long period without shutdown.Based on the study on its mechanism and influencial factors,the control strategy for improving the stability of the rotor bearing system was discussed.By introducing a case study about a centrifugal compressor with several instable faults,the transient response was investigated to find the effect of rotating speed and cross coupling stiffness of seal on the stability of rotor.Then the force exerted on the rotor was controlled by using a controller through two ways,namely,the displacement feed-back and velocity feed-back strategy.With displacement feed-back,the controller functions as a spring with cross-coupling stiffness against the seal.While,it functions as a damper when velocity feed-back was adopted.The results indicate that both strategies can depress the vibration caused by the instability of the rotor.Furthermore,the displacement feed-back strategy has high efficiency because of its lower power consuming.The results can provide some new insight and feasibility for controlling or upgrading the stability of compressor rotor-bearing system.%针对离心压缩机转子失稳已成高效长周期运转主要障碍问题，通过分析失稳机理及影响因素，研究压缩机转子系统稳定性控制方法。
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离心式压缩机的调节控制系统
离心式压缩机具有重量轻、运行效率高、易损件少、输送气体无油气污染、供气均匀、运转平稳及经济性好等优点，在石油化工生产中得到了广泛的应用。
但是它在一些特定工况下会发生喘振，使压缩机不能正常工作，稍有失误就会造成严重的事故。
因此，压缩机不允许在喘振状态下运行，只能采取相应的防喘振控制方案。
随着石化装置自动化程度不断提高，对离心式压缩机防喘振的控制要求也日益提升。
鉴于此，本文就离心式压缩机的调节控制系统展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
标签：离心式压缩机；调节控制系统；防喘振控制系统
1 离心式压缩机工作原理
离心式压缩机又叫做透平式压缩机，由转子和定子两部分组成，主要包括叶轮、轴、气缸、回流器、扩压器等元件，其主要作用是對空气气体进行压缩，以满足生产工艺需求。
离心式压缩机在运行时，叶轮的高速旋转会生成离心力，此处压力增强，带动转轴周围的气体进入到扩压器中，此时叶轮周围几乎不存在气体，处于真空状态，外部的空气便会不断涌入。
如此反复运转，将叶轮处的气体甩出并重新吸收，气体便会始终处于流动状态，进而实现对空气的压缩。
2 离心式压缩机运行特点
与传统活塞式压缩机相比，离心式压缩机优点众多：①设备结构更加简单紧凑；②离心机流通截面积较大，叶轮转速高，气流速度高，流量大；③离心机转速高，无不平衡质量，适用于工业汽轮机驱动，还便于实现压缩机变转速调节；
④运转可靠，维修费用低。
离心式压缩机也存在一些缺点：①应用场合有一定的局限性，气量较小或者压比过高环境都不适用；②稳定运行状态范围十分有限，机组控制难度较大，并且整体应用成本较高；③机组效率有待提升，与活塞式压缩机存在一定差距。
3 离心式压缩机喘振故障产生的原因
当压缩机流量减小至某一值时，叶片非工作面上的气流边界层严重分离，形成“旋转脱离”。
当压缩机流量进一步减小时，脱离团占据大部分叶道，这时气流受到阻塞，致使性能曲线中断或突降。
离心式压缩机喘振故障的原因是多方面的，当压缩机叶轮磨损以及粘附物比较多时，就比较容易出现喘振故障。
压缩机叶轮在自身曲线槽结构和高速旋转下，增加工艺气体压力和速度，在叶轮磨损以及出现了粘附物的时候，就会改变叶轮自身曲线槽结构，这样就必然会降低叶轮增加工艺气体压力以及速度的能力，最终就会造成喘振故障问题。
离心式压缩机喘振故障也受到叶轮和扩压器间隙变化
因素影响。
压缩机对叶轮和扩压器间隙的要求比较严格，如果间隙比较大就会发生泄漏串气的问题，造成空气的流量减少，而如果是间隙比较小的时候，工艺气体流量也会变小，后端的推力轴承磨损下就会对设备的正常运行造成影响，最终就会出现喘振的故障问题。
4 离心式压缩机调节控制的具体措施
4.1 将压缩机密封材料及时更换
一般情况下，大部分都是使用铝制材料作为其密封材料，而当离心式压缩机工作时，容易造成密封材料出现氧化腐蚀，此时不但极易造成机组密封变形或者断裂问题，同时也会致使轴承被弄脏，如此一来会使得机组工作时转子因此而出现严重磨损进而导致振动故障。
所以，在选择密封材料时，为了避免其出现氧化腐蚀现象，防止产生密封断裂或变形而导致机组振动故障的出现可以使用四氟材质密封。
4.2 及时清理机组内部结疤
离心式压缩机在高速运行过程中，其叶轮和隔板非常容易有结疤的情况出现，使得其效率下降，导致转子不平衡，使得压缩机使用寿命减少。
面对该类情况，工作人员可将清洁剂加入压缩机进口处，并利用设备所产生离心力将结疤清洗干净。
然而值得一提是，因为它转速极高，如若将清洗剂直接加入其中会导致叶轮损坏，所以事先需高压雾化清洗剂后才能加入其中，让其得以均匀流入压缩机内部。
4.3 提升安全防护手段和维修质量
操作者应具备标注喘振线的压缩机性能曲线，随时了解压缩机工况点处在性能曲线图上的位置。
为便于运行安全，可比传真线的流量大于5%—10%的地方加注防喘振线，以提醒操作者注意。
式压缩机要求有较高的检修精准度，在实际检修过程中工作人员可以采用激光找正仪来控制检修误差不大于0.02mm。
不仅如此，在对压缩机检测系统进行安装时，能够对机组的工作状态进行实时监测，以便于能够及时发现机组运行故障，提升设备检修质量，防止安全事故出现。
4.4 做好日常维护
离心式压缩机的日常维护工作非常重要，维护人员要定期对离心式压缩机的各项指示进行检查，包括压缩机出口旁通管道、进口温度、流量检测仪表、出口压力仪表等，熟悉各种监测系统和调节控制系统操作；第二，维护人员要定期对离心式压缩机的运转声音进行测听，若监听到设备及机组发出异常噪音，也要及时进行排查和修理。
5 结束语
调节控制系统是离心式压缩机的灵魂，在其运行的过程中起着关键性的作用。
因此，需要将工艺介质的密度、组分等参数进行细化，并且要充分考虑到实际的工作情况，做到理论联系实际，严格执行施工要求和设计路线，不断提高离心式压缩机的调节控制性能。
参考文献：
[1]尹晨晖.浅析天然气长输管道离心式压缩机的节能降耗[J].化工管理，2017（17）：195-196.
[2]唐永洪，田玉宝，王志恒，席光.闭式离心压缩机几何建模对数值预测结果的影响[J].中国科学：技术科学，2017（06）：618-631.。