离心式压缩机喘振的分析和处理方法
离心式压缩机喘振产生的原因分析及解决方案
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。
浅析什么是喘振-离心式压缩机为什么会发生喘振
浅析什么是喘振/离心式压缩机为什么会发生喘振
什么是喘振
喘振是流体机械及其管道中介质的周期性振荡，是周期性吸入和排出激发下介质的机械振动。
在离心式空气压缩机中，喘振是压缩机运行中常见的故障之一，也是旋转失速的进一步发展。
当离心式压缩机的负荷降低到一定程度时，压缩气体将在叶轮的非工作面上形成分离质量，导致冲击损失急剧增加，不仅增加了流量损失，而且降低了效率，但也导致空气从管道网络流回压缩机，引起机身强烈振荡，并引起“哮喘”或“哮喘”。
“咆哮”声，这种现象被称为离心式压缩机的“浪涌”。
浪涌引起的机械振动频率和振幅与管网的体积密切相关。
管网的体积越大，浪涌频率越低，振幅越大。
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。
目前来说解决喘振常用的方法有三种：
1、在压气机上增加放气活门，使多余的气体能够排出。
2、使用双转子或三转子压气机。
3、使用可调节式叶片。
理论上的偶就说了，喘振的发生区间可以在工况曲线上找到。
主要产生原因：
1、蒸发压力过低，或者蒸发温度过低
引起这个的可能是回水温度低了，导致导叶开度迅速降低以致于压缩机的出口压力和冷凝压力接近，或者节流装置堵塞导致蒸发器里的液态冷媒不足以支持压缩机持续的像冷凝器输出高压气态冷媒。
2、冷凝压力过高，或者冷凝温度过高。
离心式压缩机喘振分析和处理
流动 ，气 体 流 通 的平 衡被 打破 ，如 同逆 水 行舟 ，不进 则 退 。 由于 系统 出 口管 网压力 大 于压 缩 机 叶轮 排 出气 体 的压 力 ，系 统 管 网 内 储存 的气 体 将 发 生倒 流 ，压缩 机 出 口管 网系统 的 压力 逐 渐 降低 ， 当降到一 定 程 度 时 ，压缩 机 的 叶轮 排 出 的单位 质 量气 体 的 总能 量 （ 主要 表现 在 压 力能 ） 过 了 出 口管 网单 位质 量 气体 所 具 有 的能 超 量 ，速 度 能转 化 为压 力 能 ，气体 开 始 正 向流动 ，而 口管 网 的压 力 也逐 步 上升 ，如果 不 对吸 人 流量 和 转速 进行 调 整 ，出 口管 网压 力恢 复 到 波动 之 前 的数值 时 ，下一 个 周期 的气 体 倒 流 又开 始 了 ， 如此 循环 往复 使压缩 机 发生周 期性 振动 。
路 、 处理 和 避 免 压 缩机 喘 振 提 供 参 考 。
关键词 离心式压缩机 ；喘振 ；现象 ；处理 中图分类号 Ｔ ５ 文献标识码 Ａ Ｈ４ ２ 文章编号 １７ — ６ １ （０ ２０ ２ ０ ８ — ２ ６ ３ ９ ７ 一２ １ ）８ — １６ ０
离 心式 压缩 机 是在 气 体 压缩 装 置 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的关 键 设 备 ，该设 备 的 运 行状 态 良好 与否 直接 影 响压 缩 装置 能 否稳 定运 行 ，而压 缩机 的 喘
吸 人 流量 、排 出压力 与 转 速 的匹 配关 系脱 离 了 这一 区 域时 ，气 体 在压 缩 机 叶 轮上 将 出现 “ 转 脱 离” 的现 象 ，流体 流动 状态 趋 于 旋 恶化 ，吸 入排 出流量 、出 口压 力 出现 明显 的 脉 冲式 起伏 变化 ， 同 时伴 随着 压缩 机 体和 管 道 系统 的 周期 性振 动 和 噪音 ，如 同人在 剧 烈地 喘息 ，这一 现象 称 为压 缩 机 的 “ 喘振 ” 。 图 １ 中虚 线 １ 所表 示
17喘振发生的原因及解决方案
c随着冷负荷的继续下降，来自压缩机的转速信号继继关闭导流叶片，并提高电动机的转速。工作原理如
下图所示。
喘振会带来的后果：
1） 使压缩机的性能显著恶化，气体参数（压力、排量）产生大幅度脉动
2） 噪声加大。
3） 大大加剧整个机组的振动，喘振使用压缩机的转子和定子的元件经受交变的动应力，压力失调引起强
烈的振动，使密封和轴承损坏，甚至发生转子和定子元件相碰等，叶轮动应力加大；
4） 电流发生脉动；
凝器中的压力下降到等于压缩出口压力为止。这时压缩机又开始向冷凝器送气，压缩机恢复正常工作。但
当冷凝器中的压力也恢复到原来的压力时，压缩机的流量又减小，压缩机出口压力又下降，气体又产生倒
流，如此周而复始，产生周期性的气流振荡现象。
喘振是压缩机一种不稳定的运行状态，压缩机周期性的发生间断的吼响声，整个机组出现强烈的热气排到蒸发器，降低压比，同时提高排气量，从而避免喘振的发生。
2）变频防喘振措施
VSD是Varialbe Speed Drives的简称，译为变频驱动装置，通过调节电动机的转速和优化压缩机导流叶片
的位置，使机组在各种工况下，尤其是部分负荷情况下，始终保持最佳效率。
喘振发生的原因及解决方案
1、喘振的原因
离心机组运行在部分负荷时，压缩机导叶开度减小，制冷剂的流量变得很小,压缩机流道中出现严重的
气体脱流，压缩抽的出口压力突然下降。由于压缩机和冷凝器联通工作，而冷凝器中气体的压力并不同时
降低，于是冷凝器中的气体压力反大于压缩机出口外的压力，造成冷凝器中的气体倒流回压缩机，直至冷
VSD控制的基本参数是是冷水出水温度实际值与设定值的温差。
离心式压缩机喘振的原因分析及处理
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。
离心式压缩机喘振原因分析及防治措施
总654期第十期2018年10月河南科技Henan Science and Technology离心式压缩机喘振原因分析及防治措施刘天娇（河南协成工程技术有限公司，河南开封475000）摘要：喘振是离心式压缩机的一种固有特性，对工况的稳定性有较大影响，并易造成压缩机损坏。
基于此，本文通过研究发现管网系统压力过高、吸入流量不足、操作错误、放喘振系统未投自动，都有可能造成喘振。
对此，笔者提出相应的防喘振措施。
关键词：喘振；离心式压缩机；防喘振控制中图分类号：TH452文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）28-0061-02 Cause Analysis and Prevention Measures of Centrifugal Compressor SurgeLIU Tianjiao(Henan Xiecheng Engineering Technology Co.,Ltd.，Kaifeng Henan475000)Abstract:Surge is an inherent characteristic of centrifugal compressor,which has a great influence on the stability of working conditions and is easy to cause damage to the compressor.Based on this,this paper found that high pressure, insufficient suction flow,wrong operation,and no automatic ventilation system could cause surge.In this regard,the author put forward corresponding anti surge measures.Keywords:surge；centrifugal compressor；anti surge control离心式压缩机是用于压缩和输送化学生产中的各种气体的重要装置，与活塞式压缩机相比，具有气量大、结构紧凑、体积小、振动小、无需中间罐、运行平衡等优点。
离心机喘振原因有哪些及工作原理
离心机喘振原因有哪些及工作原理离心机喘振原因有哪些？在低负荷状态下，离心机都共有一个喘振问题。
那么离心机喘振原因有哪些？如何解决呢？1、冷凝器积垢冷凝器换热管内表水质积垢（开式循环的冷却水系统最简单积垢），而导致传热热阻增大，换热效果降低，使冷凝温度上升或蒸发温度降低，另外，由于水质未经处理和维护不善，同样造成换热管内表面沉积沙土、杂质、藻类等物，造成冷凝压力上升而导致离心机喘振发生。
解决方法：清除传热面的污垢和清洗冷却塔。
2、制冷系统有空气当离心机组运行时，由于蒸发器和低压管路都处于真空状态，所以连接处极简单渗入空气，另外空气属不凝性气体，绝热指数很高，为 1.4,当空气凝积在冷凝器上部时，造成冷凝压力和冷凝温度上升，而导致离心机喘振发生。
解决方法：离心机接受K11制冷剂时，一般液体温度超过28℃时，表明系统中有空气存在。
排出方法：启动抽气回收装置，将不凝性气体排出，一般将制冷剂R11的压力抽到稍低于制冷荆液体温度相对应的饱和压力，即28℃以下的对应压力：117.68KMP以下即可。
3、冷却塔冷却水循环量不足，进水温度过高由于冷却塔冷却效果不佳而造成冷凝压力过高，而导致喘振发生。
解决方法：进行反喘振调整。
当能量调整大幅度削减时，造成吸气量不足，即蒸气不能均匀流入叶轮，导致排气压力陡然下降，压缩机处于不稳定工作区，而发生喘振。
为了防止喘振，可将一部分被压缩后的蒸气，由排气管旁通到蒸发器，不但可防喘振。
而且对离心机启动时也有益：削减蒸气密度和启动时的压力，可减小启动功率。
4、蒸发器蒸发温度过低由于系统制冷剂不足、制冷量负荷减小，球阀开启度过小，造成蒸发压力过低而喘振。
解决方法：检查蒸发压力过低原因，制冷剂不足添加制冷剂，制冷量负荷小，关闭能量调整叶片。
5、关机时未关小导叶角度和降低离心机排气口压力当离心机停机时，由于增压蓦地消失，蜗壳及冷凝器中的高压制冷剂蒸气倒灌，简单喘振。
解决方法：停离心机时应注意主电机有无反转现象，并尽可能关小导叶角度，降低离心机排气口压力。
离心式压缩机喘振原因及其预防措施分析_1
离心式压缩机喘振原因及其预防措施分析发布时间：2022-11-27T00:49:56.220Z 来源：《中国科技信息》2022年8月15期作者：李志杰[导读] 随着科技的进步，促进工程建设事业也在不断发展。
在工业建设中，离心压缩机的使用具有不可替代性，李志杰新疆中泰化学阜康能源有限公司新疆阜康 831500摘要：随着科技的进步，促进工程建设事业也在不断发展。
在工业建设中，离心压缩机的使用具有不可替代性，属于重要设备。
喘振现象能够损坏离心式压缩机结构，是设备不平稳的运行状态，不仅会降低离心式压缩机综合性能，还会阻碍机组正常工作，缩短离心式压缩机的使用寿命。
为保障工作效率及综合效益，应注意总结产生喘振的原因及预防措施，尽可能降低喘振频率，避免喘振现象。
本文就离心式压缩机喘振原因及其预防措施展开探讨。
关键词：离心式压缩机；喘振；预防引言通常来说离心压缩机主要执行多级压缩，其运行原理是借助自带的叶轮对气体做功，气体输送进叶轮与扩压器流道中，在离心升压、降速扩压作用下，实现机械能向气体内能的转化。
要想有效发挥离心压缩机运作性能，就应重视起设备的高质量制造，为设备良好、稳定运行创设有利的先决条件。
1离心式压缩机工作原理离心式压缩机的做功方式是气体被吸入室吸入，并通过转子对气体进行做功，以增加气体压力、速度和温度，气体进入扩散器以降低速度并进一步增加压力，最后一级的高压气体通过离心室和出口管排出，其中的弯曲回流装置主要作用是引导气体流向下一级继续压缩。
由于压缩过程中气体温度升高，气体在高温下压缩时能耗会急剧增加。
为降低压缩能耗，高压离心压缩机在压缩过程中采用中冷器降温。
也就是说，来自中间级出口的压缩气体不直接进入下一级，而是被引入蜗轮室和出口管外进行冷却，冷却后的低温气体通过吸入室进入下一个压缩级。
离心式压缩机由许多零件组成，根据其功能组成不同，分为转子和机架部分，其中压缩机的旋转部件为转子，非旋转部件和组件为机架。
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离心式压缩机喘振的分析和处理方法
摘要：本文就离心式压缩机为主要描述对象，分析了喘振的原因和主要问题，并针对这些原因提出了消除喘振的方法。
就喘振现象的发生机理以及影响因素，本文做出了详细论述，旨在为减轻喘振来提高离心式压缩机的性能。
关键词：离心式压缩机喘振分析
前言
离心式压缩机具有很多特点，诸如效率高，排气量大以及气体不受油污污染以及运转平稳等，成为目前应用广泛的速度式压缩机种类之一。
在工业生产上，离心压缩机的安全性能起重要作用。
但离心压缩机容易发生喘振，作为一种有着较大危害的固有现象，喘振对压缩机的使用寿命有很大的损害，应该受到重视。
1.离心式压缩机的喘振机理
由实际物体的高速转动带来气体的转动，从而形成离心力，这一过程实现了能量的传递，气体获得动能和压力能。
叶轮中高速转动的气体在扩压器内实现动能向压力能的转化。
所以说主要的压缩过程在叶轮和扩压器内。
这也是离心式压缩机的基本工作原理。
当时机情况偏离设计工况时，会出现气流量减小的情况，以致进入叶轮和扩压器的气体反向流动，冲向工作面，增加了非工作面边缘的扩压度，导致气流边界分层，最终形成了漩涡区。
在越靠近叶轮出口的地方，这种漩涡现象越严重，波及的范围也更大。
这是与偏离设计工况的程度成正相关关系的，因为偏离程度越大，气流量也就越小，工作面和非工作面之间出现的气流边界分层现象也就原来越严重。
而在离心式压缩机的实际构造中，由于叶轮中叶片的不完全对称性，导致气流流动的不均匀，气流边界分层可能会出现在不确定的某个叶道中。
当气流量减小到某一临界值时，叶轮的旋转会将整个分层现象扩张到更广的区域，此时气流向叶轮旋转的反向流动，气流旋涡开始形成，并出现在叶轮的外圆和内圆中，发生旋转失速的情况。
旋转失速的情况下，叶道中的气流无法通过，排气管中的高压气体会向压力下降的级里流动，及时填补了级流量不足的空缺，促使压缩机恢复运转，将倒流的气体重新排放出去。
此时又出现了级中气流量不足的情况，然后高压气体又流向低压区域的级里，促使叶轮正常工作。
这样周而复始的循环工作兴城路周期性的气流振荡，即“喘振”现象。
2.喘振的危害及判断
2.1.喘振的危害
喘振对于离心式压缩机的危害很大，可以总结为以下几点：①离心机的工艺过程和工作系统都是在特定的参数下进行的优化设计，尤其是对于气体参数的要求更高，但是喘振时气流的强烈振荡会带来一定的不稳定性。
②叶片的强烈震动会带来极大噪声。
③各部件之间的摩擦加大，压缩机的主轴也会受到影响，甚至
会造成弯曲变形的情况，对叶轮产生破坏。
④轴承和轴颈之间的磨损会导致轴承合金产生裂纹，甚至被烧毁。
⑤级间密封性遭到破坏，大大降低了压缩机效率，严重会导致爆炸等事故的发生。
⑥压缩机的毁坏有可能会带来相连接设备的不正常运转，影响精密仪器的测量准确性以及工作人员的正常操作，给整个离心压缩机的工作造成阻碍。
一般来说，机器的压力比、排气量以及气体密度会影响喘振的程度，一定程度上二者呈正相关关系。
2.2.喘振的判断
喘振带来的严重危害要求工作人员做到及时发现并判断，一般来说可以从以下方面判别：2.2.1.根据出口管路气流的噪声判别。
周期性的“呼哧呼哧”声一般出现在压缩机靠近喘振工况的情况下，一旦进入喘振工况，噪声就会大幅度增加，可明显分辨出来。
2.2.2.根据出口的压力和流量变化来判断。
测量仪表出现大幅度和周期性的摆动，根据指针摆动情况来判断。
2.2.3.根据机体和轴承的振动情况来判别，此时二者的振幅明显增大，机体震动感较强。
3.造成喘振的原因分析
3.1.机组内总压过大。
可能由于气体没有回流或者压缩机骤停，出口处的止逆阀开关失灵或者阀门前气体容量过大时系统急速减量，导致压缩机没反应过来出现系统内气压过大等情况。
3.2.吸入流量不足。
某些原因造成气体吸入量降低到临界值，其他条件不变的情况下，压缩机发生喘振，入口过滤器阻塞，但是转速仍不变，导致阻力过大；也有可能是滤芯不干净，使用起来效果不好。
4.防止与消除喘振的方法
从根本出发，最有效的措施是增加压缩机的流入气体量。
根据气体的性质做出不同要求。
无毒无害气体，诸如空气、二氧化碳等，可以放空进入，而合成气类似性质的气体可以回流循环处理。
这样一来，压缩机的气体流量大大增加，但是压力降低的同时功率也会降低，带来多余的消耗，从经济角度考虑，也是一种损失。
所以要想保持恒压运转，应该在气流放空或者回流的时候迅速提高转速，保持压力恢复原来的水平。
提高压力之前注意将放空阀（或者回流阀）打开，避免喘振现象的出现。
建议在了解压缩机性能曲线的前提下，做好防喘系统的自动运转工作，设计运行工况，根据实际需要来变换升压和升速的程度。
这里引入防喘振安全裕度的概念，以描述工作效率和工作损耗之间的一种平衡，太大的安全裕度会造成过多浪费和资源的消耗，太低的安全裕度会给工作带来一定的危险性。
所以防喘系统应该在安全裕度的要求及时调整，正常运行时紧闭阀门，自动投入工作实现了经济与安全的完美结合。
接下来就两个以上的防喘振回路机组的操作注意事项进行一些说明：第一，
增加负荷时要先关低压段防喘振阀，再处理高压段的，并在升压之后再进行升速工作；第二，减少负荷时也要先降低压力然后是速度，先调整高压段防喘振阀的状态，再处理低压段。
需要说明的是防喘振阀状态的改变操作中要注意力度不能太大，操作太猛会导致机组振动加剧，轴系损害也会加深，更重要的是影响了压缩机的正常工作和安全性。
尤其是对两个以上阀门的压缩机来说，缓慢有序的操作使得气流均匀，压力变化不会出现突兀状况，整个机组的协调性得到了保证。
总结
喘振是倒流和供气的循环交替形成，弄清喘振发生的机理并了解重要影响因素，结合实际情况采取有效措施改善喘振现象，以提高离心式压缩机的工作性能，降低喘振带来的危害，是一项重要任务。
参考文献：
[1]李广云.离心式空气压缩机喘振原因分析[J].中国科学院上海冶金研究所，2010，（2）.
[2]庞琳.离心压缩机喘振的预防及解决措施[J].中国高新技术企业，2010，（15）.。