防喘振功能详解.
风机如何“防喘振”
风机如何“防喘振”一、喘振定义喘振，顾名思义就象人哮喘一样，风机出现周期性的出风与倒流，相对来讲轴流式风机更容易发生喘振，严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏。
流体机械及其管道中介质的周期性振荡，是介质受到周期性吸入和排出的激励作用而发生的机械振动。
例如，泵或压缩机运转中可能出现的喘振过程是：流量减小到最小值时出口压力会突然下降，管道内压力反而高于出口压力，于是被输送介质倒流回机内，直到出口压力升高重新向管道输送介质为止；当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少,管道中介质又产生倒流，如此周而复始。
喘振的产生与流体机械和管道的特性有关，管道系统的容量越大，则喘振越强，频率越低。
一旦喘振引起管道、机器及其基础共振时，还会造成严重后果。
为防止喘振，必须使流体机械在喘振区之外运转。
在压缩机中，通常采用最小流量式、流量-转速控制式或流量-压力差控制式防喘振调节系统。
当多台机器串联或并联工作时，应有各自的防喘振调节装置。
二、风机喘振的现象1、风机抽出的风量时大时小，产生的风压时高时低，系统内气体的压力和流量也发生很大的波动。
2、风机的电动机电流波动很大，最大波动值有50A左右。
3、风机机体产生强烈的振动，风机房地面、墙壁以及房内空气都有明显的抖动。
4、风机发出“呼噜、呼噜”的声音，使噪声剧增。
5、风量、风压、电流、振动、噪声均发生周期性的明显变化，持续一个周期时间在8s左右。
三、喘振的原因根据对轴流式通风机做的大量性能试验来看，轴流式通风机的p－Q性能曲线是一组带有驼峰形状的曲线（这是风机的固有特性，只是轴流式通风机相对比较敏感），如左图所示。
当工况点处于B点（临界点）左侧B、C之间工作时，将会发生喘振，将这个区域划为非稳定区域。
发生喘振，说明其工况已落到B、C之间。
离心压缩机发生喘振，根本原因就是进气量减少并达到压缩机允许的最小值。
理论和实践证明：能够使离心压缩机工况点落入喘振区的各种因素，都是发生喘振的原因。
防喘振功能详解
DUMP输出： 输出： 输出
当向喘振控制线左方出现特定窜动时，可组态一个触点输 出打开大功率电磁阀，来使防喘阀快开。此特性对于有较 短阀程的大阀门来说很有用。当系统从喘振状态回来时， 电磁阀关。对阀的控制则可从比例控制恢复到正常的喘振 控制。
防喘振控制
在本套系统中，我们利用TRICON 防喘振扩展函数模块来完成压缩机的防喘振 控制。 防喘振扩展函数及功能块说明 在本套系统中，我们利用TRICON 防喘振扩展函数功能模块来完成压缩机的防 喘振控制。应用在防喘振控制中 防喘振扩展函数文件名： SGA31-02.LT2 防喘振扩展函数的各功能块作用如下： 喘振线功能块（Surge_Line）COMPRESSOR_SURGE_LINE 喘振监测功能块（Surge_Detect_02）COMPRESSOR_SURGE_DETECT 喘振调节功能块（Surge_Control_02）COMPRESSOR_SURGE_CONTROL
喘振检测功能块（Surge_Detect_02）
在本程序中，我们使用的是压比aPRATIO102J1 对流量差压rHX102J1（Pd/Ps 对h/ Ps）的算法。 在完全手动状态下gMANUAL 置1，输出阀位由操作员在HMI“手动输出”上给 出，当在半自动状态下，手动控制时，喘振控制优先。 本程序喘振控制模式采用压比rPRATIO（Pd/Ps 纵坐标）对能力rHX（h/ Ps 横 坐标）组成的坐标曲线，选压比算法时kSUMOD 设置为1，入口流量选择带温 度补偿即HXTYPE 设置为2，机组效率EFF=0.85, 热容比K=1，入口压力单元 （表压刻度）X=5（模块内有压力补偿101.3KPa），出口压力单元（表压刻度） Y=5（模块内有压力补偿101.3KPa），温度单元Z=2（摄氏度）。 压缩机基准温度Tb（40.0℃），孔板基准温度Tbo（40.0℃），基准压力Pb （ 70.0KPa），孔板 基准压力Pbo （ 70.0KPa）， 安全裕度偏置KEBIAS=10， 比例安全裕度即安全裕度线修正置KEPROP=7，喘振线裕度rADMARC1。 喘振点为rSULIN，压比为rPRATIO（Pd/Ps），能力为rHX(H/Ps)
大型透平式压缩机防喘振控制及应用
大型透平式压缩机防喘振控制及应用大型透平式压缩机是一种常用的工业设备，广泛应用于石油、化工、电力以及制冷等领域。
由于透平式压缩机的工作过程中存在很强的非线性特性和多种复杂的干扰因素，容易引发喘振现象，对设备的运行稳定性和安全性造成影响。
如何有效地防止和控制透平式压缩机的喘振现象成为了研究的重点。
喘振的定义是指透平式压缩机在工作过程中产生的自激振动，即由系统本身产生的振动引起的动态失稳现象。
喘振会导致设备的磨损加剧，噪音增加，甚至设备的损坏，严重影响设备的可靠性和安全性。
控制透平式压缩机的喘振现象非常重要。
防喘振控制方法主要可以分为两类：被动控制和主动控制。
被动控制主要是通过增加机械结构的刚度和阻尼来减小振动的幅值，降低发生喘振的可能性。
被动控制方法往往需要结构的改变和加装附加设备，成本较高且操作复杂。
而主动控制方法则是通过对系统进行状态预测和控制，实时调整透平式压缩机的工作参数，来抑制和消除喘振现象。
主动控制方法基于对透平式压缩机系统进行建模和分析，通过控制系统的输入信号，实现对系统的状态调节。
常用的主动控制方法包括自适应控制、模糊控制、PID控制等。
自适应控制方法是利用系统自身对外界环境的适应能力，通过动态调整系统参数，实时跟踪和补偿系统的非线性和时变特性，从而使系统保持稳定的控制方法。
模糊控制方法是一种模糊规则的基础上建立的控制方法，通过模糊的量化方法来描述系统的状态和行为，根据模糊规则进行控制决策。
PID控制方法是一种经典的控制方法，通过对系统的误差、偏差以及变化率进行反馈调整，来实现控制目标。
除了主动控制方法，还可以通过优化透平式压缩机的结构和设计参数，改善系统的动态性能，减小喘振的发生概率。
常用的优化方法包括多目标优化方法、遗传算法等。
多目标优化方法是考虑多个冲突的优化目标，通过寻找一组最优解来解决多目标问题。
遗传算法是一种模拟自然界生物遗传机制的优化算法，通过模拟进化和选择的过程，在多个解空间中搜索最优解。
防喘振阀工作原理
防喘振阀工作原理
防喘振阀是一种用来防止管道系统中出现水锤现象的设备。
在管道中输送液体时，当管道中的阀门突然关闭时，液体会因为惯性而继续流动，导致管道中产生压力波，进而引起水锤现象。
水锤会导致管道中的设备和管路受到损害，甚至引发爆炸事故，因此需要采用防喘振阀进行控制。
防喘振阀的工作原理是：当管道中的阀门关闭时，防喘振阀会迅速开启，将管道中的液体引入阀内，使其自由扩张，从而消除管道中的压力波。
一旦管道中的压力波被消除，防喘振阀便会迅速关闭，保持管道的正常工作状态。
防喘振阀通常由一个主阀和一个阀芯组成。
当管道中的液体流经主阀时，阀芯会受到流体作用力，从而迅速打开。
一旦液体中断或流量减少，阀芯会迅速关闭，避免管道中产生水锤现象。
总之，防喘振阀是一种非常重要的管道控制设备，可以有效地保护管道系统和相关设备不受水锤现象的影响。
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气压机组防喘振操作培训
在日常操作中，防喘振系统只是起到调节入口流量 从而控制工作点在稳定区的作用，而一旦机组发生喘振， 最为有效的消除方法是立即打开出口放火炬进行泄压，因 为机组喘振时，机组的进出口压力、流量会大幅波动，如 果只是一味的开大反飞动控制阀调节，一方面会让反应压 力持续上升，造成沉降器、分馏塔超压，另外一方面，调 节速度较慢。 而打开出口放火炬进行调节，可以有效降低压比，另 外，可有效防止系统高压介质反串入机组内。 目前，由于气压机组的入口流量失灵现象较多，无法 通过防喘振系统判断机组的工况，但是，机组在喘振时， 机组的轴震动、轴位移、干气密封耗气量会大幅上升，入 口压力、出口压力会大幅波动，可以通过这些现象确定机 组发生喘振，进行果断处理。
8、对气压机主要参数每小时记录一次进行对比判断。 9、反应压力小幅波动用反飞动阀调节，波动较大时用转速调节； 10、如果发生喘振第一时间开出口放火炬控制阀消除喘振，并 汇报车间值班干部和专业干部进行处理。 11、在消除喘振后关闭出口放火炬之前，应当确认入口流量、 入口压力、出口压力恢复正常，关闭过程中也要注意各参数变 化，出现异常波动应停止关闭放火炬阀。
气压机组防喘振操作 2012
一、喘振的定义：
指离心式压缩机在运行时，进出口压比不断增加，入口流量 不断减小，达到最小流量时，压缩机流道中出现严重的旋转 脱离，流动严重恶化，使压缩机出口压力突然下降。由于压 缩机总是和管网系统联合工作的，这时管网中压力并不马上 减低，就造成管网中压力反而大于压缩机出口压力，因而管 网中的气体就倒流向压缩机，直到管网中压力下降到低于压 缩机出口压力为止，这时倒流停止，压缩机又开始向管网中 供气，恢复正常工作，但当管网中气体又恢复到原来压力时， 压缩机流量又减少，系统中气体又开始倒流，如此周而复始， 就在整个系统中产生了周期性的气流振荡现象，这就是喘振。
防喘振控制方案
引言防喘振是在机械工程领域中一个重要的挑战，它涉及到防止机械系统发生喘振现象的控制方法和方案。
喘振是一种机械系统失稳的情况，会导致机械元件屈服、损坏甚至系统瘫痪。
因此，开发一种有效的防喘振控制方案对于提高机械系统的可靠性和工作效率至关重要。
本文将介绍一种针对喘振问题的控制方案。
首先，我们将了解喘振的原因和影响。
然后，我们将介绍一种常用的防喘振方法，并讨论其优缺点。
最后，我们将提出一种新的防喘振控制方案，并介绍其原理和应用。
喘振的原因和影响喘振是由于机械系统在特定条件下出现的不稳定振动。
它通常发生在高速旋转机械中，例如发动机、离心泵等。
喘振的主要原因是机械系统的刚度和阻尼与激励力之间的相互作用。
当激励力的频率接近机械系统的固有频率时，机械系统的能量会被不断地输入，导致系统发生不稳定的振动。
喘振的影响非常严重。
首先，喘振会导致机械系统的一些零部件失效，例如轴承的磨损或破坏。
其次，喘振会降低机械系统的工作效率，并且会产生噪音和震动。
最重要的是，喘振会导致机械系统的整体性能下降，甚至可能引发事故。
常用的防喘振方法目前，有多种常用的防喘振方法，例如增加机械系统的刚度、增加阻尼、改变工作条件等。
以下是其中三种常见的方法：1.增加机械系统的刚度：增加机械系统的刚度可以提高其固有频率，从而使其远离激励力的频率范围。
这可以通过增加构件的截面积、采用更高强度的材料等方式实现。
2.增加阻尼：增加阻尼可以减小机械系统的振动幅值，并提高系统的稳定性。
这可以通过在机械系统中引入阻尼元件、调整阻尼器的参数等方式实现。
3.改变工作条件：改变工作条件可以改变机械系统的固有频率。
例如，改变旋转速度、负载或工作温度等参数，可以使系统的固有频率远离激励力的频率区域。
然而，这些方法各自存在一些限制和问题。
增加刚度和阻尼会增加机械系统的成本和重量，并且可能引入其他不稳定性。
同时，改变工作条件可能会影响机械系统的工作性能和使用寿命。
新的防喘振控制方案为了克服上述常用方法的限制，我们提出了一种新的防喘振控制方案，该方案结合了主动振动控制和参数优化的方法。
防喘振
1. 压缩机的防喘振控制方案以往方案大致可分为固定极限流量和可变极限流量防喘振控制两类。
但到目前为止，对于不同摩尔质量、温度、压力的压缩气体，还没有一种切实可行的方法来有效、精确地计算压缩机的喘振线，通常都是建立一个较大的额外安全空间，保证机组在可预设的最佳工作状况下安全运行，但这种方法使得压缩机的工作效率大为降低，因此有关的专业技术人员一直在寻找更有效的方法来解决防喘振控制过程中的安全与效率问题。
TS3000 系统的成功应用，就较好地解决了此问题。
2. 喘振线作图的基本方法压缩机防喘振控制系统的基本原理，如图2 所示。
图中：Yl=Y2/Y3=Pd/Ps=(PT2+ 1.0332)/(PT1+1.0332)；SP=Y4=V(Pd/Ps)+K(给定)；Y5= h/Ps=FT5/(PT1+1.0332)(测量)采用Pd／Ps 和c·h/Ps 做喘振曲线，其基本形状为抛物线，而采用Pd/Ps 和(c· h/Ps )2作图时得到的喘振线则在工作点附近基本呈直线形状(简化后，C2h/Ps)。
其关系式如下：h/Ps=V·(Pd/Ps)+K式中，Pd—压缩机出口压力(绝压)，kPa；Ps—压缩机入口压力(绝压)，kPa；C—常数(由孔板尺寸决定)，m2；h—孔板差压(与流量的关系式为Q2=H)，kPa3. 工艺控制方案(1)压缩机防喘振调节画面组成(a)防喘振动态示意图，将压缩机实际工作点在防喘振示意图上相应显示。
(b)动态数据，将实际工作点数据在ESD 画面相应处显示。
(c)点击ESD 流程图上相应调节阀，可弹出PID 画面，可在线修改设定值或输出值。
(2)调节防喘振电磁阀设定3 种状态，正常运转状态下，可设定自动调节，开停工或异常状态下，可设定手动调节或强制调节。
(3)报警利用声光报警及画面报警提示。
(4)控制要点(a)开压缩机前，应先将防喘振阀强制打开至100％。
(b)当压缩机实际工作点靠近防喘振线时，应提高压缩机转速，维持正常生产，若压缩机转速已达最大，则应打开防喘振阀，并适当降低装置负荷，保证压缩机的正常运行。
第一章离心压缩机防喘振控制
4.2 离心压缩机防喘振控制4.2.1 离心压缩机的喘振1．离心压缩机喘振现象及原因离心式压缩机在运行过程中，可能会出现这样一种现象，即当负荷低于某一定值时，气体的正常输送遭到破坏，气体的排出量时多时少，忽进忽出，发生强烈震荡，并发出如同哮喘病人“喘气”的噪声。
此时可看到气体出口压力表、流量表的指示大幅波动。
随之，机身也会剧烈震动，并带动出口管道、厂房震动，压缩机会发出周期性间断的吼响声。
如不及时采取措施，将使压缩机遭到严重破坏。
例如压缩机部件、密封环、轴承、叶轮、管线等设备和部件的损坏，这种现象就是离心式压缩机的喘振，或称飞动。
下面以图4.2-1 所示为离心压缩机的特性曲线来说明喘振现象的原因。
离心压缩机的特性曲线显示压缩机压缩比与进口容积流量间的关系。
当转速一定时，曲线上点有最大压缩比，对应流量设n c 为，该点称为喘振点。
如果工作点为点，要P Q B 求压缩机流量继续下降，则压缩机吸入流量，工作点从点突跳到点，压缩机出P Q Q <C D 口压力从突然下降到，而出口管网压力仍为C PD P ，因此气体回流，表现为流量为零 同时管网压力 图4.2-1 离心压缩机的特性曲线C P 也下降到，一旦管网压力与压缩机出口压力相等，压缩机由输送气体到管网，流量达到D P 。
因流量大于点的流量，因此压力憋高到，而流量的继续下降，又使压缩机A Q A Q B B P 重复上述过程，出现工作点从的反复循环，由于这种循环过程极B A D C B →→→→迅速，因此也称为“飞动”。
由于飞动时机体的震动发出类似哮喘病人的喘气吼声，因此，将这种由于飞动而造成离心压缩机流量呈现脉动的现象，称为离心压缩机的防喘振现象。
2．喘振线方程喘振是离心压缩机的固有特性。
离心压缩机的喘振点与被压缩机介质的特性、转速等有关。
将不同转速下的喘振点连接，组成该压缩机的喘振线。
实际应用时，需要考虑安全余量。
喘振线方程可近似用抛物线方程描述为：（4.2-θ2121Q b a p p +=1）式中，下标1表示入口参数；、、分别表示压力、流p Q θ量和温度；是压缩机系数，由压缩机厂商提供。
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压比或压升算法选择：
如前所述，根据使用需要，可选两种防喘算法之一进行组态。喘振线最 多可以设置到10段。下面的图例显示的是4段的喘振线。 喘振曲线－压比
6 92.6,5.8 (x4,y4) 5 Pd Ps 60.8,5.18 (x3,y3)
4
46.2,4.2 (x2,y2) 40.5,3.3 (x1,y1)
模块 10 计算喘振－速度耦合控制器的值。如果喘振发生，控制逻辑会 使控制器的设定值增加，使机组的转速升高增大入口流量防止喘振。 当然如果转速升高，机组的出口压力进一步升高，有可能继续引起喘 振，就应该解除耦合实现解耦控制。 模块 11 实现喘振控制逻辑的硬手动，软手动（半自动）及自动控制功 能。如果在硬手动方式，快速PID控制器的输出值不起作用。如果在软 手动方式，快速PID控制器仍然监视机组的运行情况，防止机组发生喘 振。
防喘振功能详解:(主编：吕作清）
TRICON调速及防喘振功能描述
蒸汽透平的速度控制 ： TRICONEX将根据汽轮机主机厂的起机曲线编制自动或半自动起机程 序。在通常应用中，机组的速度控制可以有多种运行方式，包括停机、 启动、暖机、加速、运行等。在自动起机模式下，根据起机曲线的升速 率，蒸汽透平将自动从零转速升到最小转速或额定转速。另外，还将组 态迅速越过临界转速的控制。在半自动起机模式下，操作工可在从零转 速到最小转速之间的任何转速下停留。一旦达到最小转速，操作人员可 将转速进一步提高到工作转速。 防喘振控制基本原理： 机组投入运行后，TRICON系统将根据压缩机 入口流量、入口压力、出口压力及相应的温度，利用TRICONEX独特 的防喘振技术来判断是否发生喘振。如发生喘振，则由防喘振控制器的 输出值进行调节防喘振控制阀。
通用喘振线
喘振参数 压缩机的喘振点可由压比（Pd/Ps）及入口流量表测出的入口流量计 算得出。入口流量的测量值与 Pd, Ps, Td,及Ts等可用来计算等价孔板 值h（该孔板可视为位于压缩机的入口），进而作出喘振预测。 防喘控制的 I/O要求 Tag Type Function PT AI 入口/出口压力 TT AI 入口/出口温度 FT AI 入口流量 PV AO 防喘阀 SOV DO 旁路/放空阀 ESD DI 跳车输出
模块 6 喘振控制器，这是一个PID控制器，根据喘振控制器的设定值及 当前的入口流量来计算出喘振控制器的输出值。 模块 7 计算喘振控制器的比例项输出。如工艺扰动特别大或其它原因， 造成机组突然喘振，喘振控制器来不及响应，这时该模块输出一个比 例项输出值，迅速打开防喘伐。 模块 8 计算机组启动时的控制逻辑输出值。在机组启动时，控制逻辑 使防喘伐全开，使机组安全启动，从而防止意外事故发生。 模块 9 选择防喘振控制程序的输出值。即在快速PID控制器的输出值， 比例项的输出值，机组启动时的逻辑控制器的输出值三者之间进行高 选。
3
2 1 0 20 40 60 80 100 h/Ps %
喘振曲线－压升
100 92.6,98.5 (x4,y4) 80 DP 60.8,86.8 (x3,y3)
60
46.2,62.2 (x2,y2) 40.5,44.9 (x1,y1)
40
20 0 0 20 40 60 80 100
h Orifice Differential %
安全裕度重校：
如果系统检测到工作点越过喘振线，表示喘振已发生，喘振控制线将被自动调节 到右方，而加大安全余量。 可能导致喘振的条件有： 因压缩机磨损导致喘振线移位 变送器调校不准确 安全裕度不足 过程条件突变 喘振线设置错误 每当如前述喘振被检测到，安全裕度增加（控制线右移）一个校准量。输入一个 裕度新值可使瞬态计数器归零，且使重校后的裕度等于输入值。系统可组态为每 次增加一个固定量（如2％），或一个累加量（如1，2，4，8％等）。重校发生 的最大次数亦可组态。 系统可显示如下量： 喘振发生次数（校准次数） 初始安全裕度 当前重校后的安全裕度
模块 12 阀门预置功能，用来提供阀门的响应速度。 模块 13 对等百分比伐进行线性化处理，提供其响应特性。 模块 14 如果联锁停车，用开关量信号紧急打开防喘伐。
TRICON Βιβλιοθήκη 振控制器特性 特性简介： 因为喘振发生得很快，必须使用特殊的控制技术来保证防喘阀及时打开。 TRICON控制器的运算速度很快，而且能够高效处理复杂的算法，所以 TRICON控制器可以理想地实现防喘控制。 防喘控制策略的标准特性有： 可选择Pd/Ps对h/Ps或Dp对h的算法 如果喘振发生，喘振安全裕度可自动调整 设定点浮动线功能可以在工作点向喘振线窜动时及时打开防喘阀 特殊的喘振控制器带有适应增益及快开/慢关响应等功能 比例调节功能可以‘迫使’防喘阀独立于控制过程而打开 灵活的起机和跳车逻辑 可选择手动控制帮助设定、测试和故障排除 当喘振逼近或透平跳车时，电磁阀触点输出可“打开”防喘阀 说明：如果实际应用需要，以上特性均可实现，未要求的特性则不予实现。
防喘控制方框图
TRICONEX的防喘控制系统可由各个独立的功 能模块来描述，每个模块都有各自已定义的功能， 并通过输入输出信号（均给出位号名）与其它功能 模块相互连接和作用。
防喘模块方框图
各块的功能介绍
TS3000控制系统的喘振控制功能用上图形象的表达，每一个模块都定 义一种具体的控制功能，各种控制功能相互作用，构成一个完整的防 喘振控制系统。 模块 1 选定控制算法。 模块 2 检测工作点离喘振控制曲线的远近情况。 模块 3 喘振安全域 （即喘振控制曲线与喘振曲线之间的距离）重新校 验，如果机组发生喘振，说明喘振安全域设得不太准确，需要自动重 新调整。 模块 4 生成喘振控制线，即喘振曲线加喘振安全域得到的喘振控制曲 线。 模块 5 计算出喘振控制器的设定值。振控制器的设定值根据工作点的 变化而变化。