浅谈离心压缩机的防喘振控制
离心式压缩机防喘振控制
离⼼式压缩机防喘振控制离⼼式压缩机防喘振控制的探讨The research of anti-surge control forcentrifugal compressor杨宝星中国⽯油辽阳⽯化分公司芳烃⼚仪表车间摘要：对离⼼式压缩机喘振产⽣的原因进⾏了分析，总结了防⽌离⼼压缩机喘振的控制⽅法。
重点阐述了本⼚压缩机防喘振的控制⽅法及实际操作中应该注意的问题。
关键词：离⼼式压缩机；喘振；防喘振控制Abstract: This paper analyzes the reasons that surge occurs on centrifugal compressor and summarizes the control method of anti-surge control from centrifugal compressor. It especially illustrates the control method of anti-surge control from our plant’s compressor and discusses the problems in real operation. Keywords: Centrifugal compressor; surge; anti-surge control1、引⾔离⼼式压缩机具有体积⼩、流量⼤、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、经济性好等⼀系列优点。
因此，离⼼式压缩机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。
1.1 离⼼式压缩机喘振产⽣的原因离⼼式压缩机在运⾏过程中，负荷下降到⼀定数值时，⽓体的排送会出现强烈的振荡，机⾝亦随之发⽣剧烈振动，这些现象被称为喘振。
其产⽣的原因是压缩机⼯作流量⼩于最⼩流量时，⽓流在离⼼式压缩机叶⽚进⼝处与叶⽚发⽣冲击，使叶⽚⼀侧⽓流边界层严重分离，出现漩涡区，从⽽形成旋转脱离或旋转失速。
离心式压缩机防喘振控制措施分析
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。
第十七章离心式压缩机的防喘振控制
第十八页，共31页。
特点： 采用孔板测量出口流量，可允许较大的压力损失。 可用于高压缩比的场合。 需要考虑出口和入口温度（重度变化）的影响。 有些场合，计算式可更简化。
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17.2.4 离心压缩机串并联时的防喘振控制 串联运行时的防喘振控制 当一台压缩机的出口压力不够时，采用两台或两台
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实施离心压缩机串并联运行时的注意事项 尽量不要采用压缩机的串并联运行 串联运行时，后级的管网容量小，易发生喘振。 并联运行时，两台压缩机应尽量特性一致，防止因
负荷不均匀而引起某一台压缩机喘振。 从安全角度出发，常选用低选器，相应的流量控制
器常选用正作用控制器。 串并联运行增加控制的复杂性和工艺操作的复杂性
力稳定。 入口流量的可变极限流量防喘振控制： 采用上面显示的公式控制旁路阀（这是a≠0时的应
用示例：采用了乘法、除法和加法运算单元）。
ห้องสมุดไป่ตู้第二十六页，共31页。
17.3.2 空气压缩机的防喘振控制 实例三、空气压缩机的防喘振控制
空气压缩机的防喘振控制系统 采用DCS实施的防喘振控制系统
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例题 选择题（选择正确的答案，将相应的字母添入题内 的括号中。）
1．下列流体输送设备中，哪一种设备会产生喘振（ C）
（A）往复泵 （B）离心泵 （C）离心式压缩 机 （D）往复式压缩机
2．为保证流体输送设备不致损坏的保护性控制是（ A）
（A）防喘振控制 （B）选择性控制
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（C）三冲量控制 （D）分程控制 3．下列哪一条不属于离心式压缩机固定极限防喘振
第八页，共31页。
喘振的影响 流量不稳定，出现周期性的脉动流量。 使压缩机设备损坏。如1968年美国以压缩机喘振
压缩机防喘振控制
压缩机防喘振控制方法
压缩机防喘振的控制方法大致可分为固定极限 流量法和可变极限流量法,
1 . 固定极限流量法
固定极限流量是使压 缩机的入口流量保持控制线大于源自高转速下的临界流量,从而避免进
入喘振区运行,但在
低转速下效率太低,
能量浪费太大,
2 . 可变极限流量法
可变极限流量法是为 了减少压缩机的能量 损耗,在压缩机负荷 经常波动的场合采用,
4. 喘振的原因
当压缩机入口气体流量小于压缩机的最小流量 时,会导致压缩机排气管压力比机组内部压力 高,这时气体会发生瞬间倒流,压缩气体倒流又 使得排出侧气体压力降低,机组内部压力升高, 使气体流量恢复,直到出口压力升高,又重复上 述过程,这就是压缩机的喘振,
压缩机性能曲线的最高点就是喘振点,
离心压缩机特性
2. 喘振 当压缩机的负荷降低到一定程度时,气体排送会 发生往复运动的强烈振荡,从而导致机身的剧 烈振动,称为喘振,这是气体动力装置的一种特 性,
离心式压缩机与轴流式压缩机的比较
离心压缩机适用于中、小流量和中、高压力的 场合,流量约20～2000Nm3/min,大的可达 10000Nm3/min,单缸压比约 3.5～10,多缸排气 压力可高达90MPa以上,多变效率约为 76～83 %,
3. 压缩机的工作点
因为压缩机是串联在管路中,故当它正常工作 时,必须满足：
1 流过压缩机的气量必须等于流过管路的气量 指换算到同一状态下 ；
2 管端压力pe应与压缩机的排压相等,
因此,压缩机的工作点一定是在该压缩机的性 能曲线与管路特性曲线的交点上,
压缩机的工作点
性能曲线
工作点
管路特性曲线
压缩机的种类
2. 根据压缩机的压缩形式分,可分为往复式压 缩机、回转式压缩机、离心式压缩机和轴流式 压缩机,
离心式压缩机的防喘振控制设计探讨
离心式压缩机的防喘振控制设计探讨摘要：离心式压缩机的防喘振控制设计需要把握安全下限值设定、防喘振控制阀设计、出口管线布置设计。
为了提高离心式压缩机的防喘振控制效率，本文从健全防喘振系统警报机制、加大检测与调控压力、开发远程控制功能、科学设计机器参数等方面探讨，节约资源，提高工作效率。
关键词：离心式压缩机；喘振；控制设计工业快速发展，广泛应用了离心式压缩机[1]。
电脑上压缩机工作中受到分子量与温度变化影响与管理应用不当的影响容易出现振喘问题，威胁了机器的安全性、使用寿命及工作效率等等。
因此，设计人员应把握防喘振控制设计要点，从多个方面做好离心式压缩机的防喘振控制工作，保障机器的正常运行。
1离心式压缩机的防喘振控制设计要点1.1安全下限值设定设定安全下限值时其对防喘振阀的启动产生直接的影响。
由此可见，压缩机防喘振控制中安全下限值是相当关键的因素。
一般来说，工作人员可以通过可变极限流量与固定极限流量设定压缩机入口流量的安全下限值。
通过固定极限流量控制压缩机入口位置的流量值在固定值之上，避免压缩机的工作点误入喘振区。
设置固定极限流量并不复杂，防喘振具有投资少，可靠性强的特点，主要用于转速变化范围小与固定转速范围很小的压缩机。
若压缩机在转速较低的范围内运行，受到流量安全裕度较大的影响，可能浪费大量的能源[2]。
而要想降低压缩机能量损耗，可以设置可变式防喘振极限流量，设置压缩机入口流量的安全下限值。
若压缩机出现负荷波动，需要调节转速则可以使用此方法。
1.2防喘振控制阀设计设计防喘振控制阀时需要满足几个问题：一是针对可能发生的最大波动具有良好的防喘振效果；二是确保压缩机性能曲线上的操作的所有区域均具有良好的防振喘保护效果；三是控制防喘振最大流量值时比保证在稳定操作的前提下预防喘振流量更大；四是设计防喘流通能力时要全面规避压缩机进入阻塞区；五是从可控角度分析时需要控制降低防喘振阀的尺寸。
1.3出口管线布置设计设置压缩机出口管线时压缩机系统地可控性一定程度上受到影响。
离心式压缩机喘振的危害及防喘振控制
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影响与压缩机相连的其他设备的正常运转，干扰操作人员的正常工作，使一些测量仪表仪器准确性降低，甚至失灵。
一般机组的排气量、压力比、排气压力和气体的密度越大，发生的喘振越严重，危害越大。
2.喘振的判断由于喘振的危害较大，操作人员应能及时判别，压缩机的喘振一般可从以下几个方面判别：①听测压缩机出口管路气流的噪声。
当压缩机接近喘振工况时，排气管道中会发生周期性时高时低“呼哧呼哧”的噪声。
当进入喘振工况时，噪声立即增大，甚至出现爆音。
②观测压缩机出口压力和进口流量的变化。
喘振时，会出现周期性的、大幅度的脉动，从而引起测量仪表指针大幅度地摆动。
③喘振时，机体、轴承的振动振幅显著增大，机组发生强烈的振动[2]。
离心式压缩机防喘振控制探讨
科 技创 新 Ｉｎ ｖｔ ｎｏ ｉｎｅ ｎ ｃｎ ｌｇ ｎ ｏａｉ ｆｃｅｃ ｄｔ ｈ ｏｏｙ ｏ ｓ ａ ｅ
பைடு நூலகம்
离心式压缩机防喘振控制探讨
潘 宁 （ 中石 化 金 陵 分 公 司 江 苏 南京 ２０３ ） １０ ３
摘 要：离心式压缩机在石油化 工行 业 中已经广泛应用 ，合理 的防喘振控制策略 ，对于保证压缩机安全运行和减 少低 负荷下 的能耗具有重要意 义，本 文通过新 建成的轻烃回收装置 富气压 缩机 ，介 绍 离心式压缩机喘振线和控制线 的计 算和绘 制过程 ，并分
析 富 气 压 缩机 防 喘 振 控 制 的 实现 方案 和 控 制 方 法 。 关键 词 ：离心 式 压 缩 机 ；性 能 曲 线 ； 防 喘振 控 制 离 心式 压 缩 机 目前 广 泛 应 用 于 石油 化 工 等 行 业 ，其 安 全 可 靠 在正 常工 况 下 的 性 能 曲线 ，随 着 入 口流 量 的减 小 ，压 缩 机 出 口压 运行对工业 生产有着 非常重要的意义。 在各种各样的机组控制中， 力不断增加 ，到达最高点时即得到相应 的喘振点 ，将喘振点平滑 防喘振控制是最重要也是最复杂的控制之一 ，其控制 的优劣直接 地连接起来就得到 当前工况下 的喘振 线。 影 响 机 组 的 安 全 运行 和 低 负荷 下 的 能耗 。 在 金 陵 分公 司 轻 烃 回 收 通用性 能曲线。尽 管压 缩机厂 家提供 的预期 性能 曲线 能体 项 目中，采用压缩机防喘振控 制和机组安全保护控制相结合的方 现喘振特性 ，但 它们只 能分别表示 一种入 口条件 。一旦入 口温 案 ，有 效 提 高 了机 组 运 行 效率 和 安 全 保 护 要 求 ，通 过 对 该 机 组 防 度 、压力 、分子量发生 变化 ，原来 的特 性 曲线包括 喘振线也将 喘振控制策略和 方案 的分析探讨将有助于更进一步 了解压缩机运 随 之 发 生 变化 ，往 往 导 致 压 缩 机 的正 常 工 况 点 的偏 移 ，甚 至 跑 行状况以及 为今后系统程序移植提供指导意义。 到喘振区。 １ 压缩机喘振危害及防范 ． 为了消除入 口条件 的影响 ，利用相似原理 ，将特性 曲线中横 在压缩机运行过程 中，如果其 吸入流量减 少到一定值 ，一旦 坐标体积流量Ｑｖ 改为 ，转速 改为 ，纵坐标取出入 口 压 缩 比下 降 ，排 气 管 线 中 气体 压 力 高 于 压缩 机 出 口压 力 ，被压 缩 过 的气体很快倒流 回压缩机 ，待管线压力下降后 ，气体流动方向 又反过来。此时，其入 口流量和 出口压力周期性低频率大幅度波 这样绘 出的曲线称 为通用性能曲线 ，在应用时不受进 口条件 动 ，如 此 周 而复 始 ， 引起压 缩 机 强 烈 的 气流 波动 ，这 种 现 象 就 叫 变化 的影 响 】 。 压缩机的喘振 。压缩机发生喘振时 ，随着气体流量周期性的大幅 根 据 孔 板 计 算 公式 ，可 以得 到 入 口流 量 与 孔板 差 压 、 气体 密 波动 ，机身也会剧烈振动 ，并带动 出口管道、厂房框架震动 ，压 广 缩机会发出周期性响声。如不及时采取措施加以控制 ，会导致压 度的 关系式： √ Ｑ （ ３ ） 缩 机 的 级 间 密封 及 轴 封 的破 坏 ，加 剧 轴 承 的磨 损 ，严 重 时 会 引起 再根据理 想气体状态方程 Ｐ ＝ Ｔ 得到气体 密Ｊｐ 与 口 Ｖ ｍＲ ｚ 妾 ｌ入 广 动静部件的摩擦与碰撞 ，损坏压缩机 ，甚至 引起严重的事故。因 此喘振是影响压缩机组稳定运行的主要因素。 温度 、入口 压力 的关系式： ＝ ｐ 弓 （ ４ ） 由喘 振 现 象 发 生 的机 理 可 知 ，只 要 保 证压 缩 机 吸 入 流 量 大于 另外 ， 我们知道质量流量 与体积流量 的关系： — （） ５ 临界值 ，机组就会在稳定 区域运行而不会发生喘振 ，当运行工作 根据式 （ 、（ 、（） ３ ４ ５ 得到通用性能曲线 的横坐标如下 ： ） ） 点接近喘振区域 时，需要及 时打开防喘振 阀， 将部分气体打 回流 ， 从 而 保证 压 缩 机 稳 定 运行 。传 统 的 喘 振控 制 方法 主 要 有 两种 ：一 圣 （ ６ ） 种是固定极 限流量法 ，另一种是可变极限流量法。二者原理都是 √ ７Ｚ 。 ： ／ Ｇ Ｖ Ｐ 让压缩机通过的流量总是大于某一极限流量 Ｑ，当流量减／ 该 Ｊ ＠ｊ 式中 ，Ｑ 为压缩 机实际入 口流量 ， 为入 口质 量流量 ，Ｒ ＝ 值时 ，打开压缩机防喘振 阀门来维持足够 的流量。不同的是前者 ８ ．９Ｍ，为气体常数， 为工况下气体分子量 ， 为入口压力 ， ３ ４２ ／ １ 般选取最 大转速下的喘振极 限流量值 ，而后者是根据喘振 点的 ｚ 为压缩 系数 ， Ｋ为由孔板尺寸决定的常数 ， 为孔板差压 ， 为压 变化轨迹 （ 喘振线 ） 在一定的安全裕度下得到与喘振线平行的一 缩 机 入 口温度 ， 为 入 口气 体 工 况下 的密度 。 ， 条 控 制极 限线 （ 喘振 线 ） 防 ，以控 制 防 喘振 阀的 启 闭。 固定 极 限流 在 实际 的防喘振计算过程中 ，为了简化和更加 的直观 ，横纵 量 法 方 案 简 单 ，投 资 少 ，但流 量 裕 量 过 大 ，往 往 过 早 启 动 防 喘振 坐标分别采用 Ｈｘ和 绘制压缩机喘振线 ，其中 Ｈｘ表示式 （） ６ 系统 ，增加了能耗。 因此对于压缩机进气状 态变化较小的情况通 中ｈ 与 ／ ， ｘｔ 的百 分量 ， Ｐ） ￣值 ｍａ 而 ／￣ ａ 表 示孔 板 最 大刻 度 Ｐ） ｘ ｍ 常采用可变极 限流量法。 流量时所对应 的值 ，对应于孔板 的设计参数 ，由式 （）得 ： ６ ２ 喘 振 线 确定 ． （ ｘ ／ ＴＺ Ｋ Ｒ ， Ｐ （） （ … ） Ｒ ， ７ （ ＴＺ （） × ８ 中石化金陵分公 司运行一部新建成一套轻烃 回收装置 ，其富 其中 ，Ｑ… 为孔板最大质量流量 ， 表 示孔板设计压力 ， 气压缩机 Ｃ ０ 采用的是沈阳鼓风机厂制造 的２ Ｌ ２ 型两段离 ４１ ＭＣ ５ ７ 表示孔板的设计温度 ， ￣８ １ ． ／ ， 为设计分子量 ， Ｒ＝ ３ ４ ９Ｍｃ ２ 乙为设 心式压缩机 ，通过杭州汽轮机厂制造的 ＮＧ３ ／５型背压式汽轮机 ２２ 计压缩系数。 驱 动 ，设 计 采 用 两段 七 级 压缩 ，防 喘振 回流 线 分 别 由一 段 和 二段 根据式 （） ８ ７ 、（）计算出 Ｈｘ为： 出 口返 回 至 一段 入 口 处 ，一 、 二两 段 防 喘 振 控 制相 互 独 立 ，这 里 重点对一段防喘振策略进行分析探讨。 由于装置原料性质波动较 大，所 以将压缩机的性能 曲线转换成不 受进气状 态影 响的通用性 由于从预 期性能 曲线得到 的是 入 口当前工 况下的体积流 量 能 曲线 ，其 形状 与原 始 曲线 相 似 ，并 确 定 一 条 与 喘振 线平 行 的 控 并 且 压 缩 机入 口孔 板 设 计 规格 书给 出 的刻度 流量 为标 况 下 的 制线 来 控 制 防 喘振 阀 的开 启 ，避 免压 缩 机 流 量 低 于极 限值 而 进 入 体积流量Ｑ … ，为了方便计 算喘振点坐标 ，可 以将式 （）再次变 ９
离心式压缩机喘振故障分析与防喘振控制措施
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。
离心式压缩机防喘振控制设计
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。
离心式压缩机的喘振及控制探讨
离心式压缩机的喘振及控制探讨【摘要】离心式压缩机属于透平式压缩机的一种，它具有的优点是：平稳的运转、体积小、处理量速度快、结构简单以及气体不受油污等。
近几年在物理、石油、机械制造等行业运用非常广泛。
离心式压缩机的安全可靠的运行被人们所看重，对工、农业生产意义重大。
但是，离心式压缩机易发生喘振，所以我们要防止此现象的发生。
【关键词】喘振喘振的危害防喘振1 离心式压缩机工作的基本原理及特点离心式压缩机工作的基本原理是利用叶轮的高速旋转带动机体内的气体也随之一同旋转，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加，从而产生较大的离心力，气体就获得了巨大的能量。
在离心式压缩机的机体内，气体在流经叶轮后部的扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，前面的气体分子流速降低，后面的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。
当离心压缩机将排出的气体输向管网中时，如果压缩机排出的气体产生的压力与气体的流量都相当稳定时，这就是说明两者的性能相协调，是一种稳定的工作状况。
下面是这个稳定工作点所具有的两个条件：一是压缩机的排气量、管网的进气量，两者应该相等；二是压缩机排压、管网需要的端压，两者应该相等。
2 离心式压缩机的喘振现象根据流体力学理论，当离心式压缩机的操作工况与设计工况偏离时，气体的流量就会减少，进而进入叶轮的气流的方向就会发生变化。
当气体的流量减少到低于最小流量值时，天然气流在叶片进口处与叶片发生冲击效应较大，在气流的连续性和叶轮的连续旋转下，这种边界层分离的现象就会扩大，直至整个流道，在叶道中形成气流漩涡，从而形成“旋转脱离”或“旋转失速”。
当发生旋转脱离时，气流在叶道中不能顺利的通过去，造成机体的出口压力大于进口压力，排气管内较高压力的气体便倒流回来。
瞬时，使叶轮又达到了正常压力值，从而又恢复了正常工作，因此就会把倒流回来的气体压出去。
这样的重复现象，使机体发出“哮喘”声，这种现象叫做压缩机的“喘振”。
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但 压 力 多变 ， 而且 在 压 缩 机 的进 出口均 无 节 流元件 ， 此 种 防 喘 振 控 制 方 案 就 只能 采 用 脉 动 函数 控 制方 法 ， 此 种 方 法也 是 目前 研 究 中 最 不 确 定 的 办法 。 在 这 种 情况 下， 多 采 用 压 比脉 动 、 电流 脉 动 等 矩 阵 在一起运 行的各种装 置、 设备、 容器、 阀和 喘振 控 制 是 将 压 缩 机 控 制 运 行 在 机 组 的 防 出 口压 力 脉 动 、 管道组成。 喘振 线 右 线 即为 成功 。 函数， 来实 现 防喘 振 控 制 方案 。
的。 由喘 振 点 连 成 的 线 ， 叫喘 振 线 。 喘 振 线 出 给 一 个 执 行 器 ， 这 样 就 会 给 编程 、 调试 、 左侧 叫喘 振 区 ， 喘 振 振 右 侧 叫运 行 区。 机 组 操 作 带 来麻 烦 ， 存 在 人为 的 不 可确 定 因素 ， 因 此 要 做 防 喘振 使 控 制 变 为不 稳定 ， 不可 靠 ， 更 不智能 。 组 本体 性 能 的掌 握 、 工 艺要 求 的了解 及 控制 是 严 禁 在 喘 振 区运 行 的 。 所 谓 喘振 （ ｓ ｕ ｒ ｇ ｅ ） ： 是 由于 严重 失 速 （ ４ ） 性 能 曲线 多条 ， 工 艺 变化 多变 ， 无 节 方 案 的 选 择 成 为了其 控 制 系统 的 前 提 基 础 控 制 。 ‘ 采用脉 动 函数 控制 必要条件。 在 复杂 的控 制 中， 要求 最 高 的 就 导 致 在 压 气 机 和 连 接 管 道 中 ， 出现 工 质 流 流 元 件 ， 此 种 情 况是 压 缩 机 介 质多为空 气 ， 电 机 是 机 组性 能 控 制 中的 防 喘 振 控 制 。 其 控 制 量 以 较 低 的 频 率 振 荡为 特 征 的 不 稳 定 流 动 恒转速， 而 工艺 流 量 调 节 量 为 稳 定 ， 是 为 了使 压 缩 机 能 够 满 足 工 艺 过 程 中对 于 的 有 害 工 况 。 当压 缩 机 运 行 中， 气 流 在 排 出 脱 动 ，
压缩机供气的要求， 当管 网特 性 变化 时 ， 例 时形 成 严 重 的 分 离时 ， 引起 压 气 机 出 口气 流 如： 用气 量变 化 ， 需要 对 压缩 机 的 参数 （ 如： 压 力 和 流 量 强 烈脉 动 的 现 象 ， 其 本 质 是 气 在 喘 振 线 气体的流量、 压力、 或 压此 和 温 度 等 ） 进 行 流 出现 的 一种 沿 轴 向的 自激 振 荡 。 叫防 喘 振 控 制 线 。 防 压 缩 机调 节 控制 。 管 网 系统 指与压 缩 机 联 合 右移 一定 裕 度 做 的 线 ，
力站、 空 分 系统 冶 金 吹 炼 等 多种 装 置 上 ， 完成 供风 、 升压 等原动 设备 。 其 流 量范 围 宽、 压 力范 围宽 、 构 造 相 对 简单 、 效率 高 、 寿 命长 。 其 设 备 是 装 置 中的 核 心重要 设 备 ， 所 以机 组的控制 就成 为十分重要的。 控 制 系 统 的 智能 性 、 可靠性、 准 确性 ， 均 要 求 对 机
渠鸾
（ 沈 阳鼓风机 集团有 限公 司
摘
１ １ ０ ８ ６ ９ ）
要； 该文介 绍了离心压墙机性 能调节中， 防喘振 控 制的重要 性和喘振的原 因分析及从控 制方案进行分析讨论 ， 因为空压机性能曲线基本
是进 出１ ３ ＇ 压比 （ 或 出口压力） ， 流量 （ 或差压）多重参数控制的， 在采用参数联 动控制时， 在启动， 运行 调节时， 如果不清楚准确的控制机 组的喘
离 心 式 空 压机 广 泛 应 用 于 仪 表 风 、 动 为一 旦喘 振 发 生 ， 空压 机 将 处 于不 安 全 的工 采 用 无量 纲 坐标 转 换 函数 控 制 作状态。 此 种 情况 是 压 缩 机 压缩 介 质为 多种 ， 其 根 据 离 心 式 空 压机 的喘 振 机 理 并 针 对 他 每 种 介 质与 第 ２ 种控制方案相同； 而 且 此 种 方 案 控 制 会 造 成 多 防 喘 此 型号 的 机 组 喘振 控 制 方面 ， 我 们 由简单 到 种 机 器 采 用 第 ２ 多函 数有 表诀 最 后 输 复杂逐 步分析查 找原因。 喘 振 点也 是 变 化 振 控 制 函数 有又 叠 加 ，
１ 喘 振 的分 析 讨 论
在 压 缩 机 的 运行 中， 在某一个压力、 转 速 下， 有一个 最 小流 量 点， 低 于 这 个 流 量 时， 压缩 机 的 性 能 将 变 得 不 稳 定 ， 即 出现 喘 振。 喘 振时 ， 压 缩 机 系 统 的 气 流 周 期 性 波 动， 压 力 和 流 量 的 的 大 幅 度 波 动 将 使 整 个 压 缩机组的振动加大， 严重 时， 足 以使 压 缩
振， 会 造成机 组的严重损坏。 为了 保 证机组安全， 可靠的运行， 满足 不同调节中的控制保护， 压缩机的防喘振 控 制线是很重要 的。 兢机组的特性 分析， 喘振 原因分析 ， 最终讨论其 目 前的几种防喘振 控制的解决方案， 内 容进行 了 全面分析和 方案讨论， 具有实际应用性和实效性 。 关键词 ： 性能 喘振 防喘振 控制 中图分类号 ： Ｔ Ｈ ４ ５ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４ － ０ ９ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ （ ａ ） － ０ １ ０ ５ — ０ １
工 业 技 术
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ，ｏＶａ ２ — ０ １ ３— Ｎ Ｏ ． １ ６ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅｃｈ ｎ ｏｌ ｏｇｙ ｎｎ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａ ｌ ｄ
Ｉ团圆潞硼 — ■ ● 瞄源自■ 叠 墨 臣 ● ■ — ■ 浅谈 离心压缩机的防喘振控制