離心式壓縮機及防喘振及方法

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1、離心式壓縮機的防喘振的方法???提要：喘振是離心式壓縮機的固有特性。產(chǎn)生喘振的原因首先得從對象特性上找。為使壓縮機安全有效和經(jīng)濟運行，在低負荷下操作時，其氣量應始終保持在喘振區(qū)右邊并留有一定的安全裕量，一般控制線位于超過喘振極限流量的5％—10％之處。目前常采用兩類防喘振方法，即固定極限流量（或稱最小流量）法與可變極限流量法。壓縮機防喘振的兩種方法李剛??徐靜????一、離心式壓縮機喘振的原因????喘振是離心式壓縮機的固有特性。產(chǎn)生喘振的原因首先得從對象特性上找。從圖1中可見壓縮機的壓縮比P2/P1與流量Q的曲線上都有一個P2/P1值的最高點。在此點右面的曲線

2、上工作，壓縮機是穩(wěn)定的。在曲線左面低流量范圍內，由于氣體的可壓縮性，產(chǎn)生了一個不穩(wěn)定狀態(tài)。當流量逐漸減小到喘振線時，一旦壓縮比下降，使流量進一步減小，由于輸出管線中氣體壓力高于壓縮機出口壓力，被壓縮了的氣體很快倒流入壓縮機，待管線中壓力下降后，氣體流動方向又反過來，周而復始便產(chǎn)生喘振。喘振時壓縮機機體發(fā)生振動并波及到相鄰的管網(wǎng)，喘振強烈時，能使壓縮機嚴重破壞。????二、防喘振自控系統(tǒng)的可行性分析????為使壓縮機安全有效和經(jīng)濟運行，在低負荷下操作時，其氣量應始終保持在喘振區(qū)右邊并留有一定的安全裕量，一般控制線位于超過喘振極限流量的5％—10％之處。只要保證壓縮

3、機吸人流量大于臨界吸入量Qp，系統(tǒng)就會工作在穩(wěn)定區(qū)，不會發(fā)生喘振。即在生產(chǎn)降負荷時，須將部分出口氣體，經(jīng)出口旁路閥返回到入口或將部分出口氣放空，保證系統(tǒng)工作在穩(wěn)定區(qū)。?????三、防喘振自控系統(tǒng)的幾種實現(xiàn)方法????目前常采用兩類防喘振方法，即固定極限流量（或稱最小流量）法與可變極限流量法????1．固定極限流量法????固定極限流量的防喘振控制系統(tǒng)，就是使壓縮機的流量始終保持大于某一定值流量，如圖1中的Qp，從而避免進入喘振區(qū)運行。此法優(yōu)點是控制系統(tǒng)簡單，使用儀表較少。缺點是當壓縮機轉速降低，處在低負荷運行時，防喘振控制系統(tǒng)投用過早，回流量較大，能耗較大。??

4、??2．可變極限流量法????在壓縮機負荷有可能通過調速來改變的場合，因為不同轉速工況下，極限喘振流量是一個變數(shù)，它隨轉速的下降而變小，所以最合理的防喘振控制方法，應是留有適當?shù)陌踩Ａ?，使防喘振調節(jié)器沿著喘振極限流量曲線右側的一條安全控制線工作，這便是可變極限流量法。????常用控制方案有兩種：一是采用測量壓縮機轉速，經(jīng)函數(shù)發(fā)生器作為流量調節(jié)器給定值（圖2)。二是根據(jù)防喘振控制線的數(shù)學表達式，用常規(guī)儀表來模擬表達式（1），控制流程如圖3所示。近年來隨著數(shù)字儀表和微處理器的發(fā)展，這樣的控制系統(tǒng)已容易實現(xiàn)。??????其中a、b由壓縮機制造廠決定，C是一個常數(shù)。?

5、????式中M—分子量????z—壓縮系數(shù)????R—氣體常數(shù)????k—綜合流量系數(shù)????四、防喘振控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法????水氣廠一英格索蘭空氣壓縮機，型號為C90M×3，三級壓縮，流量11942m3/h，進氣壓力（絕）0.09MPa，排氣壓力（絕）0.9MPa，功率1305kW。防喘振控制系統(tǒng)如圖4所示。此防喘振系統(tǒng)是通過測量機組出口壓力接近喘振點（旁通閥打開點）時，打開旁通閥來放出部分空氣實現(xiàn)的。??????旁通閥打開點的設定很重要。設定過高時，壓縮機在低負荷下消耗更大的能量。設定過低時，壓縮機將被允許穿過喘振線而發(fā)生喘振。而壓縮機的CMC可自動調整旁

6、通閥打開點，使其高于喘振線的值來修正。該壓縮機也曾發(fā)生喘振，從自控系統(tǒng)分析，有幾種情況會造成壓縮機喘振：????1．出口壓力的檢測出現(xiàn)故障，使CMC接受的信號是假信號，造成旁通閥不能開到位。????2．旁通閥故障，打不開。????3．斜坡時間（旁通閥從關到開的時間）設定過長，使旁通閥打開過于滯后。????4．入口過濾器臟，過濾器阻力大，入口流量減小。????5.CMC故障，使旁通閥失控。????五、結束語????離心式壓縮機的防喘振控制系統(tǒng)，在保證大機組的安穩(wěn)運行方面起著極其重大的作用。防喘振控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，可用固定極限流量法和可變極限流量法。還可根據(jù)具體的

7、情況，增加一些其它方面的保安措施。