离心式压缩机特性曲线与喘振现象初探共31页文档
离心式压缩机的喘振及防喘振控制分析
设备运维离心式压缩机的喘振及防喘振控制分析张倩（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海格尔木816000）摘要：离心式压缩机和其他类型的压缩机相比较，它具有体积较小，流量比较大、正常状态下运行效率较高，最主要的是对它的维修及保养非常方便且简单等优点。
因此，在现代工业生产中已经广泛应用离心式压缩机。
但是，在实际应用中，由于离心式压缩机本身对气体的压力、流量发生的变化非常敏感，因此，在实际应用过程中离心式压缩机会发生喘振现象。
关键词：离心式压缩机；喘振；防㟨振；控制离心式压缩机发生喘振现象属于运行中的一种特殊形式，当正在运行中的离心式压缩机发生喘振时，气流很容易会发生严重的冲击，甚至于喘振严重时，离心式压缩机的内部零件会有不同程度的损坏，这也是导致压缩机正常运行中可能发生故障的原因之一。
因此，针对离心式压缩机运行中发生喘振现象，应釆取相应的有效措施加以控制，才能确保空心压缩机正常平稳的运行。
1离心式压缩机的工作原理离心式压缩机正常运行中的工作原理具体如下：压缩机在正常运行过程中，气体将会随着压缩机的叶轮而旋转，同时也会因受离心力的作用被甩出，大量的流进压缩机的扩压器中，在叶轮处形成一个真空地带，与此同时，一些末经处理的外界新鲜空气会逐渐流入叶轮中，通过叶轮不停的旋转，对气体不断的吸入又甩出，从而使气体可以保持连续不断的流动。
2离心式压缩机喘振出现的原因及影响因素2.1离心式压缩机出现喘振的原因第一，离心式压缩机系统受到的压力过大时，会造成喘振现象，具体原因有以下几点：(1)离心式压缩机在正常运行的状况下，突然停止工作，而压缩机内所存的气体未及时清空。
(2)压缩机管道出口处的逆止阀发生失灵现象，导致使用受阻。
(3)气体在阀门处聚集的容量过大，当气体进入压缩机的出口时，气体的流量发生了强烈的下降趋势，这种情况下，使压缩机的防喘系统没有足够的完成投自动的时间。
第二，空心式压缩机吸入的气体流量不足。
当压缩机正常运行过程中，吸入的气体流量如果低于喘振流量时，空心式压缩机的管道入口处的过滤器会出现异常。
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
浅析离心式压缩机喘振故障原因及解决方法
浅析离心式压缩机喘振故障原因及解决方法喘振问题作为离心式压缩机最常见的问题之一，严重影响着压缩机的运行，也是造成压缩机损坏的主要原因之一。
在实际生产中，往往由于对喘振故障认识不足，可能会出现压缩机发生喘振故障时没有得到及时的判断和处理，造成压缩机硬件损坏，甚至危及压缩机使用寿命及功能的情况发生。
一、离心式压缩机控制系统现状离心压缩机控制系统主要是保障压缩机的安全、稳定运行，充分应用压缩机工艺区域，在工艺压力与流量范围内，保障工况稳定运行，提升离心压缩机操作的便捷性与自动化水平。
通过应用控制系统，可将离心压缩机的工作状态实时展现出来，促使操作人员掌握相应的信息，实时储存运行数据，为后期查询与分析奠定基础。
受到某些原因的影响，若离心式压缩机运行不稳定，控制系统可及时预测各类影响因素，在出现故障与问题的情况下，通知操作人员。
系统能够依据不同的情形，采取针对性的解决对策，合理做出动作，促使离心式压缩机迅速恢复到正常的运行轨道。
离心式压缩机控制系统设计本身属于关键性问题，本文主要从以下三方面入手，深入分析离心式压缩机控制系统设计现状，主要包括：(1)选择控制系统硬件平台，目前国内是在经典压缩机控制系统基础上，选择模拟调节器，实现运行参数(比如：排气量、排气压力等)调节，以此实现对保护装置安全运行提供保障，更好的满足实际工艺需求。
但就实际情况而言，这类调节器难以应变大负荷，就突发工况变化无法精准应对，难以使机组处于最佳运行状态中。
(2)合理选择控制系统软件，国外进口的压缩机组，供货商一般会选择配套的控制系统，这类系统的针对性较强，且控制效果比较理想。
也可购买第三方厂家的主要控制软件，将其直接应用在上位机监控系统内，可实现开发周期缩短，但这类方式会增加开发成本。
(3)选择控制策略，在离心式压缩机控制系统设计工作中，应当将防喘振数字划分为直接控制，实现最小流量控制，就不同故障情形，采取不同的解决对策。
不断引入先进的控制技术，比如：模糊控制、神经网络控制技术，为后期压缩机智能控制奠定良好基础。
离心式压缩机的喘振原因及控制策略探究
离心式压缩机的喘振外因主要就是管网导致的。管网是离心式压缩机输送介质的一种管道系统，其主要由吸入管道和排出管道构成，重要设备包括：管线、管件和阀门等等。要是由管网原因导致的喘振，则离心式压缩机的喘振幅度会随管网容量的变多而变大，随管网容量的变少而变小；要是由管网性能曲线左移导致的喘振，则当气流量变小时，管网性能曲线会加大左移，从而会与离心式压缩机的喘振曲线相交在喘振区域，使离心式压缩机发生喘振。
二、离心压缩机的喘振原因
（一）内因
离心式压缩机的喘振内因就是由叶轮以及介质所导致的，当进口的气流量低于标准值时，压缩机的气流方向就会和叶片进口的安装角产生偏差，如果偏差较大，还会导致脱离，此时气体就会滞留在叶道中，进而造成压缩机的压力减小，不过出口的压力并不会变小，这样就会使气体发生回流，从而补充了叶道的流量，使其恢复正常。如果流量变少时，倒流现象还会出现，如此反复设施中的气流就会出现振荡，这就是离心式压缩机的喘振内因。
三、离心压缩机的喘振控制策略
（一）随时调整设施的压力
在离心式压缩机的运转过程中，应随时对其压力展开监控，一旦压力超过标准值时，应马上实施调整，并通过调整进口流的方法来改变出口压力。同时还可借助防喘振调节阀，来放空内部的压力。此外，还可借助设施的旁通道，来排出压力，以使设施的压力保持在标准范围当中，确保离心式压缩机的运行稳定。
离心式压缩机的喘振原因及控制策略探究
摘要：离心式压缩机是化工生产领域非常关键的一种设备，通常对它的工艺要求会很高，因此价格会非常的昂贵，同时其工作的介质为气体，所以具有运行周期长、故障少、流速快、流量大等特点。不过离心式压缩机却一直存在着喘振现象，需要特别注意，只有改善了喘振现象，才能有效地保障设施安全稳定的运行。因此，本文就对离心式压缩机的喘振原因进行了分析，并提出了一些控制策略，以有效防止离心式压缩机出现喘振情况。
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”。
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。
离心式压缩机的防喘振控制
离心式压缩机的防喘振控制摘要：与其他类型的压缩机相比，离心压缩机在正常情况下体积小、流量大、运行效率高，尤其是维修方便。
因此离心压缩机在现代工业生产中得到广泛应用。
但是，实际上，由于离心压缩机本身对气体压力和流量变化非常敏感，所以在实际应用中会出现喘振现象。
为了更好地保障安全生产运行，研究离心式压缩机防喘振控制措施显得尤为重要。
关键词：离心式压缩机；防喘振；性能曲线1引言当压缩机进气流量足够小时，扩散器整个流动通道将出现严重的旋转停滞，压缩机的出气压力会突然降低，使管网压力大于压缩机的出气压力，迫使气流返回压缩机；当管网压力低于压缩机出口压力时，压缩机将再次为管网供电。
当管网压力恢复到原始压力时，压缩机会产生旋转间隙，出口压力会降低，管网中的气流会返回到压缩机。
如此反复，压缩机流量和出口压力周期性波动，这种现象被称为突现现象，是离心压缩机固有的现象，是压缩机损坏的主要原因之一。
防喘振控制程序是控制系统制造商基于机组制造商提供的实验数据开发的具有防喘振控制功能的标准功能模块。
这样可以确保压缩机的安全运行，提高机组的运行效率，但如果应用不当，会使机组发生喘振，破坏设备，导致停产等事故。
2离心式压缩机概述2.1离心式压缩机运行原理在正常运行期间，压缩机随着压缩机叶轮旋转，同时气体在离心力的作用下排放，排放的气体大量进入压缩机膨胀器，然后进入叶轮位置形成真空带，同时一部分未经过处理的外部空气也流入叶轮，随着叶轮的不断旋转，气体持续吸入和排放，使气体来回循环保持流动。
2.2离心式压缩机喘振成因造成喘振现象的直接和间接因素有很多种，在很多情况下，是由于多种因素结合而形成的喘振问题。
2.2.1流量因素离心式压缩机在运行过程中，当压缩机流量下降时，压缩机出口压力增加，当在该转速下达到最大出口压力时，机组进入喘振区，同时压缩机出口压力下降，导致压缩机喘振。
同时，在一定流量下，压缩机转速越高，喘振发生越容易。
离心式压缩机喘振的发生，其主要原因是流量小，因此压缩机运行中压缩机流量的增加是防止离心式压缩机喘振的重要条件。
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。
离心式压缩机的喘振原因与预防措施分析
离心式压缩机的喘振原因与预防措施分析摘要：离心式压缩机是通过叶轮带动气流，增大气流的速度，把气流中的能量转换成气压，从而提高气体的压强。
其优点是单级流量大，压力比高，气体介质密封效果好。
离心式压缩机具有较强的压力、流量相关性，其稳态工作区间较小，且极易产生喘振现象，为了保证离心式压缩机的安全、稳定工作，需要对喘振现象进行有效的控制。
通过对压缩机特性曲线的测试，可以得到满足特定工况的压缩机抗喘振特性曲线，该防喘振系统控制下的机组应是最安全和经济的。
关键词：预防喘振；离心式压缩机；故障分析1.离心式压缩机喘振原理离心式压缩机是一种利用叶轮高速转动来持续提高气压的转动设备。
气体压力主要是通过扩散阀和推进器来提高的。
当压缩机内的气体速度下降到一定程度时，将引起压缩机内叶轮的转动、分离，并在叶轮内产生大量的气体漩涡。
在这种情况下，由于阻塞严重，会使压缩机出口的压力大大下降。
因为管网的容积很大，所以出现在管网上的气体压力快速降低的可能性很小。
一般情况下，管网内的气压比压缩机出口气压高的多，造成管网内气压回流。
直到压缩机出口的气压和管道内的气压相同，这种回流现象才会发生。
此后，在人工转动叶轮的作用下，气压逐渐上升。
在管网内气压快速升高后，气压又会逐步下降，使系统内再一次发生回流，导致系统内出现大幅的气体喘振及周期的低频现象。
这就是压缩机的喘振现象。
2.离心式压缩机喘振的影响因素2.1内部因素离心式压缩机产生喘振的内在原因有两个：一个是叶轮，另一个是介质。
如果进气体速小于规定的数值，则会使压缩机的风向发生偏移。
如果有非常大的偏离，也可能造成分离。
这时，气体将滞留于叶轮流道内，使压缩机内压下降。
但是，在工程管道中，由于背压的存在，出口的压力不会下降，从而引起气体的回流，从而补充气体的流动，最终达到正常水平。
若持续降低且补给不充分，仍然存在回流现象。
长此以往，设备内的空气将产生喘振，这就是造成离心式压缩机喘振的内部因素。
离心式压缩机喘振分析和处理
离心式压缩机喘振分析和处理摘要喘振一直都是困扰离心式压缩机实现安全平稳运行的难题，喘振会造成机组部件损坏，影响设备使用寿命，带来严重的直接和间接经济损失，压缩机防喘振工作显得极为重要。
本文分析了喘振发生的原因，阐述了喘振的现象和判断方法，并结合实例介绍了防喘振技术在生产中的应用，总结了处理离心式压缩机喘振的多种方法，为不同工艺流程中改变操作思路、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TH452 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)082-0186-02离心式压缩机是在气体压缩装置中的关键设备，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，而压缩机的喘振是不利于压缩机安全稳定运行的一个重要问题。
本文就离心式压缩机喘振的现象、原因、判断和处理进行了分析和总结。
1 喘振的现象和发生喘振的原因1.1 喘振的现象每一台压缩机都有其特定的性能曲线，转速与流量、排出压力须匹配在一定范围内，压缩机才能稳定运行，如图1中虚线1右侧部分就是压缩机稳定运行区域。
当因为某种原因导致压缩机的吸入流量、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“旋转脱离”的现象，流体流动状态趋于恶化，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所表示的工况点是压缩机发生喘振的临界点，虚线1左侧部分的工况点代表压缩机的喘振区。
喘振是压缩机的固有特性，是对于压缩机的使用寿命和生产装置的长周期运行十分不利的因素，因此防喘振是所有压缩机组实现长期稳定运行必须要解决的一个关键问题，是日常操作需重点关注的问题之一。
纵轴p1/p2：压缩比；横轴Q：吸入流量；n1、n2：转速，n2>n1；a1：临界点；a2：最佳工况点；曲线1：喘振临界线；曲线2：最佳工况线图1 离心式压缩机特性曲线图1.2 喘振的原因喘振是压缩机的固有特性，压缩机运行时，叶轮将气体吸入、升压、提速并排出缸体，流体的各项参数均发生变化，但是处于一个动态的平衡中，当压缩机的工况点处于喘振区时，气体在叶轮上发生旋转脱离，叶轮向单位质量流体提供的总能量减少（压缩气体的动能和压力能），低于压缩机出口管网气体具有的总能量，叶轮排出的气体无法抵消出口管网压力而正常向后流动，气体流通的平衡被打破，如同逆水行舟，不进则退。
离心压缩机喘振以及防喘过程的分析
离心压缩机喘振以及防喘过程的分析摘要:离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机(即透平式压缩机)。
本文主要针对压缩机机组发生喘振与防喘机理作了讨论分析与阐述。
关键词:压缩机喘振防喘分析1 压缩机组工程概述西气东输站场有罗斯-罗伊斯(Rolls——Royce简称罗罗)公司和美国通用电气(简称GE)公司生产的两种航改型燃气轮机机组。
在西气东输燃气轮机机组中,燃气轮机的主要作用是使气体的动能转化为机械能,带动离心式压缩机。
离心压缩机的主要作用是,将上游来的低压天然气进行升压分输至下游用户。
2 压缩机的喘振分析研究压缩机,可以先从压缩机内部的非定常流动入手,对研究研究压缩机有很大帮助。
压缩机拥有比较复杂的工作稳定性,基本分为利用失速和喘振原理的气动非稳定性和利用颤振原理的气弹非稳定性。
逐步减小压缩机或者压缩机系统流量,将促使压缩机改变工作地点,如果越过喘振或者时速线,压缩机的工作将会发生不稳定情况。
压缩机的不稳定现象我们主要研究其中的气动不稳定现象,研究结果将这种现象总结成旋转失速和喘振两种情况。
下面我们对压缩机的喘振进行分析和讨论[1]。
2.1 喘振的原理喘振的产生:压缩机在运转过程中,流量不断减少,小到最小流量界限时,就会在压缩机流道中出现严重的气体介质涡动,流动严重恶化,使压缩机出口压力突然大幅度下降。
由于压缩机总是和管网系统联合工作的,这时管网中的压力并不马上降低,因而管网中的气流就会倒流向压缩机,直到管网中的压力降至压缩机出口压力时倒流才停止。
压缩机又开始向管网供气,压缩机的流量又增大,恢复正常工作,但当管网中的压力恢复到原来的压力时,压缩机流量又减小,系统中的气体又产生倒流,如此周而复始,产生周期性气体振荡现象就称为喘振。
它是一种周期性的现象,它能在压缩机机械部件上产生很大应力。
压缩机必须防止喘振,决不允许压缩机在喘振情况下运行。
如图1所示。
2.2 喘振产生的原因造成离心压缩机喘振的原因涉及到:工艺专业、仪表自控专业及部分设备专业等知识,其复杂程度不是我们一篇论文就可以阐述的。
离心式空气压缩机喘振问题研究及解决方案
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１ 问题 的提 出及分 析
通 常情 况 下 ， 对 于 机 组来 说 ， 多种 原 因都 可 能 引发 喘
振：
１ ． １ 机 组 流道 小 ， 效 率 降低 。 对于 离 心式 空 气压 缩机 象 的发 生。 通过 对 中 间冷却 器芯 体进 行 检查 发现 ， 在 芯体 组来 说 ， 在运 行过 程 中出现 喘振 现 象。 为 了确 保 机组 运行 内部 存在 严 重 的堵塞 现 象 ，经过 统计 前 后压 力表 的数 值 ， 的安 全 性 ， 通 过 对 离 心 式 空气 压 缩机 进 行 停 机 ， 进 而 在 一 发 现前 后相 差 ０ ． ０ ４ ＭＰ ａ。 由于 二级 的吸入压 力 比较低 ， 进 定 程 度 上 进 行检 查 ， 在检 查 过 程 中发 现 ： 许 多污 垢 附着 在 而在 一定 程度 上导 致发 生 喘振。 叶轮 以及 流 道 内 ， 在 一定 程 度上 增加 了清洗蜗 壳及 叶轮 的 ４ 改造 后结 论 难度 ， 开机 试 车运行 后 ， 发现 喘振 现 象依 然存在 。 ① 送 气 过程 中 ， 温度 要符 合相 关要求 ， 方案更 新后 ， 温 １ ． ２ 机 组 出气 口被堵 塞 。通 过检查 机 组 的雾滴 捕集器 度 由原来 的 ４ ５ ℃ 直 接下 降到 目前 的 ２ ８ ℃。 ② 改造 方案后 ， 内 的丝 网 ， 在检 查 过程 中没 有发 现任 何异 常现 象。 机组 始 终 处于 良好 的运 行状 态 ， 并且 在一 定 程度上 没 有发 １ ． ３ 受机 组 内部 通道 发生堵 塞 的影响和 制约 ，通常 情 生 过 喘振 现 象 ， 并 且 对 吸 风 系统 进行 了改 造 ， 进 而在 一定 况下 需要拆 出空气冷 却器 ，进 而在一定 程度 上 对其进行相 程度上确保了系统运行的稳定性。③提高了机组效率 ， 单 应 的检 查 ， 检查 结 果显示铝 翅 片被灰 尘覆 盖着 ， 空 气冷却 器 电消 耗 由 更 新 前 的 ５ ９ ｋ Ｗ・ ｈ ／ ｋ ｍ。降低 到 现 在 的 ５ ７ ｋ Ｗ・ 在 一定 程度上 受到严 重 的堵塞 。 对于 此类翅片来 说 ， 受强 度 ｈ ／ ｋ ｍｓ 。④ 由于冷却器垢阻减小传热系数增加使冷却效果 较 弱的影 Ⅱ 向 和制约， 进而 对翅 片进行 清洗 的过程 中 ， 容 易造 提 高 ，冬 季原 两 台 冷却 器 的 用水 由并联 使用 改 为 串 联 使 成翅片 倒伏 ，换热效 果及 清洗效 果在 一定 程度上 受到影 响 用， 减少用水量。⑤ 国产冷却器芯体每台在 １ ７ 万元左右 ， 和制 约 ， 因此在 这种 情况下 ， 需要更换 冷却器 芯体。
研究离心式压缩机产生喘振现象的原因-机械工程论文-工程论文
研究离心式压缩机产生喘振现象的原因-机械工程论文-工程论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——离心式压缩机广泛应用在石化、冶炼、动力等多种领域，其特点是结构简单、排气量大、性能稳定，实用性很强，并为相关行业带来了良好的经济效益。
但是离心式压缩机在工作当中，具有喘振的固有特性，喘振对离心压缩机的危害较大，严重的甚至会引发瘫痪离心式压缩机运行。
其导致的常见事故有弯曲转轴、损坏轴承、破坏密封能力、削弱压缩机的稳定均衡能力、断裂隔板等方面，而科学分析引起喘振的故障原因，对于寻求完善可靠的改进防范措施就显得尤为重要，离心式压缩机的喘振分析也成为业内的热门课题。
1、离心式压缩机喘振故障的原因分析运行过程中其喘振的发生具体有如下几大原因：（1）系统气压超过额定压力：当系统运转的内压超过压缩机规定的压力限值时，这时容易形成背压条件，导致出口的通道不畅，降低流量总量，严重的还会引发气压倒吸的现象发生。
一旦运行当中气流发生较大变化，并且未能及时校正，由于气源供应不足，破坏了离心压缩机稳定平衡的工作状态，发生喘振的几率就会相应提升。
（2）操作不当：在日常的操作当中，经常需要经行升压、升速、降速调节，一旦升速、升压过于急剧，或者是降速没有预先降压，都会破坏工作的均匀稳定环境，导致倒吸现象的发生，从而造成喘振。
（3）缺乏自动防喘措施：由于工作环境的不可预知性，很多剧变的因素都会引发喘振，如压力升高迅速、波动剧烈、人工调节难以及时响应等，自动防喘设备的投放可以很好的弥补这些不足，并且在实际应用中得到广泛的认可。
（4）零件的工作性能缺陷：当密封圈的密封性能不好，对中安装不到位，零件脱落或损坏的条件下，气流供应受阻或各环节之间的串气，都会导致喘振。
（5）运行环境的改变：为了减少喘振发生的可能，相关研究人员制定出了离心式压缩机的性能曲线，在具体的操作当中，要改变压力、流量等工况条件，操作人员未参考这些性能曲线时，很容易使离心压缩机的工况落入喘振区域，引发故障。
离心式压缩机喘振故障浅析及解决方法
离心式压缩机喘振故障浅析及解决方法摘要：由于科技和经济的不断发展和壮大，使得各种设备都在向自动化、先进化的方向发展，其中离心式压缩机也在不断地发展和完善。
离心式压缩机主要用于化工、石油等领域，属于非常重要的一项设备，会关系到化工、石油等领域的生产安全、稳定和效率，所以必须确保离心式压缩机安全、稳定、高效的运行。
在离心式压缩机的运行过程当中，经常会发生喘振故障，不仅会影响生产的效率，而且还会给操作人员以及生产设备带来很大的威胁，所以对离心式压缩机喘振故障进行分析并提出有效的解决措施非常有必要，能够给化工、石油等企业带来很大的作用，以保证其生产的安全和效率。
关键词：离心式压缩机；喘振故障；解决方法离心式压缩机对化工、石油等领域来说非常重要，是极其关键的一项设备，不过其在生产和加工的过程当中会受流量、温度及压力等因素的影响而出现喘振情况，进而影响生产的安全和效率，所以本文便对离心式压缩机喘振故障原因进行了分析，并提出一些有效地解决方法，以确保压缩机机组的运行安全。
一、离心式压缩机喘振的原因及特征（一）离心式压缩机喘振的原因在压缩机运行当中，机组和管网系统中经常会有气体反复不断地正流以及倒流，这便导致了整个系统会产生持续性的低频、大幅度的振荡，此种情况就被称作为压缩机喘振故障。
（二）离心式压缩机喘振的特征通常离心式压缩机喘振特征有三个，分别为：1.设备的组件、本体或者轴承出现了剧烈的振动，此时就代表压缩机发生了较为严重的喘振情况。
2.压缩机的流量以及排气压力出现了周期性的波动，此时的现象就是流量表与压力表的指针不断发生剧烈的摆动，这就表示离心式压缩机发生了喘振情况。
3.如果人的耳朵能够听到周期性的气流吼声，则表示离心式压缩机可能发生了喘振，不过要是周围的噪音太大或者设备的气流吼声较小时，则很可能无法发现喘振情况或者判断不准确，所以当出现预感时，就可借助仪表以及运行参数配合性能曲线来判断离心式压缩机是否发生喘振故障。
离心式压缩机的喘振分析与控制探讨
离心式压缩机的喘振分析与控制探讨摘要：随着我国经济的提高，工业化的发展也逐渐提升，离心式压缩机在工业当中也获得了越来越多的使用。
以前对于离心式压缩机的使用只是限制在各类大型的化工厂里，由于技术人员对压缩机的一些重要技术进行研究，所以到现在为止，往复压缩机逐渐被离心式压缩机取代。
可在使用过程里，依旧会出现喘振的现象，对于机器的正常使用有一定的影响。
文章通过对离心式压缩机出现喘振进行分析，并提出一些控制的措施。
关键词：离心式压缩机喘振技术控制分析离心式压缩机属于速度形式的压缩机，因为它具备了排气量大、效率高、结构简约、体积小、气体不会被油污染、在正常的工作下运转较为平稳、压缩气流没有脉动等特性，当前已经被大量应用在化工、冶金、石油、动力、制冷等行业当中。
离心压缩机的安全性、可靠性对于工业化的生产来讲尤为重要。
并且，离心压缩机对于气体的流量、压力、温度等变化非常敏锐，较易出现喘振现象。
喘振是离心压缩机的一种必然现象，危害性较强，成为了压缩机损坏的主要原因之一。
而在1945年时，英国就已经意识到了离心压缩机的喘振现象。
一、离心式压缩机喘振的机理分析1.性能曲线离心式压缩机透过叶轮的快速转动，将叶轮核心部位的气体利用离心力的作用抛向外部，让气体可以获得较高的速度，在透过扩压器把气体的速度转变成压力能。
并且，叶轮核心部位构成了负压区，可以把气体持续的吸入流道，形成升压和连续传导的过程。
2.管路特性曲线管路特性曲线指的是如果在管路的某种状况下，气流通过此管路时所需要的管路流量的管弦。
对于离心式压缩机来讲，管路仅仅是指压缩机在排气一侧的管路，在这个管路当中，管路所在意的能头可以通过管另一头的压力体现出来。
3.离心式压缩机的工作点由于离心式压缩机属于串联管路，所以在其正常运转的时候，一定要符合这几个方面：3.1通过压缩机的气量一定要等同于流过管路的气量；3.2管端的压力一定要和压缩机的排压相等。
所以，离心式压缩机的工作点一定是在这台压缩机的性能曲线以及管路特征曲线的交汇上。
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只有两曲线的交点A才是压缩机的实际工作点。
四、离心式压缩机喘振曲线
离心式压缩机在不同转速n下都有一条出口压力P （或压比ε）与流量Q之间的曲线。
当冲角达到某一值时，旋转分离区域联成一片， 占据流道。压缩机不再排气，管路中气体就会 倒回来，弥补流量不足，经叶轮压缩重新流出。 这一股气打出后，流量又没了，气体又倒回来。 这样周而复始的改变流向，机器和管线中就会 产生“低频高振幅”的压力脉动，并发出如 “牛吼叫”般的噪音。
这实际上是气流在交替倒流和排气时产生的强 大的气流冲击。这种冲击引起机器强烈的振动， 如不及时采取措施，将使压缩机遭到严重破坏。 这就是“喘振”。
五、产生、影响喘振的因素
当压缩机的性能曲线与管网性能曲线两者 或两者之一发生变化时，交点就要变动， 也就是说压缩机的工况将有变化，从而出 现变工况操作。
离心压缩机的变工况有时并不是在人们有 意识的直接控制下（例如调节阀门等）发 生的，而是间接地接受到生产系统乃至驱 动机的意外干扰而发生。
离心压缩机工作性能图
喘振线
控制线
速度线
PD/PS 入口流量 (hx)
止回线
四、离心式压缩机喘振曲线
喘振的实质
喘振又叫“飞动”，是离心压缩机的实际工作流量到一定程 度时，气流进入叶片的方向与叶片进口角度不一致，即冲角 i>0，这时在叶片的非工作面产生气体分离（旋转分离）。
四、离心式压缩机喘振曲线
三、离心压缩机的工作点
把压缩机的性能曲线Pκ-Qj同管路特性曲线Pe-Qj画在同一坐 标上，横轴以Qj表示，纵轴以压力P表示，则两曲线的交点 M即为压缩机的工作点。
下图是离心压缩机工作点示意图（图中用质量流量G代替容 积流量），图中线1为压缩机性能曲线，线2为管网性能曲 线。
பைடு நூலகம்
三、离心压缩机的工作点
P（或ε）-Q曲线是一条在气量不为零处有一最高 点的曲线，最高点右侧称为稳定工作区，左侧称 为不稳定工作区（喘振区），最高点所对应的气 量为压缩机喘振的最小流量Qjmin。
每一个转速下的特性曲线 均有一峰值，而这一点即 为喘振点。将喘振曲线上 所有喘振点连接起来，即 可得一曲线，叫做离心压 缩机的喘振曲线。
假设压缩机不是在A点而是在某点A1工况下工作，由 于在这种情况下，压缩机的流量G1大于A点工况下的 G0，在流量为G1的情况下管网要求端压为PB1，比压 缩机能提供的压力PA1还大△P，这时压缩机只能自动 减量（减小气体的动能，以弥补压能的不足）；随着 气量的减小，其排气压力逐渐上升，直到回到A工况 点。
三、离心压缩机的工作点
当离心压缩机向管网中输送气体时，如果气体流 量和排出压力都相当稳定（即波动甚小），这就 是表明压缩机和管网的性能协调，处于稳定操作 状态。
这个稳定工作点具有两个条件：一是压缩机的排 气量等于管网的进气量；二是压缩机提供的排压 等于管网需要的端压。
所以这个稳定工作点一定是压缩机性能曲线和管 网性能曲线交点，因为这个交点符合上述两个相 关条件。
二、离心压缩机的性能曲线
压缩机性能曲线左边受到喘振工况的限制， 右边受到阻塞工况的限制。
喘振工况是小流量 下的一种压缩机不 稳定状况，不仅与 压缩机级的设计导 致的旋转失速有关 ，还与外管网有关 ，我们在后面予以 描述。
二、离心压缩机的性能曲线
阻塞工况也称作最大流量工况，造成这种工况有 两种可能：
二、离心压缩机的性能曲线
离心压缩机的性能曲线---与级的曲线类似。指整机的 压力比ε、效率η及功率N随进口气体流量Q而变化的 曲线。下图为单级、两级和三级压缩的离心压缩机 整机ε-q曲线，由图可看出： a多级与单级相比，整 机的喘振流量增大， 堵塞流量减小。
B多级与单级相比，整 机性能曲线的形状变 陡，稳定工况范围变 窄。
一、管网特性曲线
所谓管网，一般是指与压缩机连接的进气管路 ，排气管路以及这些管路上的附件及设备的总 称。但对离心式压缩机来说，管网只是指压缩 机后面的管路及全部装置。
这样规定后，在研究压缩机与其管网的关系时 就可以避开压缩机的进气条件将随工况变化的 问题，使问题得到简化。
下图左侧是压缩机与排气系统中第一个设备相 连的示意图，排气管上有调整阀门。
当Pr为常压时，管网性能曲线就是线4。 可见管网的性能曲线是随管网的压力和阻力的变化而
变化的。
二、离心压缩机的性能曲线
级的性能曲线—指气体流过 该级时所得到的压力比ε、效 率η及功率N随该级的进气量 Qj而变化的曲线。 即ε-Qj、ηQj、N-Qj的曲线。这些曲线是 由试验测得。
压力比ε随着流量的增加而下 降，功率和效率随着流量的 增加而增加。当达到某一流 量时，流量再增加则功率和 效率下降。
一是级中流道中某喉部处气流达到临界状态，这 时气体的容积流量已是最大值，任凭压缩机背压 再降低，流量也不可能再增加。
另一种情况是流道内并未达到临界状态，即尚未 出现“阻塞”工况，但压缩机在偌大的流量下， 机内流动损失很大，所能提供的排气压力很小， 几乎接近零能头，仅够用来克服排气管的流动阻 力以维持这样大的流量。
一、管网特性曲线
为了把气体送入内压力为Pr的设备去，管网始端的压力（称 为压缩机出口的背压）Pe为： Pe=Pr＋△P=Pr＋AQ2 （1）
式中△P包括管网中的摩擦损失和局部阻力损失，A为总阻力 损失的计算系数。
将式（1）表示 在右侧图上，即为 一条二次曲线，它 是管网端压与进气 量的关系曲线， 称为管网性能曲线。
一、管网特性曲线
管网性能曲线实际上相当于管网的阻力曲线，此曲线 的形状与容器的压力及通过管路的阻力有关。
当从压缩机到容器的管网很短、阀门全开，因而阻力 损失很小时，管网特性曲线几乎是一水平线如线1。
当管路很长或阀门关小时，阻力损失增大，管网性能 曲线的斜率增加，于是变成线2所示。
阀门开度愈小，曲线变得愈陡，如线3。 如果容器中压力下降，则管网性能曲线将向下平移；