离心式压缩机喘振的危害及防喘振控制
离心式冷水机组的喘振机理、危害及防护
离心式冷水机组的喘振机理、危害及防护离心式压缩机是以叶片旋转式为主的压缩机，随着叶轮的高速旋转作用和通过扩压器的扩压，提高了介质气体压力，离心式压缩机的稳定运行是工业生产的重要保障。
本文说明了喘振的判断方法，对喘振原因进行了详细的分析，并给出了防喘振条件及措施，为离心式压缩机喘振的治理打下了坚实的基础。
随着我国工业生产水平的提高，离心式压缩机的应用越来越广泛，其优点突出，得到了大家的认可。
但是离心式压缩机在运行的过程中容易发生喘振的现象，严重影响了工业生产的安全性和稳定性。
因此如何分析喘振的发生原因并采取有效的治理措施成为了工作人员需要解决的问题。
下面就此进行讨论分析。
一、喘振的判断方法离心式压缩机一旦发生喘振现象，则机组和管网的运行状态会有以下较为明显的特征：(1) 压缩机和管网之间发生周期性的振荡，并产生时高时低的噪声，严重时机组甚至会发生剧烈的“吼叫”声。
(2) 机壳和轴承发生强烈的振动，且振动不稳定，时大时小，并发出强烈的、周期性的气流声;喘振的振动频率一般较低。
(3) 气体介质的出口压力和入口流量大幅度的变化，发生周期性的脉动，严重时还可能产生气体倒流的现象，这是较危险的工况。
(4) 拖动压缩机的电机的电流表和功率表指针会产生大幅度的波动，并随着喘振强度的增加而逐渐增大。
因此，在生产过程中，通过对离心式压缩机运行的声音、进口压力和流量、振动幅度仪表的观察，就可以有效地判断出喘振是否发生。
二、喘振原因的分析2.1 喘振发生的内因研究表明，喘振发生的内部原因与叶轮结构及叶道内介质气体有着密切的关系。
当进口气体流量瞬时降低，低过了所允许的最低工况点时，压缩机内的气流流动方向与叶片进口安装角出现很大的偏差，造成叶道内的气流出现严重的“旋转脱离”，使气体在叶道中滞流，致使压缩机压力突然降低，然而出口系统的压力并没有瞬时下降，这就使排气管内压力高的气体流回压缩机，使叶道内的流量又得以补充，并恢复正常工作，当压缩机内的流量再次减小时，系统气体又会出现倒流，如此反复，系统中的气流便产生了周期性的振荡，并伴随着强烈的噪声，这就形成了压缩机的喘振。
压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施
压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施
压缩机防喘振系统是用于防止压缩机在工作过程中出现喘振现象的一种控制系统。
喘振是指压缩机在运行过程中由于压力倒挂和气阀开闭不当等原因，使得压缩机出现杂音、振动加剧，甚至引起设备损坏的现象。
1. 振动增大：喘振会使得压缩机的振动加剧，导致设备整体的振动增大，从而造成设备寿命降低、设备故障增多等问题。
2. 噪音增大：喘振会使得压缩机发出较大的噪音，影响工作环境和工人的身心健康。
3. 能耗增加：喘振会使得压缩机的工作效率下降，从而导致能耗增加，造成能源的浪费。
4. 设备损坏：喘振会使得压缩机的工作过程不稳定，从而可能导致设备的损坏，增加维修和更换的成本。
1. 定期检修：定期检修压缩机，对机械设备、气阀等进行维护和修理，确保其正常工作。
2. 合理选型：在选用压缩机时，需要根据实际工况和设备需要，选择合适的型号和规格，减少喘振的可能性。
3. 安装调试：在安装压缩机时，需要严格按照厂家的要求进行安装和调试，确保设备的稳定运行。
4. 加装减振装置：在压缩机的进出口处加装减振装置，减少设备振动对周围环境和设备的影响。
5. 增加控制系统：增加喘振控制系统，可以监测和控制压缩机的工作状态，及时采取措施避免喘振的发生。
6. 做好运行维护：在压缩机工作过程中，要做好运行控制和维护，及时清洁设备和更换损坏的部件，确保设备的正常工作。
7. 培训工作人员：对使用压缩机的工作人员进行培训，提高其对喘振现象的识别和处理能力，减少人为操作引起的喘振问题。
通过采取上述防范措施，可以有效降低压缩机防喘振系统出现问题的可能性，提高设备的安全性和稳定性，延长设备的使用寿命，减少生产成本。
压缩机防喘振的3种控制方法
压缩机防喘振的3种控制方法
压缩机喘振是一种有害的现象，因为喘振可能导致压缩机损坏或减少其寿命。
因此，为了防止压缩机喘振，可以采取以下三种控制方法：
1. 变频控制方法
变频控制方法是通过改变压缩机的转速来防止喘振。
具体来说，当输入流量低于一定值时，压缩机将自动降低转速，从而防止喘振。
这种方法的好处是不会产生噪音和振动，而且可以在喘振之前避免发生。
但是，这种方法的缺点是成本较高，需要购买变频设备。
2. 放气控制方法
放气控制方法是通过对不合格气体进行放气来防止喘振。
具体来说，当气体浓度低于一定值时，压缩机将自动放气，从而防止喘振。
这种方法的好处是成本较低，但缺点是会产生一定的噪音和振动，而且需要人工干预。
3. 自动控制方法
自动控制方法是通过对压缩机的转速和气体浓度进行监测和自动调整来防止喘振。
具体来说，当输入流量低于一定值时，压缩机将自动降低转速，从而防止喘振。
当气体浓度低于一定值时，压缩机将自动放气，从而防止喘振。
这种方法的好处是既不会产生噪音和振动，又可以在喘振之前避免发生，而且成本相对较低。
综上所述，变频控制方法、放气控制方法和自动控制方法是防止压缩机喘振的三种有效方法。
根据具体情况选择合适的方法可以有效地避免喘振的发生，保证压缩机的正常运转。
离心式压缩机的防喘振控制
离心式压缩机的防喘振控制离心式压缩机是一种常见的工业设备，广泛应用于制冷、空调、石化、化工和能源等领域。
但离心式压缩机在高速旋转过程中，易发生喘振现象，严重影响设备的可靠性和运行效率。
因此，实现离心式压缩机的防喘振控制，成为压缩机研发领域的热门话题。
喘振的概念和机理喘振是指机械系统在一定运行工况下，出现自激振动和自我放大的现象。
具体表现为设备发出高频噪声、振幅剧烈震动、设备受到损坏等。
离心式压缩机的喘振主要由两种类型引起，分别是稳定喘振和非稳定喘振。
稳定喘振是指设备在一定工况下，由于颤振力和阻尼力平衡不稳定而发生振动。
非稳定喘振则是指由于系统参数的变化而导致的振动，如流量、压力、转速等。
喘振的机理比较复杂，通常是由流体特性、机械特性和控制策略等多个因素综合作用形成。
针对离心式压缩机，具体原因如下：•离心式压缩机转子和静子间的流体动力学作用•离心式压缩机转子的惯性力和弹力•离心式压缩机流量的变化导致的系统不稳定防喘振的控制为了防止离心式压缩机的喘振，降低因喘振而引起的振动、噪声、能耗和设备损坏等问题，可以采用以下控制策略：转子动平衡离心式压缩机转子的动平衡是减少振动和噪声的有效措施。
动平衡可以通过加装质量均匀化转子重量分布，减少旋转惯量差异，使转子自身的振动减少。
减弱单元耦合离心式压缩机中存在转子和静子的相互作用，转子运转时的振动会将振动传递到静子中，同时静子的反作用力也会反过来影响转子。
因此，为了减小单元之间的耦合作用，需要采用合适的材料和合理的结构设计。
控制喘振频率喘振频率是指转子和压气机系统之间的谐振频率。
为了控制喘振，可以借助传感器、控制系统和信号处理技术，实时检测喘振频率，调节系统工况，减小喘振频率。
同时还可以采用创建额外的泄放卡止或捆绑物来改变系统频率。
控制驱动力离心式压缩机喘振的发生和发展与外界激励力有关。
为了降低驱动力，需要在系统中加入有阻尼的弹簧，将外部力矩转换为电信号或机械压力信号，并将信号传输到控制系统中，调节工况，实现防喘振。
离心式压缩机喘振原因及其预防措施分析
离心式压缩机喘振原因及其预防措施分析发布时间：2022-11-08T05:39:57.849Z 来源：《工程管理前沿》2022年第14期作者：赵钧[导读] 喘振是离心式压缩机运行期间常见危害性现象，设计不当、赵钧开封空气液化有限公司河南省开封市顺河回族区 475000摘要：喘振是离心式压缩机运行期间常见危害性现象，设计不当、调试不佳、运行失误等均可引发喘振，阻碍正常生产工作，因此必须重视离心式压缩机的喘振预防工作。
在离心式压缩机设计阶段，应搭建完整的防喘振控制系统，合理设计结合尺寸与逆止阀，并按规定做好试运行与设备调试工作，最后于离心式压缩机运行期间时作为维护保养，以此全方位避免喘振现象的产生。
关键词：离心式压缩机；喘振原因；预防措施1离心式压缩机构造研究离心压缩机结构可细分两部分即静子和转子，其中，静子结构有隔板、机壳、级间密封等；转子包括大量旋转零件，如平衡盘、叶轮、主轴等。
机械具体构造如下：（1）水平轴向部分型。
静子有密封、焊接机壳；转子包含联轴器、推力盘、隔套、轴套、叶轮。
（2）垂直径向部分型。
静子为隔板、内机壳、端盖、机壳；转子与水平轴向构造相同。
（3）整体齿轮增速。
静子有型环、扩压器、蜗壳、齿轮箱体；转子包括叶轮、联轴器、低速齿轮轴、低速齿轮、高速齿轮。
2离心式压缩机喘振现象分析2.1喘振现象分析喘振现象应从以下3个角度入手，全方位了解离心式压缩机喘振现象：①观察离心式压缩机进出口压力数值及入口流量，运用CCS软件得出数值波动幅度轨迹趋势图，分析CCS趋势图特征，若此时存在较大波动或周期性波动，则离心式压缩机可能出现喘振现象；②采用“听”的方式判断喘振，若离心式压缩机进出气管出现“呼哧呼哧”的气流噪声，则证明离心式压缩机运行不稳定，机组存在喘振问题；③根据离心式压缩机实际情况分析其轴系振动图，若发现离心式压缩机内出现轴系急剧振动的情况，且振动相对明显，则说明离心式压缩机存在喘振现象。
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。
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。
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。
离心式空气压缩机喘振原因与预防措施
离心式空气压缩机喘振原 因与预防措施
杜 敏
（ 唐钢检修公司 ）
【 摘 要】 喘振是 目 前离心式空气压缩机容易发生的通病。本
（ 压 力、流量等） 大幅度地波动 ，破坏 了工艺系统的稳定性。 （ ２ ）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 。 （ ３ ）会使 叶片强烈振动 ，叶轮应 力大大增加 ，噪声加居 。 （ ４ ） 损 坏压缩机 的级问密封及轴封 ， 使压缩机效率降低 ， 甚至 造成爆炸 、火灾等事故 。 （ ５ ） 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 。 （ 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 。 ５喘振 的预 防措施及 改进 ５ ． １压缩机 自带 的喘振保护装置 动力厂供风车间冷板空压机站 ３ ＃ 空压机是 上海艾律德机械有限 公司的 ５ ５ ０ Ｄ Ａ ３型 ３级压缩离心式空压机 。 该空压 机具有 自动双重流 量限制控制 ：当系统压力 到达 空压机 的设定压力 时，进 口导叶会慢 慢关小 ，此时空气仍然持续 以需求 的速率和相对 的压力输 出。如果 系统需求量继续下 降，低于 空压机 稳定操作 的范 围，进 口导叶将关 至最小开度 ，同时 ，在空压机 的排汽管路上 ，空气会经过止 回阀前 端 的放空 阀排至大气 。通过之前 的介绍 ，我们知 道空压机 喘振 的直 接原 因是人 口流量减少 ， 而人 口流量减少直接导致空压机 负荷减少 ， 空压机负荷减少最直观 的反应就是 电机 电流减小 。大 部分 空压机都
带有防 喘振装置 ，它们 的工作 原理 基本 相同，即在空压机运 行接近
浅谈离心式压缩机防喘振控制及故障诊断系统
浅谈离心式压缩机防喘振控制及故障诊断系统摘要：压缩机有轴流式、离心式、复合式等种类，离心式压缩机结构比较简单，在我国工业生产中的应用较为广泛，在工业生产中起到了十分重要的作用。
目前随着离心式压缩机的更新换代升级，压缩机逐渐提高了工作效率。
但是在压缩机的工作中，往往由于温度与分子量等条件的变化和管理应用的不当，会出现喘振现象，即压缩机的流体机械和管道出现震荡，这是许多离心式压缩机都会出现的通病，这对机器的使用寿命、安全性、工作效率都会产生较大的威胁，甚至会出现比较严重的资源浪费。
离心式压缩机的防喘振设计可以在一定程度上对喘振现象进行原因分析，在第一时间及时采取措施进行控制，对机器设备的安全运行能够起到保障作用，也可以帮助操作人员进一步改善、维护离心式压缩机的运行，因此离心式压缩机的喘振现象十分具有防控的必要。
关键词：离心式压缩机;喘振;控制技术;防治引言离心压缩机是速度式压缩机中的一种，由于具有排气量大、效率高、结构简单、体积小、气体不受油污染等特点，喘振是透平压缩机的特有现象，流量大幅度下降出口压力大幅度波动，机组发生强烈振动并伴有异常的、低沉的，有时是周期性的吼声,但声音不十分明显，不易发现，运行中压缩机喘振会造成严重事故，所以要熟悉喘振的现象及迹象，掌握发生喘振的原因，切实有效地采取措施防止喘振。
1离心式压缩机喘振的危害离心式压缩机在运转过程中，如果突然出现流量以及压缩机排量大幅降低，出口具有压力波动导致测量仪表指针大幅度摆动，排气管道中会有呼哧呼哧的低吼声，并且整体机组产生强烈振动等现象，就代表着离心式压缩机正处于故障状态中，而这种故障酷似人咳嗽的状态所以俗称喘振。
喘振是离心式压缩机常见的一种故障，轻则会影响离心式压缩机的正常运行，导致离心式压缩机报废，相关单位需重新购置离心式压缩机，给相关单位带来一定的经济损失，重则会导致离心式压缩机爆炸，并引发重大火灾事故，威胁工作人员的人身安全，造成不可挽回的损失。
离心式压缩机喘振及控制
离心式压缩机喘振及控制一、什么是喘振？离心式压缩机产生喘振的原因？当离心机压缩机的负荷降低，排气量小于某一定值时，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，产生强烈的震荡，并发出如哮喘病人的喘气的噪声，此时可看到气体出口压力表、流量表的指示发生大幅度的波动，随之，机身也会发生剧烈的震动，并带动出口管道，厂房振动，压缩机将会发生周期性、间断的吼响声。
如不及时采取措施，压缩机将会产生严重的破坏，这种现象就叫做压缩机的喘振，也称飞动。
喘振是因为离心式压缩机的特性曲线程驼峰状引起的，离心式压缩机是其压缩比（出口绝压P2与入口绝压P1之比）与进口气体的体积流量之间的关系曲线，具体图如下（其中n 为压缩机的转速）：从上图可以看出每种转速下都有一个P2/P1的最高点，这个点称之为驼峰，将各个驼峰点连接起来就可以得到一条喘振边界线，如图中虚线所示，边界线左侧的阴影部分为不稳定的喘振区，边界线右侧部分则为安全运行区，在安全运行区压缩比P2/P1随流量Q的增大而减小，而在喘振区P2/P1随流量的增大而增大举例说明：假设压缩机在n2转速下工作在A点，对应的流量为QA，如果此时有某个干扰使流量减，小，但仍在安全区内，这时压缩比会增大，即P2增大，这时就会使压缩机的排出压力增大并恢复到稳定时的流量QA。
但如果流量继续下降到小于n2转速下的驼峰值QB，这时压缩比不但不会增大，反而会下降，即出口压力P2会下降，这时就会出现恶性循环，压缩机的排出量会继续小，P2会继续下降，当P2下降到低于管网压力时瞬间将会出现气体的倒流，随着倒流的产生，管网压力下降，当管网压力降到与压缩机出口压力相等时倒流停止，然而压缩机仍处于运转状态，于是压缩机又将倒流回来的气体又重新压缩出去，此时又会引起P2/P1下降，被压出的气体又重新倒流回来，这种现象将反复的出现，气体反复进出，产生强烈的整理，这就是所谓的喘振。
二、防喘振控制的方案（两种）固定极限流量防喘振控制：把压缩机最大转速下的喘振点的流量作为极限值，是压缩运行时流量始终大于该极限值。
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发布时间：2023-04-28T02:55:27.576Z 来源：《新型城镇化》2023年7期作者：王翠翠[导读] 在离心式压缩机应用范围不断扩大的情况下，离心式压缩机已经成为空分行业制氧、制氮的主要设备，一旦离心式压缩机在应用过程中发生喘振现象，将会影响制氧、制氮的正常产量，也会降低压缩机使用寿命。
山东华鲁恒升化工股份有限公司山东省德州市 253000摘要：在离心式压缩机应用范围不断扩大的情况下，离心式压缩机已经成为空分行业制氧、制氮的主要设备，一旦离心式压缩机在应用过程中发生喘振现象，将会影响制氧、制氮的正常产量，也会降低压缩机使用寿命。
因此相关工作应该重点分析导致离心式压缩机出现喘振问题的基本原因，有针对性地设计一些问题预防措施，能够在提高离心式压缩机运行质量的基础上，有助于提升离心式压缩机的运行安全性。
关键词：离心式压缩机；喘振原因；预防措施离心式压缩机又叫透平式压缩机，整个压缩机没有中间罐等装置，也没有巨大且笨重的基础元件，整体结构十分紧凑，总体尺寸小，分量轻。
机器内部耗油量很少，只有轴承部分需要润滑，减少了压缩空气被污染的可能性。
压缩机运行过程中振动小，出口排气连续，易于调节，维修简单。
因此广泛应用在石油化工行业的多种装置上。
1喘振产生的原因离心式压缩机主要由定子与转子两部分组成，在工作时转子中的叶轮会快速旋转，在旋转的过程中，压缩机内部气体在离心力作用下会进入后方的扩压装置中，而这时外部的新鲜气体则会进入叶轮当中。
随着叶轮的不断转动，压缩机外部的气体不断被吸入入口并从出口排出，在这一过程中，气体压力增大，出口压力远大于入口压力。
在离心机工作时如果入口气体流量过小或者出口堵塞引起憋压，会导致下游设备中的气体反向流入压缩机腔内，在压缩机内产生震荡，而这一震荡过程是周期性的，于是压缩机会产生周期性的振动，叫作喘振。
发生喘振会导致压缩机转子振动、位移变大，有可能使转子发生磨损，对压缩机的安全运行过程造成很严重的负面影响，有时甚至会引起安全事故的发生。
防喘振控制原理及方法
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n 一定时，曲线上点c 有最大压缩比，对应流量设为P Q ，该点称为喘振点。
如果工作点为B 点，要求压缩机流量继续下降，则压缩机吸入流量P Q Q < ，工作点从C 点突跳到D 点，压缩机出口压力C P 从突然下降到D P ，而出口管网压力仍为C 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 也下降到D P ，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A Q 。
因流量A Q 大于B 点的流量，因此压力憋高到B P ，而流量的继续下降，又使压缩机重复上述过程，出现工作点从B A D C B →→→→的反复循环，由于这种循环过程极迅速，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：θ2121Q b a p p += （4.2-1）式中，下标1表示入口参数；p 、Q 、θ分别表示压力、流量和温度；b a 、是压缩机系数，由压缩机厂商提供。
离心压缩机的防喘振控制措施
转子和静态部分相撞，对压缩机正常运行，带来非常大的威胁，甚至导致压缩机报废，需要在压缩机实际运行的过程中，认真做好相关应对工作。
2 离心式压缩机性能曲线离心压缩机喘振的产生与流体机械和管道特性有着非常密切的关系，在离心压缩机运行的过程中，若压缩机的排气量与进气量二者之间相等，并且压缩形成的排气压力与管网压力相等，说明压缩机与管网性能之间具有良好的协调性，在实际操作中，应该及时查看离心压缩机的性能曲线，关注压缩机的运行状况，避免压缩机进入喘振区域，为压缩机的安全稳定运行奠定基础。
3 离心式压缩机发生喘振的原因3.1 流量因素离心压缩机在运行过程中，当压缩机流量降低，压缩机出口压力增大，当达到这一转速时的最高出口压力时，机组就会进入喘振区，此时压缩机出口压力下降，导致压缩机出现喘振[2]。
同时，在流量一定的情况下，压缩机转速越高越容易出现喘振现象。
离心压缩机之所以出现喘振，其根本原因是流量小所造成的，所以在压缩机的运行中，增加压缩机的流量，是离心压缩机预防喘振的重要条件。
3.2 入口压力压缩机入口压力降低，压缩机就越接近喘振区域，这是由于入口过滤器的压差增加，造成进入压缩机气体流量减少，从而导致压缩机出现了喘振，在离心压缩机操作的过程中需要及0 引言离心压缩机是通过叶轮高速旋转，在离心力的作用下将叶轮中心的气体甩向叶轮的边缘，气体的动能增加，被甩出后的气体，进入扩压器之中，通过这一过程降低气体速度，使得动能与静压能之间转化，压力得到提升。
而在叶轮的中心区域就会成为低压真空地带，此时外界新鲜气体被吸入，之后又会随着叶轮旋转，在不断吸入和甩出气体的过程中，使得气体得以持续流动。
喘振的发生使压缩机不能正常工作，压缩机性能恶化，效率降低，对压缩机组造成严重损伤，离心式压缩机不可以在喘振时运行，所以做好喘振预防，能够进一步提升离心压缩机的安全运行效果。
1 离心式压缩机喘振现象在离心式压缩机运行的过程中，当压缩机入口流量不断降低，就会在压缩机流道中产生严重的旋转脱离现象，堵塞流道，造成压缩机出口压力大幅下降，难以保证管网的输气压力，此时管网中的气体会倒流入压缩机中，直到管网压力下降到与压缩机出口压力相等时倒流停止。
离心式制冷压缩机的喘振与防喘振措施
离心式制冷压缩机的喘振与防喘振措施一、喘振产生的机理离心压缩机的基本工作原理是利用高速旋转的叶轮对气体做功，将机械能加给气体，使气体压力升高，速度增大，气体获得财务压力能和速度能。
在叶轮后面设置增设有通流面积逐渐扩大的扩压元件，高压气体从叶轮流向后，再流经扩压器进行降速扩压，使气体流速降低，压力继续升高，即把气体的一部分能转变为压力能，完成了压缩过程。
扩压器流道内的边界层分离现象：扩压器流道内所气流的流动，来自叶轮对气流所做功变为做功的动能，边界层内气流流动，主要靠主流产品传递中传递来的动能，形变内气流流动时，要克服梁柱的摩擦力，由于沿流道方向速度降低，压力增大，大众化的动能也不断减小。
当主流传递给边界层的动能不足以压力差之克服以使继续前进时，最终停顿边界层的气流停滞下来，进而会发生旋涡和倒流，使气流边界层分离。
气体在叶轮中的流动也微粒是一种扩压流动，当流量减小或压差增大时也会出现这种边界层分离现象。
当流道内共气体流量减少到某一值后，叶道进口气流的就和叶片进口角很不一致，冲角α大大增加，在非工作面引起流道中气流已引起边界层严重分离，使流道进出口出现强烈的气流脉动。
当流量大大减小时，由于气流流动的不均匀性及流道型线的不均匀性，假定在B流道发生气流分离的现象，这样B流道的有效通流面积减小，使原来要流过B流道的气流有西风带一部分要流向相邻的A流道和C流道，这样就改变了A流道，C流道原来气流的方向，它使C流道的冲角有所减小，A流道的冲角更加增大，从而使A流道中的气流分离，反过来使B流道冲角减小而消除了分离现象，于是分离现象由B 流道转移到A流道。
这样分离区就以和叶轮旋转方向相反的方向旋转，这种现象称为旋转脱离。
扩压器同样存在滑动脱离。
在压缩机的运转过程中，流量不断减小到Qmin值时，在压缩机流道中出现如上所述严重的偏转脱离脱离，流动严重恶化，使轴承压缩机出口排气财务压力突然大大下降，低于冷凝器的顾虑，气流就倒流向压缩机，一直到冷凝压力低于财务压力涡轮出口排气压力为止，这时倒流停止，压缩机的排量增加，压缩机趋于稳定工作。
空分离心式压缩机的喘振原因分析及预防措施刘修旺1李海涛2
空分离心式压缩机的喘振原因分析及预防措施刘修旺1 李海涛2发布时间：2023-05-07T08:34:26.219Z 来源：《工程管理前沿》2023年5期作者：刘修旺1 李海涛2[导读] 介绍了离心式压缩机工作过程中喘振产生的机理，及常用判断方法。
分析了影响喘振的主要因素，并对常用的防喘振控制方法进行了分析。
1.兰州石化公司公用工程一部甘肃兰州 7300602.兰州石化公司炼油运行一部甘肃兰州 730060摘要：介绍了离心式压缩机工作过程中喘振产生的机理，及常用判断方法。
分析了影响喘振的主要因素，并对常用的防喘振控制方法进行了分析。
关键词：离心式压缩机喘振喘振点性能曲线旋转脱离一、前言离心压缩机是速度式压缩机中的一种，由于具有排气量大，效率高，结构简单，体积小，气体不受油污染以及正常工况下运转平稳、压缩气流无脉动等特征，目前已广泛应用于石油、化工、冶金、动力、制冷等行业。
离心压缩机的平安可靠运行对工业生产有着非常重要的意义。
然而，离心压缩机对气体的压力、流量、温度变化较敏感，易发生喘振。
喘振是离心压缩机固有的一种现象，具有较大的危害性，是压缩机损坏的主要诱因之一。
压缩机机组喘振时由于气流强烈的脉动和周期性振荡而造成叶片强烈振动，使叶轮应力大大增加，噪音加剧，使整个机组发生强烈振动，并可能损坏轴承、密封，进而造成停车或严重的事故。
喘振是离心压缩机的一种非常工况，它是在一定的操作条件（流量、压力和转速）下，由被压缩气体的气流扰动引起的一种不正常的现象。
这一现象的产生是由离心压缩机的结构特点决定的。
发生喘振时剧烈振动，如不及时采取措施加以处理很可能造成重大事故。
事实上，喘振这一现象对于从事压缩机组运行的管理人员并不陌生，现主要从设计和运行的角度对离心式压缩机组发生喘振的原因，防喘振系统的设计及不同机组发生喘振时应采取的措施谈几点看法。
二、喘振的机理以英格索兰压缩机为例，它是一种速度型离心式压缩机。
如图1所示，空气通过安装在机组上的进气调节阀进入压缩机并流进第一级压缩。
离心压缩机喘振的预防及解决措施
１ 喘振 的判 别及 危 害
１１ 喘振的判 别 ． 喘振 一 般 可从 “ 观一 听 ” 判 别 ： ） 测压 缩机 出 口压 力 两 来 （ 观 １
性， 是压 缩机 损坏 的主要 诱 因之一 ， 为一旦喘 振发生 ， 因 压缩 主要 归纳 为以下几点 ：
机将 处于不安全 的工作状态 ， 因此 ， 离心式压 缩机的防喘振是
非常重 要的。
（） 缩机 转速 ： １压 随着 转速升 高 ， 缩 机压缩 比或 出 口压 压 力增 大 ， 气体 密度 也 随之增加 ， 后面 集 中容 积流 量迅速 下降 ， 加之气体 马赫 数升高 ， 流动损 失增 大 ， 致使压 缩机性能 曲线 向
作， 使一 些测 量仪表 仪器隹 确性 降低 ， 甚至 失灵。 因此 ， 防喘 振是离 心式压 缩机控 制的一个重要部分 。
中图分类号 ： Ｈ ５ Ｔ ４２
文献标识 码 － Ａ
文章 编号 ：０ ９ ２ ７ ２ １ ２ — ０ ２ ０ １０ — ３ ４（ ０ ０） ２ ０ ８ — ３
离心压 缩机 是一种 速度 式压缩 机 ， 是工 业生产 中 的关键 设备ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ， 由于其 具 有排 气压 力 高、 输送 流 量小 、 率 高、 效 结构 简 单、 体积 小 、 气体 不 受油污 染以及 正常 工况下 运转平稳 、 缩 压
著增 大 ， 组发 生强烈 的振 动 ； ） 测压缩 机 出 口管 路气流 机 （ 听 ３
（） 问冷 却器 ： ４段 气体 在经过 多段 串联压 缩过 程后 ， 力 压
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 和 温度 不断增 高 ， 而经 中间冷却 ， 气体 温度 降低 ， 其密度 的变
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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]。
二、防喘振控制
喘振控制器独立于入口压力控制器。
它的作用是保证每一段运行时都有足够的入口流量来防止喘振，它并不控制任何压力。
此控制器使用若干算式和输入数值来计算操作点，将之与增加了稳定裕度的喘振线做比较。
喘振控制器的这几条特性将保护压缩机不发生喘振。
振控制器的设定点追踪操作点就好像动态分程点追踪压力控制器输出值一样。
设定点在特定限定条件下将试图与操作点保持固定值（盘旋裕度，通常为5%）。
它被禁止移动到喘振控制线左侧，或喘振控制线右侧20% 以外。
它还被限定了左移速率（盘旋速率）。
因为设置点盘旋线是喘振控制器的设定值，所以如果操作点向喘振方向快速移动，操作点将会越过盘旋点（盘旋点受左移速率限制），控制器将会对此做优先反应。
这样就使喘振控制器在喘振将要发生前预先动作。
如果操作点在喘振控制线右侧稳定下来，操作控制器的输出将随着盘旋点向左移至操作点左侧而下降。
作为常规PID 喘振控制算法的补充，操作控制器还有喘振超驰功能，以确保防喘阀在压缩机将要喘振时及时打开。
因为常规PID 经常因为较大的过程参数而在喘振将要发生时动作过慢，所以喘振超驰是十分有必要的。
此功能将会按操作点移动至作用区内的比例来打开防喘阀。
从喘振线到喘振控制线70%处为超驰功能作用区间。
当操作点位于此区间左侧，即喘振线上或向左越过喘振线时，超驰作用输出为它的最大值，即防喘阀100% 全开。
当操作点位于作用区间最右侧时，超驰作用输出为最小，即0%，防喘阀关闭。
当操作点位于作用区之间时，超驰作用按操作点的位置按比例输出控制值。
喘振控制器在喘振超驰和喘振PID 间进行高选。
所以只有在喘振PID 动作过慢的时候喘振超驰才会起作用，此时，喘振PID 的输出结果追踪喘振超驰的输出[3]。
当防喘振控制器投用时，操作员将可选择3 种控制模式：
自动：自动模式下不允许操作员去设定防喘阀开度。
其开度只由控制器控制。
半手动：半手动模式下允许操作员或其他相关控制回路设定防喘阀位置。
尽管防喘控制器可以基于防喘控制要求超越任何操作员输入的防喘阀位置，操作员也可以打开或关闭防喘阀。
全手动：全手动模式下允许操作员不受其他所有控制器（比如喘振超驰控制器）影响直接打开或关闭防喘阀，防喘控制器的输出为手动设定值。
三、结语
离心式压缩机有一个固有的具有较大危害的特性就是喘振。
喘振的发生取决于离心压缩机和管网的特性曲线。
喘振的成因为倒流和供气周期性的交替。
需要结合实践，弄清喘振机理，掌握影响喘振的因素，采取合理有效措施防喘振，提高离心压缩机运行可靠性。
参考文献
[1]徐忠.离心式压缩机原理（修订本）[M].北京：机械工业出版社，1990.
[2]张成宝.离心式压缩机的喘振分析的喘振分析与控制[J] .压缩机技术，
2003；（6）：4～8.
[3]魏龙.离心式压缩机的防喘振控制.通用机械，2006；（4）：31～33.。