离心式压缩机喘振原因及其预防措施
离心式压缩机喘振产生的原因分析及解决方案
离心式压缩机喘振产生的原因及解决方案一一离心式压缩机是工业生产中的重要设备,其具有排气量大、结构简单紧凑等优点,但也存在一些缺点如稳定工况区间较窄、容易发生喘振。
喘振给压缩机带来危害极大,为了保障压缩机稳定运行,必须应用有效的防喘振控制。
本文主要介绍了离心式压缩机喘振产生的原因,详细叙述了压缩机防喘振的意义与方法,以离心式空气压缩机为例,基于霍尼韦尔DCS系统如何实现防喘振控制。
离心式压缩机的工作原理随着我国工业的迅速发展,工业气体的需求日益增长,离心式压缩机因其优秀的性能及较大的排气量而被广泛应用于工业生产中。
在离心式压缩机中,汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体会被甩到工作轮后面的扩压器中去。
而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进气部分进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。
气体因离心作用增加了压力,以很高的速度离开工作轮,经扩压器后速度逐渐降低,动能转变为静压能,压力增加,同时气体温度相应升高,在单级压缩不能达到压力要求的情况下,需要经过多级压缩,压缩前需要经过气体冷却器冷却,经过这种多级冷却多级压缩后,最终达到气体压缩的目的。
喘振产生的原因喘振是目前离心式压缩机容易发生的通病。
离心式压缩机的操作工况偏离设计工况导致入口流量减小,使得压缩机内部叶轮、扩压器等部件气流方向发生变化,在叶片非工作面上出现气流的旋转脱离,造成叶轮通道中气流无法通过。
该工况下,压缩机出口压力及与压缩机联合工作的管网压力会出现不稳定波动,进而使得压缩机出口气体反复倒流即“喘振”现象。
另外,压缩机的吸入气体温度发生变化时,其特性曲线也将改变,如图1、图2所示,这是压缩机在某一恒定转速情况下,因吸入气体温度变化时的一组特性曲线。
曲线表明随着温度的升高,压缩机易进入喘振区。
图1离心压缩机的性能曲线图2温度对性能曲线的影响喘振现象的发生,由于气体反复倒流,会打破压缩机原有的运动平衡,导致转子的振动增大,在旋转中与定子接触摩擦,通常监控上的表现为压缩机出口的压力反复波动,轴承温度逐渐升高。
浅析什么是喘振-离心式压缩机为什么会发生喘振
浅析什么是喘振/离心式压缩机为什么会发生喘振
什么是喘振
喘振是流体机械及其管道中介质的周期性振荡,是周期性吸入和排出激发下介质的机械振动。
在离心式空气压缩机中,喘振是压缩机运行中常见的故障之一,也是旋转失速的进一步发展。
当离心式压缩机的负荷降低到一定程度时,压缩气体将在叶轮的非工作面上形成分离质量,导致冲击损失急剧增加,不仅增加了流量损失,而且降低了效率,但也导致空气从管道网络流回压缩机,引起机身强烈振荡,并引起“哮喘”或“哮喘”。
“咆哮”声,这种现象被称为离心式压缩机的“浪涌”。
浪涌引起的机械振动频率和振幅与管网的体积密切相关。
管网的体积越大,浪涌频率越低,振幅越大。
离心式压缩机发生喘振时,典型现象有:
1、压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,并呈周期性大幅波动;
2、压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道;
3、拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定,大幅波动;
4、机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪声。
目前来说解决喘振常用的方法有三种:
1、在压气机上增加放气活门,使多余的气体能够排出。
2、使用双转子或三转子压气机。
3、使用可调节式叶片。
理论上的偶就说了,喘振的发生区间可以在工况曲线上找到。
主要产生原因:
1、蒸发压力过低,或者蒸发温度过低
引起这个的可能是回水温度低了,导致导叶开度迅速降低以致于压缩机的出口压力和冷凝压力接近,或者节流装置堵塞导致蒸发器里的液态冷媒不足以支持压缩机持续的像冷凝器输出高压气态冷媒。
2、冷凝压力过高,或者冷凝温度过高。
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。
喘振的原因及解决方法
喘振的原因及解决方法1、负荷过低喘振是离心式压缩机的固有特性。
当压缩机吸气口压力或流量突然降低,低过最低允许工况点时,压缩机内的气体由于流量发生变化会出现严重的旋转脱离,形成突变失速(指气体在叶道进口的流动方向和叶片进口角出现很大偏差),这时叶轮不能有效提高气体的压力,导致压缩机出口压力降低。
但是系统管网的压力没有瞬间相应的降下来,从而发生气体从系统管网向压缩机倒流,当系统管网压力降至低于压缩机出口压力时,气体又向管网流动。
如此反复,使机组与管网发生周期性的.轴向低频大振幅的气流振荡现象。
离心冷水机组在低负荷运行时,压缩机导叶开度减小,参与循环的制冷剂流量减少。
压缩机排量减小,叶轮到达压头的能力也减小。
而冷凝温度由于冷却水温未改变而维持不变,那么此时就可能发生旋转失速或喘振。
2、冷凝压力过高当机组负荷过高时,冷却水温度不能及时降低,就会造成冷凝温度增高,冷凝压力也就随之增高,当增加至接近于排气压力时,冷凝器内局部制冷剂气体会倒流,此时也会发生喘振。
对于任何一台离心式压缩机,当排量小到某一极度限点或冷凝压力高于某一极度限点时就会发生喘振现象。
冷水机组是否在喘振点区域运行,主要取决于机组的运行工况。
喘振运行时离心式制冷机的一种不稳定运行状态,会导致压缩机的性能显著恶化,能效降低;大大加剧整个机组的振动,喘振使压缩机的转子和定子原件经受交变力的动应力;压力失调引起强烈的振动,使密封和轴承损坏,甚至发生转子和定子元件相碰等;叶轮动应力加大。
1、改变压缩机转速对压缩机加装变频驱动装置,将恒速转动改为变速转动。
在低负荷状态运行时,通过同时调节倒流叶片开度和电机转速,调节机组运行状态,可控制离心机组迅速避开喘振点,防止喘振对机组的伤害,确保机组运行平安。
同时,变频离心机运行在局部负荷工况时,低转速运行,降低了电机噪音,并能缓解与建筑物产生共振现象。
2、降低冷凝温度发生喘振时,一般会认为是吸入口压力过低造成的,但机组在80%以上负荷运转时也会产生喘振,那么是由于冷凝压力过高引起的,这时就要想法降低冷却水温度来降低冷凝压力。
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。
离心式压缩机防喘振措施
离心式压缩机防喘振措施离心式压缩机是工业生产中常用的一种压缩机,其工作原理是通过离心力将气体压缩。
然而,在使用离心式压缩机的过程中,有时会出现喘振现象,严重影响设备的正常运行和使用寿命。
为了解决离心式压缩机的喘振问题,我们需要采取一系列的防喘振措施。
我们需要对压缩机的系统进行合理的设计和优化。
在设计过程中,应根据实际工况和使用要求,选择合适的压缩机型号和规格。
同时,要合理安排压缩机的进出口管道,保证气流的顺畅和均匀。
此外,还应考虑到系统的冷却和排放问题,避免过热和堵塞导致喘振。
我们需要对离心式压缩机进行定期的维护和保养。
定期检查压缩机的各个部件和连接件,确保其处于良好的工作状态。
特别要注意清洁压缩机的滤芯和冷却器,避免因积尘和杂质堆积导致系统阻塞和喘振。
我们还可以采取一些降低压缩机喘振的技术手段。
例如,可以通过在系统中增加减振器来吸收和分散喘振产生的冲击力。
减振器的选择应根据系统的工作条件和压力来确定,以提高系统的稳定性和可靠性。
还可以采用自动控制系统来监测和调节压缩机的运行状态。
通过实时监测和分析压缩机的振动和压力数据,及时发现和预防喘振现象的发生。
同时,可以通过调整系统的工作参数和控制策略,降低压缩机的负荷和运行压力,减少喘振的可能性。
还需培养和提高操作人员的技术水平和安全意识。
操作人员应具备一定的机械和压缩机知识,能够正确操作和维护离心式压缩机。
同时,要加强安全教育和培训,提高操作人员对喘振危害的认识,遵守安全操作规程,减少人为因素导致的喘振事故。
离心式压缩机的喘振问题是一个需要重视和解决的技术难题。
通过合理设计和优化系统、定期维护保养、采用技术手段和加强人员培训等一系列措施,可以有效预防和降低喘振的发生率,提高离心式压缩机的工作效率和安全性。
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
离心式压缩机喘振发生的机理、原因及预防措施!
离⼼式压缩机喘振发⽣的机理、原因及预防措施!⼀、喘振发⽣的机理当离⼼式压缩机的操作⼯况发⽣变动并偏离设计⼯况时,如果⽓体流量减少则进⼊叶轮或扩压器流道的⽓流⽅向就会发⽣变化。
当流量减少到⼀定程度,由于叶轮的连续旋转和⽓流的连续性,使这种边界层分离现象扩⼤到整个流道,⽽且由于⽓流分离沿着叶轮旋转的反⽅向扩展,从⽽使叶道中形成⽓流漩涡,再从叶轮外圆折回到叶轮内圆,此现象称为⽓流旋离,⼜称旋转失速。
发⽣旋转脱离时叶道中的⽓流通不过去,级的压⼒也突然下降,排⽓管内较⾼压⼒的⽓体便倒流回级⾥来。
瞬间,倒流回级中的⽓体就补充了级流量的不⾜,使叶轮⼜恢复了正常⼯作,从⽽从新把倒流回来的⽓体压出去。
这样⼜使级中流量减少,于是压⼒⼜突然下降,级后的压⼒⽓体⼜倒流回级中来,如此周⽽复始,在系统中产⽣了周期性的⽓体振荡现象,这种现象称为“喘振”。
⼆、喘振发⽣的原因1、流量图1 不同转速下出⼝压⼒与流量的关系每台离⼼式压缩机在不同转速n下都对应着⼀条出⼝压⼒P与流量Q之间的曲线,如图1所⽰。
随着流量的减少,压缩机的出⼝压⼒逐渐增⼤,当达到该转速下最⼤出⼝压⼒时,机组进⼊喘振区,压缩机出⼝压⼒开始减⼩,流量也随之减⼩,压缩机发⽣喘振。
从曲线上看,流量减⼩是发⽣喘振的根本原因,在实际⽣产中尽量避免压缩机在⼩流量的⼯况下运⾏。
2、⽓体相对分⼦质量图2 不同相对分⼦质量时的性能离⼼压缩机在相同转速、不同相对分⼦质量下恒压进⾏的曲线,从曲线中可以看出,在恒压运⾏条件下,当相对分⼦质量M=20的⽓体发⽣喘振时,相对分⼦质量为M=25和M=28的⽓体运⾏点还远离喘振区。
因此,在恒压运⾏⼯况下,相对分⼦质量越⼩,越容易发⽣喘振。
3、⼊⼝压⼒图3 不同⼊⼝压⼒时的性能压缩机的⼊⼝压⼒P1>P2>P3,在压缩机恒压的运⾏⼯况下,⼊⼝压⼒越低,压缩机越容易发⽣喘振,这也是⼊⼝过滤器压差增⼤时,要及时更换滤⽹的原因。
4、⼊⼝温度图4 不同⼊⼝温度时的性能恒压恒转速下进⾏的离⼼式压缩机在不同⼊⼝⽓体温度时的进⾏曲线,从曲线上可以看出在恒压运⾏⼯况下,⽓体⼊⼝温度越⾼,越容易发⽣喘振。
离心式压缩机喘振原理
离心式压缩机喘振原理喘振的原因通常可以归结为以下几种情况:1.气体流量与压缩比不匹配:当压缩机的工作点离开了设计范围,即气体流量和压缩比的匹配不合理时,就会发生喘振。
一般来说,离心式压缩机的设计工况是在特定的气体流量和压缩比范围内进行的。
如果超过了这个范围,就容易发生喘振。
2.气体不稳定性:一些气体在不同的压缩比下会发生热力学不稳定性,即存在压力和温度的波动现象。
这些波动将通过反馈回路进一步放大,导致压缩机发生振动。
3.系统堵塞或阻塞:如果系统中存在堵塞或阻塞,气体流动将受到限制,从而使得压缩机无法正常工作。
此时,压缩机可能会试图通过提高流量来克服这个问题,导致喘振的发生。
为了解决喘振问题,可以采取以下措施:1.优化设计:在离心式压缩机的设计过程中,应该充分考虑气体流动和压缩比的匹配。
通过合理的设计,可以最大程度地减少喘振的风险。
2.增加稳定性:通过改变压缩机的结构和控制策略,可以提高其工作的稳定性。
例如,在压缩机的出口增加脉动消除器,可以降低气体流动的不稳定性。
3.检测和控制:监测离心式压缩机的运行状态,及时发现异常振动和声音。
通过自动控制系统对压缩机进行调节,可以避免喘振的出现。
4.维护和保养:定期检查和维护压缩机,确保其正常运行。
及时清理系统中的污垢和堵塞物,以保证气体流动的畅通。
综上所述,离心式压缩机的喘振是由多种原因引起的,包括气体流量与压缩比不匹配、气体不稳定性以及系统堵塞或阻塞等。
为了解决喘振问题,可以通过优化设计、增加稳定性、检测和控制、维护和保养等方式进行。
这些措施可以提高压缩机的工作效率和稳定性,延长设备的使用寿命。
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是工业生产中常用的设备之一,但在使用中常常会出现喘振或振动等问题,这不仅会影响生产效率,还可能导致设备的损坏和人员的安全问题。
因此,必须采取有效的防范措施来避免这些问题的出现。
一、喘振和振动的原因1、系统管道设计不合理,直径过小或过长;2、系统管道漏气,或管道连接处泄漏;3、压缩机自身结构松动或损坏;4、压缩机受力不平衡,导致机身振动;5、系统管道内气体流速过大或变化不稳定。
二、防范措施1、管道设计合理根据气体流量、压力差等参数合理选择管道直径,并保证管道通畅,减少管道连接点,避免漏气点的出现。
2、管道漏气检查定期检查系统管道的连接点是否漏气,可以利用泄漏检测仪等设备进行检测,在压缩机运行时进行检测可以更好地发现问题。
3、压缩机结构检查定期检查压缩机的结构是否松动,比如固定螺栓是否正常、机内管道是否连接紧等,若发现问题及时处理。
4、维护压缩机平衡在运行中,尽量避免出现过载或空载状态,这将导致压缩机产生不平衡的受力,增加喘振和振动的风险。
此外,也要注意机体的平衡,如润滑系统油量、过滤器清洗等。
5、气体流速控制压缩机出气管道内,冷却风机叶轮和散热排成型件都可能成为引发振动的元凶。
其工作原理类似于翼型。
对于翼型式风机或散热器,为减小旋翼的阻力,其内壁通常都采用低密度网格或微小的平衡凸起,如果此类内壁材料堆积有灰尘和油污,将严重干扰了其工作,打破平衡状态,从而产生振动,因此要进行定期清洗。
以上就是压缩机防喘振的问题及防范措施,对于企业来说,应重视这些问题的发生,加强日常维护,确保设备的正常稳定运行,提高生产效率和安全性。
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。
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【摘要】压缩机防喘振系统是工业生产中重要的设备之一,但在运行过程中常常会出现一些问题。
振动过大可能导致设备损坏,频繁启停会降低设备寿命,过载运行可能引发设备故障,系统泄漏会导致能源浪费,电气故障可能引发安全事故。
为了解决这些问题,建议建立定期维护计划,加强系统运行负荷的监控,定期检查系统泄漏情况,以及定期进行电气检查。
这些措施可以有效预防压缩机防喘振系统出现问题,保障设备运行稳定和安全。
在工业生产中,及时预防和处理这些问题对保障生产效率和设备运行效果至关重要。
【关键词】压缩机、防喘振系统、振动、频繁启停、过载运行、系统泄漏、电气故障、定期维护计划、系统运行负荷、泄漏检测、电气检查1. 引言1.1 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工业生产中常见的设备,其正常运行对生产过程至关重要。
该系统也会出现一些问题,如果不及时处理,可能会影响生产效率甚至造成设备损坏。
本文将重点介绍压缩机防喘振系统可能出现的问题以及相应的防范措施。
振动过大是压缩机防喘振系统中常见的问题之一。
当系统发生振动过大时,可能会导致设备磨损加剧甚至故障。
为了防范这一问题,可以定期对系统进行振动检测,并根据检测结果进行调整和维护。
频繁启停也是压缩机防喘振系统的一个常见问题。
频繁启停会造成设备负荷不稳定,影响系统的稳定性和耐久性。
为了避免这一问题,可以通过合理安排生产计划,减少启停次数,同时加强对系统的监控和调节。
过载运行、系统泄漏和电气故障也是压缩机防喘振系统可能面临的问题。
针对这些问题,建议建立定期维护计划,注意系统运行负荷,加强系统泄漏检测,定期对系统进行电气检查,以保障系统的正常运行和长期稳定性。
通过以上防范措施的执行,可以有效预防压缩机防喘振系统出现问题,确保生产过程的顺利进行。
2. 正文2.1 问题一:振动过大压缩机防喘振系统在运行过程中可能会出现振动过大的问题,这种问题通常会导致设备的不稳定运行,甚至严重影响设备的正常使用。
离心式压缩机的喘振原因及预防-田立华
离心式压缩机的喘振原因及预防-田立华离心式压缩机的喘振原因及预防田立华中石油前郭石化分公司摘要:离心式压缩机发生喘振时,转子及定子元件经受交变的动应力,级间压力失调引起强烈的振动,使密封及轴承损坏,甚至发生转子与定子元件相碰、压送的气体外泄、引起爆炸等恶性事故。
因此,离心式压缩机严禁在喘振区域内运行。
本文针对喘振的原因和预防措施做了详细论述。
关键词:离心式压缩机喘振喘振点性能曲线旋转脱离一、喘振机理喘振的产生包含两方面因素:内在因素是离心式压缩机中的气流在一定条件下出现“旋转脱离”;外界条件是压缩机管网系统的特性。
当外界条件适合内在因素时,便发生喘振。
1. 喘振的内在因素当在设计工况M点工作时Q=Q设(图1、图2),气流的进气角基本上等于叶轮的进口安装角,气流通畅地进入流道,基本上不出现气流附面层脱离现象,损失也很小。
当Q角i随之增加,气流射向叶片的工作面,而在非工作面上出现气流分离现象。
当流量减少到某一程度时,由于叶栅距不相等以及进气气流、叶片几何尺寸不均匀性等原因,气流先在某一个或某几个叶片上产生脱离,形成一个或几个脱离团。
脱离团沿圆周方向移动,其移动方向与转子旋转方向相同。
这种脱离团的移动现象称之为“旋转脱离”。
2.喘振与管网的关系离心压缩机的喘振是其本身的固有特性。
压缩机是否在喘振工况点附近运行,这主要取决于管网的特性曲线P=Pa+AQ2。
图2为离心压缩机和管网联合工作性能曲线。
交点M为稳定工况点,当出气管路中的闸阀关小到一定程度时,管道中的阻力系数A增大,管网特性曲线左移到图2中曲线4的位置时,与压缩机性能曲线2交于N点,压缩机出现喘振工况,N点即为喘振点。
相反闸阀开大时,管道中的阻力系数A减小,管网特性曲线1右移,压缩机流量达到Qmax时,出现滞止工况。
最小流量与滞止流量之间的流量为离心压缩机的稳定工况范围。
3.喘振的产生从图2可以看出:由于管网阻力的增加,管网特性曲线左移,致使压缩机工况点向小流量偏移。
离心式压缩机喘振原因及其预防对策
离心式压缩机喘振原因及其预防对策作者:任力红来源:《山东工业技术》2014年第14期摘要:离心压缩机是用高于0.015兆帕的排气来输送空气和其他各种混合气体的径流压缩机,这些空气、工艺气体和混合气体沿着规定的径向流动。
喘振是离心式压缩机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常情况下的振动。
当离心压缩机系统内的压力过高或者流量吸入不够等都会引发喘振现象,喘振对离心压缩机有着极大的危害,会破坏工艺系统的稳定性运行,烧毁轴承,缩短压缩机的使用寿命。
我们可以通过采用固定极限流量的防喘振系统或者在压缩机的出口管线上设置防喘振控制阀等方法防止离心压缩机产生喘振。
本文主要分析了离心式压缩机发生喘振的原因和危害,探讨了针对离心式压缩机发生喘振的预防对策。
关键词:离心式压缩机;喘振;原因;危害;对策1 离心式压缩机发生喘振原因和危害1.1 离心式压缩机发生喘振原因(1)当管道系统的容量过大的时候,离心式压缩机就会产生喘振;当流体机械发生问题的时候离心压缩机也会出现喘振现象。
当喘振产生的时候可以根据压力-流量特性曲线,确定喘振边界线、喘振点、喘振区。
无论是流体机械引起的喘振还是管道系统容量过大引起的喘振,都会破坏机器内部介质的流动规律性,产生机械噪声,引起工作部件的强烈振动,加速轴承和密封的损坏。
(2)当积灰堵塞烟风道或者烟风道挡板开度不足,都会引起机器系统阻力过大。
当两风机并列运行时导叶开度偏差过大使开度小的风机落入喘振区运行,风机导叶执行机构连杆在升降负荷时脱出,使两风机导叶调节不同步引起大的偏差,加之风机长期在低出力下运转,进而产生喘振。
(3)吸入流量过低,压缩机的转速偏高,压缩机排出口的管网压力过高,压缩机进气温度升高等原因都会引起离心式压缩机发生喘振。
在设备运行的时候由于没有将防喘振系统设置成自动功能,当外界条件变化的时候同样会引起压缩机发生喘振。
1.2 离心式压缩机喘振的危害(1)喘振会损害风机和管道系统。
离心式压缩机喘振故障原因分析及预防措施
离心式压缩机喘振故障原因分析及预防措施离心式压缩机喘振故障原因分析及预防措施【摘要】本文介绍了离心式压缩机的喘振原理和喘振的形成表现形式,并结合喘振现象对压缩机的喘振故障原因进行了分析,提出了压缩机喘振故障的控制和预防措施。
【关键词】离心式;压缩机;喘振;故障前言喘振是离心式压缩机固有的特性,它是在一定的操作条件下,由被压缩气体的气流扰动引起的一种非正常现象。
在化工生产中为了保证压缩机的稳定运行,我们对离心式压缩机喘振原因进行了分析,并采取了相应的防范措施,最终解决了压缩机组的喘振问题,确保了机组的长周期稳定运行。
一、离心式压缩机的喘振原理喘振是离心式压缩机运行在某一工况下产生的特有现象。
离心式压缩机是一种利用叶轮的高速旋转来提高气体压力的转动设备,气体的升压过程主要在叶轮和扩压器内完成。
当压缩机内气体流量降低至某一值时,压缩机叶轮的叶道就会出现气流旋转脱离现象,旋转脱离的气流在叶道中形成气流漩涡,占据了大部分叶道,这时气流就会受到严重阻塞,致使压缩机出口压力明显下降。
管网具有一定的容积,由于管网中的气体压力不可能很快下降,于是就会出现管网中的气体压力反而大于压缩机出口压力的现象,使管网中的气体倒流,直到管网中的气体压力下降至与压缩机出口压力相同时,气体倒流才停止。
随后在旋转叶轮的作用下气体的压力升高,当气体压力大于管网压力时,气体正向流动并向管网供气。
管网中的气体压力迅速回升,气体流量又下降,系统中的气流再次出现倒流,气体在压缩机组和管网系统中反复出现正流、倒流,使整个系统发生了周期性的低频、大振幅的气流振荡现象,这种现象就称为压缩机的喘振。
喘振造成的后果非常严重,不仅降低压缩机的工作效率,使设备出现异常噪声和强烈振动,而且会损坏压缩机的轴承和密封,甚至发生转子和固定部件的碰撞,导致设备严重受损。
二、离心式压缩机喘振故障原因分析压缩机喘振本质上是因为进入压缩机的流量不足以使压缩机产生足够的压力,以至于外部系统的压力大于压缩机内部的压力,因此,产生喘振故障主要可以通过以下几个方面来分析。
压缩机喘振原因及预防措施
压缩机喘振原因及预防措施压缩机喘振原因及预防措施0 引言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。
喘振曾经造成转子大轴弯曲;密封损坏,造成严重的漏气,漏油;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,这在国内外已经发生过了。
喘振在运行中是必须时刻提防的问题。
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,好像人在于咳一般。
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。
1 喘振发生的条件根据喘振原理可知,喘振在下述条件下发生:1.1 在流量小时,流量降到该转速下的喘振流量时发生压缩机特性决定,在转速一定的条件下,一定的流量对应于一定的出口压力或升压比,并在一定的转速下存在一个极限流量——喘振流量。
当流量低于这个喘振流量时压缩机便不能稳定运行,发生喘振。
上述流量,出口压力,转速和喘振流量综合关系构成压缩机的特性线,也叫性能曲线。
在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振。
1.2 管网系统内气体的压力,大于一定转速下对应的最高压力是发生喘振如果压缩机与管网系统联合运行,当系统压力大大高出压缩机该转速下运行对应的极限压力时,系统内高压气体便在压缩机出口形成恒高的“背压”,使压缩机出口阻塞,流量减少,甚至管网气体倒流,造成压缩机喘振。
2 在运行中造成喘振的原因在运行中可能造成喘振的各种原因有:2.1 系统压力超高造成这种情况有:压缩机紧急停机,气体为此进行放空或回流;出口管路上的单向逆止阀门动作不灵活关闭不严;或者单向阀距压缩机出口太远,阀前气体容量很大,系统突然减量,压缩机来不及调节,防喘系统未投自动等等。
【专业知识】离心式制冷压缩机防喘振措施
【专业知识】离心式制冷压缩机防喘振措施【学员问题】离心式制冷压缩机防喘振措施?【解答】1、喘振产生的机理离心压缩机的基本工作原理是利用高速回转的叶轮对气体做功,将机械能加给气体,负气体压力升高,速度增大,气体获得压力能和速度能。
在叶轮后面设置有通流面积逐渐扩大的扩压元件,高压气体从叶轮流出后,再流经扩压器进行降速扩压,负气体流速降低,压力继续升高,即把气体的一部分速度能转变为压力能,完成了压缩过程。
扩压器流道内的边界层分离现象:扩压器流道内气流的活动,来自叶轮对气流所做功转变成的动能,边界层内气流活动,主要靠主流中传递来的动能,边界层内气流活动时,要克服壁面的摩擦力,由于沿流道方向速度降低,压力增大,主流的动能也不断减小。
当主流传递给边界层的动能不足以使之克服压力差继续前进时,终极边界层的气流停滞下来,进而发生旋涡和倒流,负气流边界层分离。
气体在叶轮中的活动也是一种扩压活动,当流量减小或压差增大时也会出现这种边界层分离现象。
当流道内气体流量减少到某一值后,叶道进口气流的方向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,由于气流活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移动,这种现象称为旋转脱离。
扩压器同样存在旋转脱离。
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旋转脱离,活动严重恶化,使压缩机出口压力忽然大大下降,低于冷凝器的压力,气流就倒流向压缩机,一直到冷凝压力低于压缩机出口压力为止,这时倒流停止,压缩机的排量增加,压缩机恢复正常工作。
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2017年08
月
离心式压缩机喘振原因及其预防措施
王燕伟李磊(陕西煤化能源有限公司,陕西咸阳713600)
摘要:我国当前正处在工业社会发展的重要阶段,对机械
设备的应用要求也有着提高,离心式压缩机在各领域得到了广泛应用,但在设备应用的过程中还存在着相应的问题。
本文主要就离心式压缩机喘振的故障危害和产生的原因进行分析,然后结合实际,对离心式压缩机喘振故障的预防措施实施详细探究。
关键词:离心式压缩机;喘振;故障原因离心式压缩机是速度式压缩机,也是当前的工业社会发展当中的重要机械设备。
对这一设备的应用有着鲜明优势,排气压力高以及输送流量大和工作效率高的优势比较突出,故此在实际中得到了广泛应用。
通过加强离心式压缩机的喘振故障原因的分析,就能有助于保障实际设备的应用效率不断提高。
1离心式压缩机喘振故障危害和产生的原因
分析
1.1离心式压缩机喘振故障的危害
离心式压缩机喘振故障问题的出现,会影响机械设备的正常运行,喘振故障对风机以及管道系统有着严重损害。
在管道的流量比较大的时候,以及流量速度比较大的时候,就比较容易发生急剧的波动,造成风机的强烈震动,产生很大的噪音,对
管道以及风机系统就会带来严重威胁[1]。
离心式压缩机喘振故障的发生,会破坏离心式压缩机叶片以及轴承。
当叶片处在强烈脉动的气流中时,由于气流周期震荡产生振动,对叶轮就会造成强大压力,以及整体机组的振动,从而就会破坏压缩机叶片以及轴承。
1.2离心式压缩机喘振故障产生的原因
造成离心式压缩机喘振故障的原因是多方面的,当压缩机叶轮磨损以及粘附物比较多时,就比较容易出现喘振故障。
压缩机叶轮在自身曲线槽结构和高速旋转下,增加工艺气体压力和速度,在叶轮磨损以及出现了粘附物的时候,就会改变叶轮自身曲线槽结构,这样就必然会降低叶轮增加工艺气体压力以及速度的能力,最终就会造成喘振故障问题。
离心式压缩机喘振故障也受到叶轮和扩压器间隙变化因素影响。
压缩机对叶轮和扩压器间隙的要求比较严格,如果间隙比较大就会发生泄漏串气的问题,造成空气的流量减少,而如果是间隙比较小的时候,工艺气体流量也会变小,后端的推力轴承磨损下就会对设备的正常运行造成影响,最终就会出现
喘振的故障问题[2]。
压缩比因素的影响也会造成压缩机喘振故障问题出现,压缩比比较大入口流量低,这是造成喘振故障的重要因素。
而压缩机转速因素也会造成喘振故障,在转速升高的时候,压缩机的压缩比以及出口压力就会增加,气密性也会增加,在后面的集中容积流量的迅速下降以及气体马赫数的升高下,流动损失也会增大,最终会造成压缩机的性能曲线向高压力和喘振流量处靠近。
2离心式压缩机喘振故障的预防措施
预防离心式压缩机喘振故障的发生,就要采取科学化的方
法,通过固定极限流量的方法,对此能起到积极促进作用。
为能有效控制流量以及压力,对离心式压缩机通过阀门节流以及旁通回流的方法加以实施,而在对固定极限流量法预防喘振也能起到积极作用,通过部分循环法就能使得压缩机流量保持大于某定值流量,有效避免喘振运行。
当前对变频器的应用比较广泛,通过在离心式压缩机中应用变频器,对预防喘振故障也能起到积极作用,能最大化减少压缩机的能耗。
压缩机在运行的时候,开始负荷比较大,仪表检测设备将测量参数经过运算控制变频器,就使得输出频率上升[3]。
压缩机在实际运用中,控制变频器降低电源的频率,能有效降低压缩机转速,这样就能有效避免压缩机的喘振故障问题出现,对压缩机的运行电能也能有效节约。
将可变极限流量法在离心式压缩机中进行应用,也能有助于预防喘振故障。
通过调节转速的方法对压缩机负荷进行保障,能减少压缩机能耗,在工艺要求上能得以满足。
不同转速下喘振极限流量是变数,随着转速下降变小,合理的预防措施实施,就是整体压缩机负荷变化范围中工作点沿着喘振安全线变化防止压缩机喘振。
变极限流量法主要是通过随动防喘振流量控制系统在压缩机不同工作的情况下,沿着喘振曲线自动改变防喘振流量调节器给定值,从而保障其安全和节能[4]。
通过可变极限流量方法进行预防压缩机喘振故障,旁通阀打开点的设定也是比较重要的内容,在设定的时候就要保持不高不低,设定要适当。
另外,防喘振的系统未投自动情况下,机组操作状态就要远离喘振区,机组开停和调整过程中,也要能严格的遵循升压先升速、降速先降压等原则。
3结语
综上所述,离心式压缩机喘振故障问题的解决需要从基础做起,对喘振故障问题以及原因能详细分析。
通过此次理论探讨,就能对离心式压缩机喘振的故障问题解决提供参考依据,希望能为实际的故障问题解决起到一定启示作用,充分认识到解决喘振故障的重要性。
参考文献:
[1]张瑾.离心式压缩机喘振控制分析[J].中国石油和化工标准与质量.2014(11).
[2]侯建.TX-A 型离心式空气压缩机喘振故障分析及解决方案[J].上海电气技术.2015(04).
[3]郭永华.离心式压缩机喘振原因及其预防措施[J].油气储运.2015(03).
[4]钟瑞明.离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防[J].采矿技术.2016(03).
作者简介:王燕伟(1988-),男,陕西户县人,职务:空分车间机组主操。
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