压缩机防喘振控制方案
大型透平式压缩机防喘振控制及应用
大型透平式压缩机防喘振控制及应用大型透平式压缩机是工业领域中常见的压缩设备,常用于石油化工、电力、冶金等行业。
在运行过程中,压缩机容易出现喘振现象,严重影响压缩机的工作效率和安全性。
为了有效控制和预防喘振,需要在透平压缩机的设计和使用过程中考虑一系列的防喘振措施。
喘振是指压缩机由于外界扰动、流量脉动或系统参数波动等原因,引起压缩机内部压力和流量发生不稳定的现象。
喘振有时表现为高密度压缩机背压的跳动,有时表现为冷却水温度的跳动,甚至可能引发严重的机械振动和震动,造成设备的损坏。
为了防止喘振,需要从动态特性、结构设计、控制系统和操作维护等方面进行综合考虑。
对于透平式压缩机的动态特性分析非常重要。
通过对压缩机的传递函数进行建模,可以得到压缩机的振动特性和稳定性,进而确定设计参数和控制策略。
对压缩机的敏感性分析也非常重要,可以通过扰动试验和频率响应试验等方法获取敏感性矩阵和敏感频率范围,为防喘振控制提供有效的依据。
在结构设计方面,需要注意减小压缩机结构的共振频率,增加压缩机的刚度和阻尼,以提高压缩机的稳定性。
常见的措施包括增加支撑结构的刚度和阻尼、采用阻尼材料和阻尼器、改变结构形式等。
还可以通过优化叶轮、控制叶片等方式改善压缩机的稳定性。
在控制系统方面,可以采用主动控制和被动控制相结合的策略来防止喘振。
主动控制是指通过控制策略和控制器来主动消除或抑制喘振现象。
常见的控制策略包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
被动控制是指通过结构设计和改进来被动地减小压缩机结构的共振频率和提高稳定性。
在操作维护方面,需要加强对压缩机的监测和维护,及时发现和处理可能引起喘振的故障和问题。
定期对压缩机进行振动监测、润滑油分析、叶片磨损检测以及定期检查和维护,可以有效地延长压缩机的使用寿命并提高压缩机的可靠性和稳定性。
大型透平式压缩机防喘振控制需要综合考虑动态特性、结构设计、控制系统和操作维护等多个方面的因素。
通过合理的设计和有效的控制策略,可以有效地预防和控制喘振现象,保证压缩机的安全稳定运行。
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。
大型透平式压缩机防喘振控制及应用
大型透平式压缩机防喘振控制及应用大型透平式压缩机是工业生产中常见的设备,其运行过程中可能会出现喘振现象,严重时甚至会对设备造成损坏。
对大型透平式压缩机进行喘振控制至关重要。
本文将从大型透平式压缩机的喘振原因、喘振控制方法和应用实例等方面进行探讨。
一、大型透平式压缩机的喘振原因1. 受力不平衡:透平式压缩机在运行过程中,由于零部件的磨损或装配不良等原因,会导致叶片、轴承等部件受到不平衡的力,从而引起喘振。
2. 流体动态影响:透平式压缩机在高速旋转时,叶片与流体之间的相互作用会导致流体的波动和压力的变化,若流体动态影响不稳定则容易引起喘振。
3. 控制系统不良:大型透平式压缩机的控制系统,包括调速装置、润滑系统等,如果调控不当或存在故障,也会导致喘振的发生。
1. 结构设计优化:在透平式压缩机的设计阶段,可以通过优化结构设计来降低叶轮、轴承等部件的受力不平衡,减少喘振的发生概率。
2. 流体动态分析:通过数值模拟或实验手段,对透平式压缩机叶片与流体的相互作用进行研究,找出流体动态影响不稳定的原因,并采取相应措施来稳定流场,减少喘振的可能性。
3. 控制系统优化:对于透平式压缩机的调速装置、润滑系统等控制系统,进行优化设计和严格的质量控制,确保其正常运行,避免因控制系统问题引起的喘振。
4. 振动监测与诊断:对大型透平式压缩机进行振动监测,并建立相应的诊断系统,及时发现喘振现象并采取措施进行控制。
以某大型化工装置中采用的透平式压缩机为例,通过对其喘振问题的控制,取得了良好的应用效果。
该透平式压缩机采用了先进的结构设计和流体动态分析技术,通过优化叶轮结构和流道形状等手段,降低了受力不平衡和流体动态影响,极大地减少了喘振的发生概率。
控制系统方面,采用了先进的调速装置和智能化的润滑系统,保证了设备在高速旋转时的平稳运行,有效地避免了因控制系统不良引起的喘振。
该透平式压缩机还配备了振动监测与诊断系统,对设备的振动进行实时监测,一旦发现异常振动就可以及时采取措施进行处置,避免喘振对设备造成损害。
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,
大型透平式压缩机防喘振控制及应用
大型透平式压缩机防喘振控制及应用随着工业生产的日益发展,大型透平式压缩机在工业生产中扮演着重要的角色。
由于透平式压缩机工作时会产生较大的振动和噪音,如果不加以控制和防范,很容易引发喘振问题,严重影响设备的安全性和正常运行。
对大型透平式压缩机的喘振控制及应用成为工程技术领域亟待解决的重要问题。
什么是喘振?喘振是由于压缩机内部气体振荡而产生的一种不稳定的振动现象。
当压缩机工作时,由于气体流动速度和压力变化引起的共振效应,会使得系统产生自激振动,即所谓的喘振。
喘振不仅会导致设备损坏,还会引起严重的噪音污染,甚至对生产车间的安全形成威胁。
大型透平式压缩机的喘振控制成为了工程技术领域的焦点关注。
在喘振控制中,需要从多个方面入手,包括结构设计、控制系统、运行管理等多个方面,才能全面有效地解决喘振问题。
对于大型透平式压缩机的结构设计来说,需要合理设计压缩机的内部结构。
通过科学的设计和优化,减小气体流动速度的变化,降低共振效应的发生,从而减少喘振的产生。
还可以通过结构的改善和优化,增加阻尼器、削减共振频率等措施来有效抑制喘振的发生。
在压缩机的结构设计阶段,就可以采取措施来预防喘振问题的产生,这是避免喘振问题的有效手段。
对于大型透平式压缩机的控制系统来说,需要建立完善的控制系统,并对其进行合理的配置和优化。
通过运用先进的控制算法和技术,实时监测和调节压缩机的工作状态,及时发现并处理喘振问题。
还可以通过自适应控制、模糊控制和神经网络控制等方法,对压缩机的振动进行智能化控制,从而有效减少喘振的发生。
还可以通过合理的控制策略和调整参数,提高控制系统的稳定性和可靠性,进一步降低喘振的风险。
对于大型透平式压缩机的运行管理而言,需要建立严格的运行管理制度,确保设备的正常运行。
通过定期的维护和保养,及时发现和解决压缩机设备的问题,确保设备处于良好的工作状态。
还可以通过对设备运行数据的分析,及时发现异常情况,采取措施进行修复和调整,有效降低喘振的发生。
压缩机防喘振方案
压缩机防喘振方案费希尔压缩机防喘振方案压缩机大概是工艺系统中最关键和昂贵的设备。
保护压缩机免受喘振损坏的任务由防喘振系统完成,防喘振系统的关键部件就是防喘振阀。
喘振可以定义为压缩机不能输出足够压力克服下游阻力时发生的流量不稳定现象。
简而言之,就是压缩机出口压力小于下游系统压力。
这会导致气量从压缩机出口反向涌入压缩机。
喘振也会由于进口流量不足引发。
图1 所示为一组典型的压缩机曲线(也称作压缩机图、性能曲线或叶轮图)。
X 轴表示流量,Y 轴表示出口压力。
平行的一组曲线表示压缩机在不同转速下的性能曲线,连接这些曲线的最小流量点,就得到喘振极限曲线。
压缩机操作点落在喘振极限曲线左边会发生不稳定(喘振),操作点落在曲线右边可稳定操作。
假设压缩机在稳定区域的A 点操作,当阻力增加而压缩机转速不变时,操作点就会向左方移动。
当操作点移动到喘振极限曲线,压缩机就会发生喘振。
喘振特征■ 快速逆流(毫秒级)。
■ 压缩机振动剧增。
■ 介质温度升高。
■ 噪声。
■ 可能导致压缩机“失效”。
喘振影响■ 压缩机寿命缩短。
■ 效率降低。
■ 压缩机出气量减少。
■ 密封、轴承、叶轮等受到机械损坏。
通过防喘振阀将部分或全部压缩机出口气量再循环至进口通常可控制喘振。
部分压缩机系统设计将部分出口气量持续循环回进口。
这是一种控制压缩机喘振的有效方法,但增加了能耗。
防喘振阀选用要求■流量——防喘振阀必须能够输送压缩机全部出口气量。
不过通常给压缩机流量乘上一个系数。
■噪声控制——在喘振过程中阀门承受的压降和流量会很高,将会引发过度噪声。
这点必须在阀门选型时充分考虑,虽然在阀门整个行程范围内可能不需要噪声控制。
极端喘振现象要求阀门在短时间(通常小于10秒)内全行程打开,如果阀门开启时间过长,压缩机将会由于其它原因停机(通常是高温或振动超标)。
因此可能需要采用特性化阀笼。
■速度——防喘振阀必须动作迅速(一般仅为开启方向)。
例如阀门必须在0.75 秒内完成20 英寸的行程。
压缩机喘振原因及预防措施
转自海川论坛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。
防喘振
1. 压缩机的防喘振控制方案以往方案大致可分为固定极限流量和可变极限流量防喘振控制两类。
但到目前为止,对于不同摩尔质量、温度、压力的压缩气体,还没有一种切实可行的方法来有效、精确地计算压缩机的喘振线,通常都是建立一个较大的额外安全空间,保证机组在可预设的最佳工作状况下安全运行,但这种方法使得压缩机的工作效率大为降低,因此有关的专业技术人员一直在寻找更有效的方法来解决防喘振控制过程中的安全与效率问题。
TS3000 系统的成功应用,就较好地解决了此问题。
2. 喘振线作图的基本方法压缩机防喘振控制系统的基本原理,如图2 所示。
图中:Yl=Y2/Y3=Pd/Ps=(PT2+ 1.0332)/(PT1+1.0332);SP=Y4=V(Pd/Ps)+K(给定);Y5= h/Ps=FT5/(PT1+1.0332)(测量)采用Pd/Ps 和c·h/Ps 做喘振曲线,其基本形状为抛物线,而采用Pd/Ps 和(c· h/Ps )2作图时得到的喘振线则在工作点附近基本呈直线形状(简化后,C2h/Ps)。
其关系式如下:h/Ps=V·(Pd/Ps)+K式中,Pd—压缩机出口压力(绝压),kPa;Ps—压缩机入口压力(绝压),kPa;C—常数(由孔板尺寸决定),m2;h—孔板差压(与流量的关系式为Q2=H),kPa3. 工艺控制方案(1)压缩机防喘振调节画面组成(a)防喘振动态示意图,将压缩机实际工作点在防喘振示意图上相应显示。
(b)动态数据,将实际工作点数据在ESD 画面相应处显示。
(c)点击ESD 流程图上相应调节阀,可弹出PID 画面,可在线修改设定值或输出值。
(2)调节防喘振电磁阀设定3 种状态,正常运转状态下,可设定自动调节,开停工或异常状态下,可设定手动调节或强制调节。
(3)报警利用声光报警及画面报警提示。
(4)控制要点(a)开压缩机前,应先将防喘振阀强制打开至100%。
(b)当压缩机实际工作点靠近防喘振线时,应提高压缩机转速,维持正常生产,若压缩机转速已达最大,则应打开防喘振阀,并适当降低装置负荷,保证压缩机的正常运行。
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见的设备,用于将气体或蒸气压缩成高压气体的装置。
在压缩机运行过程中,可能会出现喘振现象,给生产带来一系列的问题,防止压缩机出现喘振现象是非常重要的。
本文将就压缩机防喘振系统出现的问题及防范措施进行探讨。
1. 噪音过大当压缩机出现喘振现象时,会导致机器工作不稳定,产生较大的噪音。
噪音过大不仅会影响生产场地的环境,也会对工人的身心健康造成影响。
2. 设备损坏喘振现象会导致压缩机产生振动,长期下去会导致机器损坏,减少设备的使用寿命,增加维护成本。
3. 产能下降当压缩机出现喘振现象时,会导致机器输出功率下降,从而使得生产产能受到严重影响。
4. 安全隐患喘振现象会给设备运行带来了不稳定因素,可能会引发设备故障,造成安全隐患。
二、压缩机防喘振系统的防范措施1. 定期维护检查要定期对压缩机进行维护检查,包括检查连接螺栓是否松动,轴承是否磨损,润滑油是否足够等,确保设备运行的稳定性。
2. 安装减振装置在压缩机设备上安装减振装置,如减振脚,减振垫等,能有效地减少设备的震动。
3. 保持压缩机平稳运行在使用压缩机时,要保持设备的平稳运行,避免频繁启停和负载变化,减少机器运行过程中的工况变化,降低喘振的发生几率。
4. 定期清洗要定期对压缩机进行清洗,清理设备内部的灰尘和杂物,保持设备的通风性能,防止因灰尘积聚导致设备运行不畅。
5. 合理设置控制系统通过合理设置控制系统,如安装变频器、压力传感器等,对压缩机的运行状态进行监控和调节,提高设备的运行效率,减少喘振现象的发生。
6. 增强员工培训对操作压缩机的员工进行专业的培训,使其能够正确地使用和保养压缩机设备,及时发现并解决设备运行中的异常情况。
7. 定期更换易损件对压缩机设备的易损件进行定期更换,避免因零部件磨损或老化导致设备产生异常振动。
三、总结在工业生产中,压缩机是一个非常重要的设备,防止压缩机出现喘振现象对生产的稳定性和效率有着重要的影响。
一种离心压缩机的防喘振控制方案
一种离心式压缩机的防喘振控制方案关键词:喘振本文以某工厂空分装置电机拖动的空气压缩机为例来说明离心压缩机的防喘振控制方案。
该压缩机电机型号为XXX1120-4,额定功率21,500KW,电压10KV,电流1380A。
压缩机为XXX125-4,额定流量226,000Nm3/h。
机组振动、位移、温度监测及联锁暂不涉及。
在电机拖动的压缩机的运行中,在基本恒定的转速下,一定的出口压力,有一个最小流量点。
低于这个流量点,压缩机会发生喘振。
喘振发生时,流经压缩机的气流压力和流量周期性波动,使整个压缩机组的振动加大,严重时造成机组损坏。
因此预防喘振的发生非常重要。
本例中的压缩机组入口流量通过导叶FV0010来调节。
导叶安装时,虽已留有一定的机械开度,但DCS实际控制时,同样也要设定一个开度下限。
这里设置为为5%。
在DCS上,导叶FV0010的控制由排气压力调节器PICA0001A,额定电流调节器CIC0001,手操器HC0010三个控制器经过低选器后去控制导叶FV0010开度。
在实际正常生产中,电机电流在额定电流之下,导叶手操器HC0010开度由人工给到100%。
导叶的开度由压力PID控制块PICA0001A 来调节。
出口压力高,关小导叶,压力低,开大导叶。
控制的幅度由P、I、D参数的比例带、积分时间、微分时间来设置。
调节器输出的4~20mA电流信号给到导叶执行器上安装的阀门定位器(这里用的FISHER的DVC6200),阀门定位器经过电气转化,输出气动信号控制执行器的气缸在某一行程位置。
执行机构将直线行程转换成角行程,从而控制导叶的开度。
直行程的启点和终点于角行程的起始开度和最终开度,在调试的时候按设计要求设置好。
压缩机组的出口设置放空阀BV0001来进行压力调节和防喘振控制。
在DCS上,包括排气压力调节器PIC0001B,防喘调节器BIC0001,手操器(HC0001)3个调节器经过高选器后,去控制BV0001开度。
防喘振实验实施方案
合成气压缩机防喘振方案一、条件:1、防喘振控制相关仪表如差压变送器、入口温度变送器、出口压力变送器需要校验,以确保其测量值的准确性。
2、防喘振实验时压缩机一段入口压力维持在3.0Mpa,此项工作由合成车间负责。
3、合成车间合成塔配备有经验的操作工操作,密切注意合成塔操作压力、温度,严谨超温、超压。
3、必须保证两个防喘振阀(包括电气阀门定位器等)能够正常工作,紧急时能保证人为的迅速打开防喘振阀。
4、在压缩机的流量和压力特性曲线上, 流量比设计点低的一侧有一个最小流量和相应的压力点, 如果进一步减少流量, 则压力将会下降, 此时, 运转将不稳定。
该点称为喘振点。
可以认为, 流量比喘振点大的一侧为稳定工作区, 而小的一侧为不稳定工作区,或称为喘振区。
如果在喘振区工作, 将发生流量大幅度升降、排气压力波动和噪音增大, 导致机器损坏。
此外, 由于排气的再压缩, 使温度急剧上升。
为避免发生喘振, 常采用以下措施, 即保持转速一定时增加吸气量, 或保持吸气量一定时降低转速。
二、合成气机组系统图三、压缩机组喘振实验喘振实验过程描述:1.实验前准备空分车间组织好以下人员:有经验的现场机组维护人员4人(发现实验期间有异常情况,马上通知开防喘振阀),有经验的数据观察记录人员3人。
负责联系人员2人(协调各组人员的及时联络)。
为防止防喘振阀门的误操作,建议最好不用手轮操作阀门,用电流信号操作阀门,这样保证紧急时可以通过断掉快开电磁阀电源来快速打开防喘振阀门。
防喘振控制所涉及的仪表必须灵敏、准确。
2.实验过程4.0 MPa循环段实验:①新鲜气体温度控制在40℃,压力控制在3.0 MPa。
压缩机运转正常后,将新鲜气压力提升至4.0MPa。
②将一段防喘振阀完全打开,循环段防喘振阀关闭,这时缓慢关闭HSV2053,则PI2054升高,这时用关闭HSV2052控制PI2054维持4.0MPa,观察PDIA2052变化,HSV2053 、HSV2052交替关闭,当PDIA2052有明显变化时,停止关闭,这时记录数据,此点为4.0 MPa循环段喘振点。
压缩机喘振及其预防方法
压缩机喘振及其预防方法摘要:喘振现象是离心式压缩机固有的机械特性,在压缩机的运行生产中,喘振有着较大的危害和隐患,所以在生产的过程中,要结合实践,弄清喘振机理和引起喘振的影响因素,根据问题的实际情况,采取相对应的有效防止和抑止喘振的措施,同时准确地判断喘振现象并加以控制,喘振现象就能够完全避免,从而实现提高离心式压缩机的工作效率,确保离心式压缩机运行稳定性和可靠性。
文章重点介绍了压缩机喘振及其预防方法,以供同行参考。
关键词:压缩机喘振,预防方法前言压缩机的控制在化工企业中是相当重要的,而抗喘振控制系统是离心式压缩机的一个重要控制系统,它的可靠性将直接关系到压缩机的安全稳定运行。
充分认识和理解其控制方案对于改进和优化压缩机的控制是有益的,随着科技的进步和发展,相信更加合理和先进的控制方案将会随时出现。
一、空气压缩机喘振原因探讨某空气压缩机是通过燃气轮机驱动,是轴流式和两缸三段式离心式组合压缩机,该空气压缩机的高压缸冷饮轴流式结构,而低压缸利用离心式结构。
空气压缩机在正常工作时,入口过滤器吸入空气,通过入口消音器将大部分固体杂质除去的空气送入空气压缩机一段,空气被压缩到180℃,0.20Mpa 后,通过出口冷却器后温度降低到42℃,利用分离器把冷凝液除去,在空气压缩机二段将空气继续压缩,温度达到200℃,压强达到0.81Mpa 经过二段冷却器出口进行冷却,温度降低到42℃,再次通过分离器将冷凝液除去;此时,被压缩的其他一部分作为仪表空气及公用空气被送到合成装置及成品装置;剩余的空气将继续被压缩,经过预热盘管之后,作为燃烧空气。
如果空气压缩机的空气系统停车,那么用气量就会变为零,此时随着PC109 输出值的增加,PV109 没有及时的放空空气有时间的出口气,从而造成了空气压缩机出口压力越来越高,此时压缩比变化迅速,从而引起了管网特性曲线向左移动,使得空气压缩机工作的工况点由小流量进入到了喘振区,从而引起了空气压缩机的喘振现象。
离心式压缩机防喘振控制方案教案资料
离心式压缩机防喘振控制方案教案资料离心式压缩机的喘振问题是指在运行过程中出现压比过大或出现流量脉动等现象,导致振荡、噪音和设备损坏。
离心式压缩机的喘振问题是由于压缩机与系统间动态过程的不协调而引起的。
为了防止离心式压缩机的喘振问题,可以采取以下控制方案。
1.增加系统阻尼增加系统阻尼是防止压缩机喘振的一种常用方法。
可以通过增加系统的阻尼器或减震器来利用机械的阻尼效应来消除或减小振动。
通过增加系统的阻尼,可以降低系统中的共振频率,从而减小振动的幅值。
2.优化压比控制策略合理的压比控制策略也可以有效地防止压缩机的喘振问题。
一种常用的方法是在压比过大的情况下,采取相应的控制策略来限制流量以降低压比,从而避免喘振的发生。
可以根据实际情况,合理设置压比限制或控制机组内压力的变化范围。
3.合理设计压缩机系统合理的设计压缩机系统也是防止喘振问题的重要措施。
首先,需要合理选择压缩机的型号和参数,确保其操作范围内能够稳定工作。
其次,需要合理设计系统的布局和管道连接,避免过长或过短的管道。
此外,还需要对系统进行严格的工程检验和调试,确保设计要求的达成。
4.定期维护检查定期维护检查对于防止离心式压缩机的喘振问题也非常重要。
通过定期检查压缩机的工作状态、阀门的操作情况以及管道的泄漏等问题,及时发现并解决潜在的问题,可以有效地减小喘振的风险。
总之,离心式压缩机的喘振问题是一个需要注意的技术问题,需要从系统阻尼、压比控制、系统设计和定期维护等多个方面进行综合考虑和控制。
通过合理的控制措施和工作维护,可以有效地消除离心式压缩机的喘振问题,确保系统的稳定和安全运行。
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。
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。
浅谈压缩机喘振原因及解决措施
浅谈压缩机喘振原因及解决措施一、设备喘振流体机械及其管道中介质的周期性振荡,是介质受到周期性吸入和排出的激励作用而发生的机械振动。
例如,泵或压缩机出现流量减小到最小值时,出口压力会突然下降,管道内压力反而高于出口压力,于是被输送介质倒流回机内,直到出口压力升高重新向管道输送介质为止;当管道中的压力恢复到原来的压力时,流量再次减少,管道中介质又产生倒流,如此周而复始。
人们把以上现象称为喘振。
喘振现象在压缩机使用过程较为常见,设备和管道系统出现周期性的出风与倒流,相对来讲轴流式风机更容易发生喘振,严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏。
喘振的产生与流体机械和管道的特性有关,管道系统的容量越大,则喘振越强,频率越低。
一旦喘振引起管道、机器及其基础共振时,还会造成严重后果。
为防止喘振,必须使流体机械在喘振区之外运转。
在压缩机中,通常采用最小流量式、流量-转速控制式或流量-压力差控制式防喘振调节系统。
当多台机器串联或并联工作时,应有各自的防喘振调节装置。
二、风机喘振的现象当风机抽出的风量时大时小,产生的风压时高时低,系统内气体的压力和流量也发生很大的波动。
风机的电动机电流波动很大,最大波动值有50A左右。
风机机体产生强烈的振动,风机房地面、墙壁以及房内空气都有明显的抖动。
风机发出“呼噜、呼噜”的声音,使噪声剧增。
风量、风压、电流、振动、噪声均发生周期性的明显变化,持续一个周期时间在8s左右。
三、喘振原因根据对轴流式通风机做的大量性能试验来看,轴流式通风机的p-Q性能曲线是一组带有驼峰形状的曲线(这是风机的固有特性,只是轴流式通风机相对比较敏感),如左图所示。
当工况点处于B点(临界点)左侧B、C之间工作时,将会发生喘振,将这个区域划为非稳定区域。
发生喘振,说明其工况已落到B、C之间。
离心压缩机发生喘振,根本原因就是进气量减少并达到压缩机允许的最小值。
理论和实践证明:能够使离心压缩机工况点落入喘振区的各种因素,都是发生喘振的原因。
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压缩机防喘振的两种方法
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一、离心式压缩机喘振的原因
喘振是离心式压缩机的固有特性。
产生喘振的原因首先得从对象特性上找。
从图1中可见压缩机的压缩比P2/P1与流量Q的曲线上都有一个P2/P1值的最高点。
在此点右面的曲线上工作,压缩机是稳定的。
在曲线左面低流量范围内,由于气体的可压缩性,产生了一个不稳定状态。
当流量逐渐减小到喘振线时,一旦压缩比下降,使流量进一步减小,由于输出管线中气体压力高于压缩机出口压力,被压缩了的气体很快倒流入压缩机,待管线中压力下降后,气体流动方向又反过来,周而复始便产生喘振。
喘振时压缩机机体发生振动并波及到相邻的管网,喘振强烈时,能使压缩机严重破坏。
二、防喘振自控系统的可行性分析
为使压缩机安全有效和经济运行,在低负荷下操作时,其气量应始终保持在喘振区右边并留有一定的安全裕量,一般控制线位于超过喘振极限流量的5%—10%之处。
只要保证压缩机吸人流量大于临界吸入量Qp,系统就会工作在稳定区,不会发生喘振。
即在生产降负荷时,须将部分出口气体,经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空,保证系统工作在稳定区。
三、防喘振自控系统的几种实现方法
目前常采用两类防喘振方法,即固定极限流量(或称最小流量)法与可变极限流量法
1.固定极限流量法
固定极限流量的防喘振控制系统,就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量,如图1中的Qp,从而避免进入喘振区运行。
此法优点是控制系统简单,使用仪表较少。
缺点是当压缩机转速降低,处在低负荷运行时,防喘振控制系统投用过早,回流量较大,能耗较大。
2.可变极限流量法
在压缩机负荷有可能通过调速来改变的场合,因为不同转速工况下,极限喘振流量是一个变数,它随转速的下降而变小,所以最合理的防喘振控制方法,应是留有适当的安全裕量,使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作,这便是可变极
限流量法。
常用控制方案有两种:一是采用测量压缩机转速,经函数发生器作为流量调节器给定值(图2)。
二是根据防喘振控制线的数学表达式,用常规仪表来模拟表达式(1),控制流程如图3所示。
近年来随着数字仪表和微处理器的发展,这样的控制系统已容易实现。
其中a、b由压缩机制造厂决定,C是一个常数。
式中M—分子量
z—压缩系数
R—气体常数
k—综合流量系数
四、防喘振控制系统的实现方法
水气厂一英格索兰空气压缩机,型号为C90M × 3,三级压缩,流量11942m3/h,进气压力(绝)0.09MPa,排气压力(绝)0.9MPa,功率1305kW。
防喘振控制
系统如图4所示。
此防喘振系统是通过测量机组出口压力接近喘振点(旁通阀打开点)时,打开旁通阀来放出部分空气实现的。
旁通阀打开点的设定很重要。
设定过高时,压缩机在低负荷下消耗更大的能量。
设定过低时,压缩机将被允许穿过喘振线而发生喘振。
而压缩机的CMC可自动调整旁通阀打开点,使其高于喘振线的值来修正。
该压缩机也曾发生喘振,从自控系统分析,有几种情况会造成压缩机喘振:
1.出口压力的检测出现故障,使CMC接受的信号是假信号,造成旁通阀不能开到位。
2.旁通阀故障,打不开。
3.斜坡时间(旁通阀从关到开的时间)设定过长,使旁通阀打开过于滞后。
4.入口过滤器脏,过滤器阻力大,入口流量减小。
5. CMC故障,使旁通阀失控。
五、结束语
离心式压缩机的防喘振控制系统,在保证大机组的安稳运行方面起着极其重大的作用。
防喘振控制系统的实现方法,可用固定极限流量法和可变极限流量法。
还可根据具体的情况,增加一些其它方面的保安措施。