离心式压缩机喘振的分析和处理方法
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。
离心式压缩机喘振分析和处理
流动 ,气 体 流 通 的平 衡被 打破 ,如 同逆 水 行舟 ,不进 则 退 。 由于 系统 出 口管 网压力 大 于压 缩 机 叶轮 排 出气 体 的压 力 ,系 统 管 网 内 储存 的气 体 将 发 生倒 流 ,压缩 机 出 口管 网系统 的 压力 逐 渐 降低 , 当降到一 定 程 度 时 ,压缩 机 的 叶轮 排 出 的单位 质 量气 体 的 总能 量 ( 主要 表现 在 压 力能 ) 过 了 出 口管 网单 位质 量 气体 所 具 有 的能 超 量 ,速 度 能转 化 为压 力 能 ,气体 开 始 正 向流动 ,而 口管 网 的压 力 也逐 步 上升 ,如果 不 对吸 人 流量 和 转速 进行 调 整 ,出 口管 网压 力恢 复 到 波动 之 前 的数值 时 ,下一 个 周期 的气 体 倒 流 又开 始 了 , 如此 循环 往复 使压缩 机 发生周 期性 振动 。
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 T 5 文献标识码 A H4 2 文章编号 17 — 6 1 (0 20 2 0 8 — 2 6 3 9 7 一2 1 )8 — 16 0
离 心式 压缩 机 是在 气 体 压缩 装 置 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
吸 人 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 “ 转 脱 离” 的现 象 ,流体 流动 状态 趋 于 旋 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
17喘振发生的原因及解决方案
c随着冷负荷的继续下降,来自压缩机的转速信号继继关闭导流叶片,并提高电动机的转速。工作原理如
下图所示。
喘振会带来的后果:
1) 使压缩机的性能显著恶化,气体参数(压力、排量)产生大幅度脉动
2) 噪声加大。
3) 大大加剧整个机组的振动,喘振使用压缩机的转子和定子的元件经受交变的动应力,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;
4) 电流发生脉动;
凝器中的压力下降到等于压缩出口压力为止。这时压缩机又开始向冷凝器送气,压缩机恢复正常工作。但
当冷凝器中的压力也恢复到原来的压力时,压缩机的流量又减小,压缩机出口压力又下降,气体又产生倒
流,如此周而复始,产生周期性的气流振荡现象。
喘振是压缩机一种不稳定的运行状态,压缩机周期性的发生间断的吼响声,整个机组出现强烈的热气排到蒸发器,降低压比,同时提高排气量,从而避免喘振的发生。
2)变频防喘振措施
VSD是Varialbe Speed Drives的简称,译为变频驱动装置,通过调节电动机的转速和优化压缩机导流叶片
的位置,使机组在各种工况下,尤其是部分负荷情况下,始终保持最佳效率。
喘振发生的原因及解决方案
1、喘振的原因
离心机组运行在部分负荷时,压缩机导叶开度减小,制冷剂的流量变得很小,压缩机流道中出现严重的
气体脱流,压缩抽的出口压力突然下降。由于压缩机和冷凝器联通工作,而冷凝器中气体的压力并不同时
降低,于是冷凝器中的气体压力反大于压缩机出口外的压力,造成冷凝器中的气体倒流回压缩机,直至冷
VSD控制的基本参数是是冷水出水温度实际值与设定值的温差。
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。
离心式压缩机喘振原因分析及防治措施
总654期第十期2018年10月河南科技Henan Science and Technology离心式压缩机喘振原因分析及防治措施刘天娇(河南协成工程技术有限公司,河南开封475000)摘要:喘振是离心式压缩机的一种固有特性,对工况的稳定性有较大影响,并易造成压缩机损坏。
基于此,本文通过研究发现管网系统压力过高、吸入流量不足、操作错误、放喘振系统未投自动,都有可能造成喘振。
对此,笔者提出相应的防喘振措施。
关键词:喘振;离心式压缩机;防喘振控制中图分类号:TH452文献标识码:A文章编号:1003-5168(2018)28-0061-02 Cause Analysis and Prevention Measures of Centrifugal Compressor SurgeLIU Tianjiao(Henan Xiecheng Engineering Technology Co.,Ltd.,Kaifeng Henan475000)Abstract:Surge is an inherent characteristic of centrifugal compressor,which has a great influence on the stability of working conditions and is easy to cause damage to the compressor.Based on this,this paper found that high pressure, insufficient suction flow,wrong operation,and no automatic ventilation system could cause surge.In this regard,the author put forward corresponding anti surge measures.Keywords:surge;centrifugal compressor;anti surge control离心式压缩机是用于压缩和输送化学生产中的各种气体的重要装置,与活塞式压缩机相比,具有气量大、结构紧凑、体积小、振动小、无需中间罐、运行平衡等优点。
离心机喘振原因有哪些及工作原理
离心机喘振原因有哪些及工作原理离心机喘振原因有哪些?在低负荷状态下,离心机都共有一个喘振问题。
那么离心机喘振原因有哪些?如何解决呢?1、冷凝器积垢冷凝器换热管内表水质积垢(开式循环的冷却水系统最简单积垢),而导致传热热阻增大,换热效果降低,使冷凝温度上升或蒸发温度降低,另外,由于水质未经处理和维护不善,同样造成换热管内表面沉积沙土、杂质、藻类等物,造成冷凝压力上升而导致离心机喘振发生。
解决方法:清除传热面的污垢和清洗冷却塔。
2、制冷系统有空气当离心机组运行时,由于蒸发器和低压管路都处于真空状态,所以连接处极简单渗入空气,另外空气属不凝性气体,绝热指数很高,为 1.4,当空气凝积在冷凝器上部时,造成冷凝压力和冷凝温度上升,而导致离心机喘振发生。
解决方法:离心机接受K11制冷剂时,一般液体温度超过28℃时,表明系统中有空气存在。
排出方法:启动抽气回收装置,将不凝性气体排出,一般将制冷剂R11的压力抽到稍低于制冷荆液体温度相对应的饱和压力,即28℃以下的对应压力:117.68KMP以下即可。
3、冷却塔冷却水循环量不足,进水温度过高由于冷却塔冷却效果不佳而造成冷凝压力过高,而导致喘振发生。
解决方法:进行反喘振调整。
当能量调整大幅度削减时,造成吸气量不足,即蒸气不能均匀流入叶轮,导致排气压力陡然下降,压缩机处于不稳定工作区,而发生喘振。
为了防止喘振,可将一部分被压缩后的蒸气,由排气管旁通到蒸发器,不但可防喘振。
而且对离心机启动时也有益:削减蒸气密度和启动时的压力,可减小启动功率。
4、蒸发器蒸发温度过低由于系统制冷剂不足、制冷量负荷减小,球阀开启度过小,造成蒸发压力过低而喘振。
解决方法:检查蒸发压力过低原因,制冷剂不足添加制冷剂,制冷量负荷小,关闭能量调整叶片。
5、关机时未关小导叶角度和降低离心机排气口压力当离心机停机时,由于增压蓦地消失,蜗壳及冷凝器中的高压制冷剂蒸气倒灌,简单喘振。
解决方法:停离心机时应注意主电机有无反转现象,并尽可能关小导叶角度,降低离心机排气口压力。
离心式压缩机喘振原因及其预防措施分析_1
离心式压缩机喘振原因及其预防措施分析发布时间:2022-11-27T00:49:56.220Z 来源:《中国科技信息》2022年8月15期作者:李志杰[导读] 随着科技的进步,促进工程建设事业也在不断发展。
在工业建设中,离心压缩机的使用具有不可替代性,李志杰新疆中泰化学阜康能源有限公司新疆阜康 831500摘要:随着科技的进步,促进工程建设事业也在不断发展。
在工业建设中,离心压缩机的使用具有不可替代性,属于重要设备。
喘振现象能够损坏离心式压缩机结构,是设备不平稳的运行状态,不仅会降低离心式压缩机综合性能,还会阻碍机组正常工作,缩短离心式压缩机的使用寿命。
为保障工作效率及综合效益,应注意总结产生喘振的原因及预防措施,尽可能降低喘振频率,避免喘振现象。
本文就离心式压缩机喘振原因及其预防措施展开探讨。
关键词:离心式压缩机;喘振;预防引言通常来说离心压缩机主要执行多级压缩,其运行原理是借助自带的叶轮对气体做功,气体输送进叶轮与扩压器流道中,在离心升压、降速扩压作用下,实现机械能向气体内能的转化。
要想有效发挥离心压缩机运作性能,就应重视起设备的高质量制造,为设备良好、稳定运行创设有利的先决条件。
1离心式压缩机工作原理离心式压缩机的做功方式是气体被吸入室吸入,并通过转子对气体进行做功,以增加气体压力、速度和温度,气体进入扩散器以降低速度并进一步增加压力,最后一级的高压气体通过离心室和出口管排出,其中的弯曲回流装置主要作用是引导气体流向下一级继续压缩。
由于压缩过程中气体温度升高,气体在高温下压缩时能耗会急剧增加。
为降低压缩能耗,高压离心压缩机在压缩过程中采用中冷器降温。
也就是说,来自中间级出口的压缩气体不直接进入下一级,而是被引入蜗轮室和出口管外进行冷却,冷却后的低温气体通过吸入室进入下一个压缩级。
离心式压缩机由许多零件组成,根据其功能组成不同,分为转子和机架部分,其中压缩机的旋转部件为转子,非旋转部件和组件为机架。
离心式压缩机振动的原因与处理措施
离心式压缩机振动的原因与处理措施摘要:离心式压缩机是目前石油和化工工业中最重要的设备之一,在能源和化工工业中也发挥着重要作用。
为了有效地保证设备的平稳工作和正常运行,有必要针对常见振动事件故障情况进行调查和分析,确定问题的原因。
分析离心式压缩机振动干扰问题及其应用对策。
关键词:离心式压缩机;振动故障;石化行业Causes and Treatment Measures of Vibration of Centrifugal CompressorGuoyunmingAbstract :Centrifugal compressors are currently one of the most important equipment in the petroleum and chemical industries,and they also play an important role in the energy and chemical industries.In order to effectively ensure the smooth and normal operationof the equipment,it is necessary to investigate and analyze the failure of common vibration events and handle them properly.Analyze thevibration interference of centrifugal compressor and its application countermeasures.Keywords :centrifugal compressor ;vibration failure ;petrochemical industry1离心式压缩机的基本原理、结构和性能1.1离心式压缩机的基本原理及优点1.1.1 离心压缩机的基本原理离心式压缩机的工作原理: 当叶轮高速旋转时,离心力通过叶轮出口接收叶轮扩散器,提高压力能和运动能。
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。
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。
离心式压缩机振动故障的诊断及解决措施
离心式压缩机振动故障的诊断及解决措施汇报人:日期:CATALOGUE目录•引言•离心式压缩机振动故障的诊断•振动故障的原因分析•离心式压缩机振动故障的解决措施•案例分析•结论与展望引言01离心式压缩机的基本结构和工作原理离心式压缩机的特点和应用领域离心式压缩机的概述振动故障的危害振动故障对离心式压缩机的危害振动故障对操作人员和设备周围环境的影响离心式压缩机振动故障的诊断02离心式压缩机振动故障的原因多种多样,包括机械不平衡、气动不平衡、转子不对中、轴承磨损等。
因此,对于振动故障的诊断,需要采用多种方法,包括信号处理、机器学习以及其他技术。
信号处理方法主要包括频谱分析、波形分析、轴心轨迹等,可以用于识别机械不平衡和气动不平衡等故障。
机器学习算法则可以通过学习样本数据,自动识别和预测振动故障,提高诊断准确率。
其他技术,如轴颈测量和激光对中等,也可以用于诊断转子不对中和轴承磨损等故障。
诊断方法概述VS频谱分析01通过对振动信号进行频谱分析,可以将振动信号分解成不同频率的分量,从而识别出不同性质的振动故障。
例如,对于机械不平衡故障,可以在频谱上看到以转子转速频率为基频的振动分量。
波形分析02波形分析可以用于识别不同性质的振动故障。
例如,对于气动不平衡故障,可以在波形上看到周期性的波动,其频率与气动力的频率相等。
轴心轨迹03轴心轨迹可以用于识别转子不平衡和不对中等故障。
通过测量轴心位置的变化,可以绘制出轴心轨迹图,从而识别出转子不平衡和不对中的位置和大小。
支持向量机(SVM)SVM是一种有监督学习算法,可以用于分类和回归问题。
在振动故障诊断中,可以使用SVM对采集的振动信号进行分类,判断是否存在故障,并预测故障的类型和程度。
随机森林(RF)RF是一种集成学习方法,将多个决策树的结果进行集成,提高预测精度和稳定性。
在振动故障诊断中,可以使用RF对采集的振动信号进行分类或回归分析,预测故障的类型和程度。
神经网络神经网络是一种模拟人脑神经元网络结构的计算模型,具有强大的自学习和自适应能力。
离心压缩机异常振动、异常噪音、喘振原因与处理方法
1、压缩机的异常振动和异常噪音:
可能的原因
处理方法
①、机组找正精度被破坏,不对中。
检查机组振动情况,轴向振幅大,振动频率与转速相同,有时为其2倍、3倍……卸下联轴器,使原动机单独转动,如果原动机无异常振动,则可能为不对中,应重新找正。
②、转子不平衡。
检查振动情况,若径向振幅大,振动频率为n,振幅与不平衡量及n2成正比;此时应检查转子,看是否有污垢或破损,必要时转子重新动平衡。
⑦、防喘装置或机构工作失准或失灵。
定期检查防喘装置的工作情况,发现失灵、失准或卡涩,动作不灵,应及时修理调整。
⑧、防喘整定值不准。
严格整定防喘数值,并定期试验,发现数值不准及时校正。
⑨、升速、升压过快。
运行工况变化,升速、升压不可过猛、过快,应当缓慢均匀。
⑩、降速未先降压。
降速之前应先降压,合理操作才能避免发生喘振。
④、压缩机出口气体系统压力超间。
压缩机减速或停机时气体未放空或未回流,出口逆止阀失灵或不严,气体倒灌,应查明原因,采取相应措施。
⑤、工况变化时放空阀或回流阀未及时打开。
进口流量减少或转速下降,或转速急速升高时,应查明特性线,及时打开防喘的放空阀或回流阀。
⑥、防喘装置未投自动。
正常运行时防喘装置应投自动。
⑮、气体管道对机壳有附加应力。
气体管路应很好固定,防止有过大的应力作用在压缩机气缸上;管路应有足够的弹性补偿,以应付热膨胀。
⑯、压缩机附近有机器工作。
将它的基础、基座互相分离,并增加连结管的弹性。
⑰、压缩机负荷急剧变化。
调节节流阀开度。
⑱、部件松动。
紧固零部件,增加防松设施。
2、离心压缩机喘振:
离心式压缩机的喘振原因及控制分析
离心式压缩机的喘振原因及控制分析韩建彬(河南龙宇煤化工有限公司,河南 永城 476600)摘要:喘振是离心式压缩机典型故障之一,是造成装置运行不稳定,压缩机性能缺失的重要因素。
本文分析了离心式压缩机发生喘振的内、外因素,并提出了避免喘振发生的措施。
关键词:离心式压缩机;喘振;流量;叶轮化石能源输送、化工生产、钢铁冶炼、化肥生产等国家重点项目中都离不开基于离心式压缩机对气体的压缩与输送,可以说离心式压缩机是工业设计、生产、工程改造的重点对象。
离心式压缩机是一种基于回转运动原理的设备,其具有空间占地小、设备密度低、结构单元紧凑、运行稳定、输送压缩气体流量大等特点。
但是离心式压缩机运行时也会面对如喘振、稳定工作区域窄等技术问题,一方面会影响压缩机工作性能造成装置运行波动,另一方面也会造成压缩机故障或者寿命缩减。
例如喘振会导致离心式压缩机轴承润滑液体被破坏,导致轴瓦过电压损坏;离心式压缩机密封设备损坏,造成气体泄漏。
因此,准确的掌握离心式压缩机工作原理,掌握离心式压缩机出现喘振故障的诱导因素,制定采取一系列防止喘振的措施,保障离心式压缩机脱离喘振工作范围,是保证工业生产的关键手段。
1 喘振的判断方法离心式压缩机发生喘振现象时会伴随着明显的机组和管道异常特征:(1)离心式压缩机和管道会发生周期性、高频率振动,这种震动会产生振动噪音,严重时整个离心式压缩机机组会发生激烈的 “吼叫”噪音。
(2)机组外壳、轴承、机组配件等发生剧烈振动,振动频率、幅度随机变化,并伴随着剧烈、周期性的气流声。
(3)压缩机机组的出入口压力、流量不稳定,出现大幅度变化,变化频率呈现一定周期性,同时伴随着管道气体倒流的情况,是造成装置波动的主要因素。
从上述说明可以看出,观察离心式压缩机运行工况时的声音、仪表指数变化情况、进出口压力、进出口流量等是判断压缩机是否发生喘振的重要依据。
2 喘振原因的分析2.1 喘振发生的内因造成离心式压缩机喘振的内部原因是由于压缩机设备叶轮结构组成以及压缩介质气体之间的不匹配性导致的。
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。
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。
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离心式压缩机喘振的分析和处理方法
摘要:本文就离心式压缩机为主要描述对象,分析了喘振的原因和主要问题,并针对这些原因提出了消除喘振的方法。
就喘振现象的发生机理以及影响因素,本文做出了详细论述,旨在为减轻喘振来提高离心式压缩机的性能。
关键词:离心式压缩机喘振分析
前言
离心式压缩机具有很多特点,诸如效率高,排气量大以及气体不受油污污染以及运转平稳等,成为目前应用广泛的速度式压缩机种类之一。
在工业生产上,离心压缩机的安全性能起重要作用。
但离心压缩机容易发生喘振,作为一种有着较大危害的固有现象,喘振对压缩机的使用寿命有很大的损害,应该受到重视。
1.离心式压缩机的喘振机理
由实际物体的高速转动带来气体的转动,从而形成离心力,这一过程实现了能量的传递,气体获得动能和压力能。
叶轮中高速转动的气体在扩压器内实现动能向压力能的转化。
所以说主要的压缩过程在叶轮和扩压器内。
这也是离心式压缩机的基本工作原理。
当时机情况偏离设计工况时,会出现气流量减小的情况,以致进入叶轮和扩压器的气体反向流动,冲向工作面,增加了非工作面边缘的扩压度,导致气流边界分层,最终形成了漩涡区。
在越靠近叶轮出口的地方,这种漩涡现象越严重,波及的范围也更大。
这是与偏离设计工况的程度成正相关关系的,因为偏离程度越大,气流量也就越小,工作面和非工作面之间出现的气流边界分层现象也就原来越严重。
而在离心式压缩机的实际构造中,由于叶轮中叶片的不完全对称性,导致气流流动的不均匀,气流边界分层可能会出现在不确定的某个叶道中。
当气流量减小到某一临界值时,叶轮的旋转会将整个分层现象扩张到更广的区域,此时气流向叶轮旋转的反向流动,气流旋涡开始形成,并出现在叶轮的外圆和内圆中,发生旋转失速的情况。
旋转失速的情况下,叶道中的气流无法通过,排气管中的高压气体会向压力下降的级里流动,及时填补了级流量不足的空缺,促使压缩机恢复运转,将倒流的气体重新排放出去。
此时又出现了级中气流量不足的情况,然后高压气体又流向低压区域的级里,促使叶轮正常工作。
这样周而复始的循环工作兴城路周期性的气流振荡,即“喘振”现象。
2.喘振的危害及判断
2.1.喘振的危害
喘振对于离心式压缩机的危害很大,可以总结为以下几点:①离心机的工艺过程和工作系统都是在特定的参数下进行的优化设计,尤其是对于气体参数的要求更高,但是喘振时气流的强烈振荡会带来一定的不稳定性。
②叶片的强烈震动会带来极大噪声。
③各部件之间的摩擦加大,压缩机的主轴也会受到影响,甚至
会造成弯曲变形的情况,对叶轮产生破坏。
④轴承和轴颈之间的磨损会导致轴承合金产生裂纹,甚至被烧毁。
⑤级间密封性遭到破坏,大大降低了压缩机效率,严重会导致爆炸等事故的发生。
⑥压缩机的毁坏有可能会带来相连接设备的不正常运转,影响精密仪器的测量准确性以及工作人员的正常操作,给整个离心压缩机的工作造成阻碍。
一般来说,机器的压力比、排气量以及气体密度会影响喘振的程度,一定程度上二者呈正相关关系。
2.2.喘振的判断
喘振带来的严重危害要求工作人员做到及时发现并判断,一般来说可以从以下方面判别:2.2.1.根据出口管路气流的噪声判别。
周期性的“呼哧呼哧”声一般出现在压缩机靠近喘振工况的情况下,一旦进入喘振工况,噪声就会大幅度增加,可明显分辨出来。
2.2.2.根据出口的压力和流量变化来判断。
测量仪表出现大幅度和周期性的摆动,根据指针摆动情况来判断。
2.2.3.根据机体和轴承的振动情况来判别,此时二者的振幅明显增大,机体震动感较强。
3.造成喘振的原因分析
3.1.机组内总压过大。
可能由于气体没有回流或者压缩机骤停,出口处的止逆阀开关失灵或者阀门前气体容量过大时系统急速减量,导致压缩机没反应过来出现系统内气压过大等情况。
3.2.吸入流量不足。
某些原因造成气体吸入量降低到临界值,其他条件不变的情况下,压缩机发生喘振,入口过滤器阻塞,但是转速仍不变,导致阻力过大;也有可能是滤芯不干净,使用起来效果不好。
4.防止与消除喘振的方法
从根本出发,最有效的措施是增加压缩机的流入气体量。
根据气体的性质做出不同要求。
无毒无害气体,诸如空气、二氧化碳等,可以放空进入,而合成气类似性质的气体可以回流循环处理。
这样一来,压缩机的气体流量大大增加,但是压力降低的同时功率也会降低,带来多余的消耗,从经济角度考虑,也是一种损失。
所以要想保持恒压运转,应该在气流放空或者回流的时候迅速提高转速,保持压力恢复原来的水平。
提高压力之前注意将放空阀(或者回流阀)打开,避免喘振现象的出现。
建议在了解压缩机性能曲线的前提下,做好防喘系统的自动运转工作,设计运行工况,根据实际需要来变换升压和升速的程度。
这里引入防喘振安全裕度的概念,以描述工作效率和工作损耗之间的一种平衡,太大的安全裕度会造成过多浪费和资源的消耗,太低的安全裕度会给工作带来一定的危险性。
所以防喘系统应该在安全裕度的要求及时调整,正常运行时紧闭阀门,自动投入工作实现了经济与安全的完美结合。
接下来就两个以上的防喘振回路机组的操作注意事项进行一些说明:第一,
增加负荷时要先关低压段防喘振阀,再处理高压段的,并在升压之后再进行升速工作;第二,减少负荷时也要先降低压力然后是速度,先调整高压段防喘振阀的状态,再处理低压段。
需要说明的是防喘振阀状态的改变操作中要注意力度不能太大,操作太猛会导致机组振动加剧,轴系损害也会加深,更重要的是影响了压缩机的正常工作和安全性。
尤其是对两个以上阀门的压缩机来说,缓慢有序的操作使得气流均匀,压力变化不会出现突兀状况,整个机组的协调性得到了保证。
总结
喘振是倒流和供气的循环交替形成,弄清喘振发生的机理并了解重要影响因素,结合实际情况采取有效措施改善喘振现象,以提高离心式压缩机的工作性能,降低喘振带来的危害,是一项重要任务。
参考文献:
[1]李广云.离心式空气压缩机喘振原因分析[J].中国科学院上海冶金研究所,2010,(2).
[2]庞琳.离心压缩机喘振的预防及解决措施[J].中国高新技术企业,2010,(15).。