ccc压缩机防喘振控制技术
CCC防喘振控制介绍资料[全]
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CCC公司技术特点 及其在炼油装置的应用
Compressor Controls Corporation (CCC) 美国压缩机控制公司
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2012 Compressor Controls Corporation
交流内容
1. CCC公司控制技术特点 2.可用性与可靠性
qr2,op qr2
22
引入操作点至喘振控制线之间的距离
• 第一步: 引入参数 d:
d = 1 - Ss
• 第二步: 引入参数 DEV(偏差值): DEV = d - 喘振控制裕量
• 参数DEV 与压缩机的尺寸无关, 但对所有压缩机描述都是相同的
2012 Compressor Controls Corporation
2012 Compressor Controls Corporation
简化喘振参数采用Rc替代hr
• 用无压关缩的比坐标Rc系代替简化多变压头同样可以获得与入口条件
• 喘振接近变量 Ss 变成
Ss =
f1(Rc) q2r,op
这输里入R由c函对数应f的1我q们r 2可以得出
• 这种重转算速要法N提避用示免于了:监C使视C用C目T仍的d 然和。强Ts烈变建送议器安装Td 和 Ts 变送器 以及
jr Re
这里: • hr • qr • Ne ·a • jr • Re • Rc
= 简化的压头 = 简化的流量 = 线性化的转速 = 导叶角度 = 简化的功率 = 雷诺数 = 压比
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控制算法
相关联的坐标系 (Hp, Qs)
• 无关坐标系(hr, qr2)
2012 Compressor Controls Corporation
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。
美国CCS压缩机防喘振控制器
喘振预防控制器数据手册喘振预防控制器CCS的喘振预防控制器（SPC）能够有效和可靠地保护压缩机避免喘振。
CCS 能精确地在条件大范围变化情况下界定喘振线并可设置控制线来优化喘振保护，不需要其他不必要的再循环或放气（装置）。
目前控制器在使用气体成分恒定的透平压缩机上的应用已经有详细描述。
喘振控制策略图1为喘振预防控制系统的配置和其与压缩工艺过程中的连接图。
它包括下列测量装置：转速变送器，导叶位置变送器，入口压力变松器，入口温度变送器。
注意安装测量压缩机流量和/或功率的传感器是期望（理想）的但不是必需的。
为预防压缩机喘振，该系统打开安装在紧邻压缩机排放输送管旁的防喘振阀门。
众所周知，动态压缩是由增加气流的特定机械能量（用多变压头表示）来实现的。
这个多变压头的增加（H p）可以这样计算：其中：B 是比例常数，是压比 (=Pd/Ps),σ是多变指数,是吸入温度，MW 是分子量，是平均压缩因数。
喘振极限条件的压比的数值，可以根据喘振试验获得的转速和（或）导叶位置经验性函数获得。
它也可根据压缩机厂商提供的理论上的压缩机性能图进行计算获得。
确定当前吸入温度（T s st）下的喘振极限多变压头为转速和（或）导叶位置方程如下：对于恒定气体组分的气体或空气，鼓风机在任意给定的转速和/或导向叶片位置情况下，我们假设压缩效应是可以忽略的。
喘振极限条件压比在不同吸入温度和任意给定的转速条件下可以计算为：这个包含吸入温度补偿因数关系的修正参数方程与不变坐标系下的标准版本不同。
多变指数不能被测量。
该变量需要按照当前气体组分和压缩机效率进行确定。
所以多变指数必须被假设。
在其被设置不精确的情况下，将可能导致对喘振极限设定点的错误估算。
温度校正线会出现负斜率，换句话说，增加吸入温度会引起在IGV同样速度下喘振线压力比值的减少。
另外，效率和气体组分假设上的变化值也会影响补偿系数使受影响跨度1%以内。
在算法中引入吸入温度的主要优势就在于，它能够在不断改变的气体组分和/或效率假设中保证精确的控制。
ITCC在压缩机防喘振控制中的应用史开钰
ITCC在压缩机防喘振控制中的应用史开钰发布时间：2021-09-07T08:26:04.896Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：史开钰孙建伟[导读] Woodword公司在美国生产的ITCC控制系统通过实验分析得到，它的一些优势是将它和先前的控制系统进行对比。
更加详细和有序地描述它的管理模式、控制软件、恢复过程和喘振识别系统，为在此方面辛勤付出的专业人士提供宝贵的经验。
青岛海湾化学有限公司山东青岛 266409摘要：Woodword公司在美国生产的ITCC控制系统通过实验分析得到，它的一些优势是将它和先前的控制系统进行对比。
更加详细和有序地描述它的管理模式、控制软件、恢复过程和喘振识别系统，为在此方面辛勤付出的专业人士提供宝贵的经验。
关键词：防喘振；控制程序；喘振恢复程序；喘振检测系统为了能够控制一些扩展业务以及新领域中的压缩机单元，我们采用了美国Woodword这家公司所生产出来的ITCC控制系统，也被称为透平压缩机综合控制系统。
透平压缩机综合控制系统的主要工作目的是为了确保压缩机的安全稳定的工作运行，并且能够在一些其他装置或调控系统的硬件损坏的时候，也可以对压缩机有一个迅速有效的保护。
此外，这种控制系统的所有硬件可以匹配动态参数并能够在执行整个系统的时候获得最佳效果。
[1]与先前的一些防喘振控制相比较，现在的系统在工厂节能方面有一个明显的提升，工艺的稳定性得到了很大的提升，比如在发生喘振的情况下，可以避免在正常使用中过大的电流回流等产生很大的能量消耗。
具有更好的经济效应和技术成熟上的优势。
1.ITCC控制系统在防喘振控制方面的优点1.1 先前的防喘振控制先前的压缩机控制系统由3个比较基本的部件构成。
除了PIC通过控制汽轮机的速度来调整压缩机的运转和SIC的运作之外，这三个独立硬件之间的工作是互不干扰，没有联系的。
在正常的工作运行时，压缩机的工作范围一般都是在等压线上缓慢移动。
压缩机喘振与3C防喘振控制器在空压机上的设计策略
压缩机喘振与3C防喘振控制器在空压机上的设计策略王飞【摘要】For successful application of 3C antisurge controller in the 3TY air compressor in the Chemical Branch of Solution , a simple analysis is about the reason and phenomenon of the compressor surge and the dangers of the surge of compressor equipment .The introduction is about antisurge controller being produced by American CCC (Compressor Control Company , hereinafter referred to as 3C) from the following aspects , the calculation of the variable surge and the meaning of various surge line of control and some advanced control methods and characteristics of antisurge control on compressor , as well as the requirement of on -site measurement signal of 3C antisurge control system and movement sensitivity of antisurge regulating valve .% 针对3 C防喘振控制器在解化化工分公司3 TY空压机上的的成功应用，简单分析了压缩机发生喘振的原因、现象及喘振对压缩机设备的危害性。
CCC防喘振控制介绍资料【全】
h p,red
= s
Rc - 1
q2 = DPos s,red
Ps
建立喘振线
• 喘振线上的各点(如右图)可 用至原点的斜率来表示.采 用实测方式得到.
2012 Compressor Controls Corporation
hr hr
qr,SLL
2
qr
2
• 喘振参数可以被定义 位如下: f1(hr ) Ss = 2 qr ,op • 喘振线各点即可用涵数f1(hr)对应的值 qr2 计算
模拟式控制器
100% 2012 Compressor Controls Corporation SCL SLL
操作点
•
• • • •
0% 100%
时间
• •
控制器输出
优秀的工程承包商，会对控制器执行速 率对压缩机的防喘振能力的影响进行评 估 建立压缩机的动态仿真 在动态仿真层面上对数字式控制器与模 拟式控制器进行对比 模拟式控制器无执行周期，响应迅速 精确整定的模拟式控制器，使超调量达 到最小 使数字式控制器获得同样的整定参数 使数字式控制器获得同样的扰动
2012 Compressor Controls Corporation
•
为了实现控制目标，对于几何结构不变的压缩机，我们希望喘振线（SLL） 由单一的曲线来表示
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控制算法
• 产生全新的控制算法的过程:
2012 Compressor Controls Corporation
– 审查实际需要 – 开发一个数学模型 – 通过计算机建模对控制算法进行模拟 仿真 – 将此控制算法应用到现场
这里由函数f1我们可以得出 输入Rc对应的 qr 2
• 这种算法避免了使用Td 和 Ts 变送器 重要提示: CCC 仍然强烈建议安装Td 和 Ts 变送器 以及 转速N 用于监视目的。
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。
TRICON调速及防喘振功能描述1
TRICON 调速及防喘振功能描述蒸汽透平的速度控制 ：TRICONEX 将根据汽轮机主机厂的起机曲线编制自动或半自动起机程序。
在通常应用中，机组的速度控制可以有多种运行方式，包括停机、启动、暖机、加速、运行等。
在自动起机模式下，根据起机曲线的升速率，蒸汽透平将自动从零转速升到最小转速或额定转速。
另外，还将组态迅速越过临界转速的控制。
在半自动起机模式下，操作工可在从零转速到最小转速之间的任何转速下停留。
一旦达到最小转速，操作人员可将转速进一步提高到工作转速。
防喘振控制基本原理： 机组投入运行后，TRICON 系统将根据压缩机入口流量、入口压力、出口压力及相应的温度，利用TRICONEX 独特的防喘振技术来判断是否发生喘振。
如发生喘振，则由防喘振控制器的输出值进行调节防喘振控制阀。
A通用喘振线喘振参数压缩机的喘振点可由压比（Pd/Ps ）及入口流量表测出的入口流量计算得出。
入口流量的测量值与 Pd, Ps, Td,及Ts 等可用来计算等价孔板值h （该孔板可视为位于压缩机的入口），进而作出喘振预测。
hs = hd Ps PdTs Td 防喘控制的 I/O 要求 TagType Function PTAI 入口/出口压力 TTAI 入口/出口温度 FT AI入口流量 PV AO防喘阀 SOVDO 旁路/放空阀 ESD DI跳车输出 防喘控制方框图TRICONEX 的防喘控制系统可由各个独立的功能模块来描述，每个模块都有各自已定义的功能，并通过输入输出信号（均给出位号名）与其它功能模块相互连接和作用。
F rom A dditional C om pressor Sections防喘模块方框图TRICON 喘振控制器特性特性简介：因为喘振发生得很快，必须使用特殊的控制技术来保证防喘阀及时打开。
TRICON控制器的运算速度很快，而且能够高效处理复杂的算法，所以TRICON控制器可以理想地实现防喘控制。
防喘控制策略的标准特性有：可选择Pd/Ps对h/Ps或Dp对h的算法如果喘振发生，喘振安全裕度可自动调整设定点浮动线功能可以在工作点向喘振线窜动时及时打开防喘阀特殊的喘振控制器带有适应增益及快开/慢关响应等功能比例调节功能可以‘迫使’防喘阀独立于控制过程而打开灵活的起机和跳车逻辑可选择手动控制帮助设定、测试和故障排除当喘振逼近或透平跳车时，电磁阀触点输出可“打开”防喘阀说明：如果实际应用需要，以上特性均可实现，未要求的特性则不予实现。
ITCC在压缩机防喘振控制中的应用
ITCC 在压缩机防喘振控制中的应用袁利剑 李英俊 袁大辉 刘立岩 阎兆麟(大庆石化公司化工一厂,大庆 163714)摘 要 对美国伍德沃德公司生产的ITCC 防喘振控制系统进行分析,通过与传统的防喘振控制系统相比较指出其优势所在,并针对其在大庆石化公司的具体应用。
较系统地介绍了其防喘振控制原理、控制模式、控制程序、喘振恢复程序以及喘振检测程序的方法,为工程技术人员学习、研究该系统提供借鉴经验。
关键词 防喘振,防喘振控制程序,喘振恢复程序,喘振检测程序中图分类号 TP 27 文献标识码 A 文章编号 1000-6613(2003)10-1053-04 大庆乙烯480kt/a 改扩建工程新区压缩机机组控制采用美国WOODWARD 公司生产的透平-压缩机综合控制系统(ITCC )。
此系统以多年控制复杂透平系统的经验为基础,即透平控制的主要任务是保证压缩机的安稳运行,在附属设备甚至控制系统硬件发生故障时,压缩机也可以得到有效的保护。
此外控制系统的所有设备都有相匹配的动态参数,使整个系统的运行达到最优。
与传统的防喘振控制(最小回流量控制、开环控制)相比,它能满足工厂节能的需求和保持工艺过程的平稳,避免传统的防喘振控制在正常控制时因回流量过大带来的巨大能耗和在喘振发生时引发的工艺过程的剧烈波动,具有较好的经济优势和技术优势。
1 ITCC 防喘振控制优势111 传统的防喘振控制传统的压缩机控制系统由图1所示的3个基本部分构成。
该图一方面表示了这3个基本部分各自不同的功能;另一方面也表示了这3个方面是各自不同的硬件,除了由于PIC 需通过控制透平转数来调节压缩机流量而与SIC 之间进行通讯外,这3个独立的硬件之间没有任何相互协调。
图1 构成压缩机控制系统的基本部分 在通常的运行中,压缩机运行点沿着等压线缓慢移动,当运行点达到喘振控制线的位置时,防喘控制器开始打开回流阀。
当运行点移动得比较快时,由于整个控制回路的动态响应滞后问题,很可能在回流阀达到足够大开度来阻止运行点左移前,运行点已经移过喘振控制线。
防喘振功能详解
防喘控制的 I/O要求
Tag
Type
Function
PT
AI
入口/出口压力
TT
AI
入口/出口温度
FT
AI
入口流量
PV
AO
防喘阀
SOV
DO
旁路/放空阀
ESD DI
跳车输出
防喘控制方框图
TRICONEX的防喘控制系统可由各个独立的功 能模块来描述，每个模块都有各自已定义的功能， 并通过输入输出信号（均给出位号名）与其它功能 模块相互连接和作用。
如果系统检测到工作点越过喘振线，表示喘振已发生，喘振控制线将被自动调节 到右方，而加大安全余量。
可能导致喘振的条件有： 因压缩机磨损导致喘振线移位 变送器调校不准确 安全裕度不足 过程条件突变 喘振线设置错误 每当如前述喘振被检测到，安全裕度增加（控制线右移）一个校准量。输入一个
防喘模块方框图
各块的功能介绍
TS3000控制系统的喘振控制功能用上图形象的表达，每一个模块都定 义一种具体的控制功能，各种控制功能相互作用，构成一个完整的防 喘振控制系统。
模块 1 选定控制算法。 模块 2 检测工作点离喘振控制曲线的远近情况。 模块 3 喘振安全域 （即喘振控制曲线与喘振曲线之间的距离）重新校
比例功能：
系统有一纯比例调节阶段，该阶段可独立于正常PI控制器 打开防喘阀。当工作点移到喘振控制线左方，而正常PI控 制器无法提供足够响应，可能导致严重的过程失序时，则 进入该阶段。亦即在控制线左方到达某一特定裕度，则打 开防喘阀，进入该阶段。当工作点与喘振线重合时，防喘 阀全开。换言之，工作点进入喘振控制线及喘振线之间时， 防喘阀按比例打开。该比例阶段是由信号选择器来实现的。 控制器的反馈动作迫使控制器输出跟踪该阶段。
压缩机防喘振控制.ppt
()
A．江南制造总局的汽车
B．洋人发明的火车
C．轮船招商局的轮船
D．福州船政局的军舰
[解析] 由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民 到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。
[答案] C
[题组冲关]
[串点成面·握全局]
一、近代交通业发展的原因、特点及影响 1．原因 (1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促 进中国社会发展。 (2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压 中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。 (3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供 了物质条件。
二、水运与航空
1．水运 (1)1872年,
轮船正招式成商立局，标志着中国新式航运业的诞生。
(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是
在列强排挤中艰难求生。
2．航空
(1)起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始
研制 。
(2)发展水：上1飞918机年，北洋政府在交通部下设“
”；此后十年间，航空事业获得较快发展。
筹办航空事宜
处
三、从驿传到邮政 1．邮政 (1)初办邮政： 1896年成立“大清邮政局”，此后又设 ， 邮传邮正传式部脱离海关。 (2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站； 1920年，中国首次参加 万国。邮联大会
2．电讯 (1)开端：1877年，福建巡抚在 架台设湾第一条电报线，成为中国自 办电报的开端。
1．李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，“前10年盈和，成
为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立
之势”。这说明该企业的创办
()
A．打破了外商对中国航运业的垄断
压缩机防喘振控制
七、压缩机喘振预防
2、升压的操作程序的总原则是在每一级压缩机内，避免 出口压力低于进口压力，并防止运行点落入喘振区。对各 机组应当确定关闭各放空阀和防喘振阀的正确顺序和操作 的渐变度。压缩机的出口阀只有在正常转速下，压缩机管 路的压力等于或稍高于管网系统内的压力时才可以打开， 向管网输送物料。 3、升压时要注意控制中间冷却器的水量，使各段入口气 温保持在规定数值。 4、升压后将防喘振自动控制阀拨到“自动”位置。 要特别注意压缩机绝对不允许在喘振的状态下运行，压缩 机的喘振迹象可以从压缩机发生强烈振动、吼声以及出口 的压力和流量的严重的波动中看出来。如果发现喘振迹象 应当打开放空阀或旁通阀，直到压力和流量达到稳定为止。
离心压缩机工作性能图
喘振线
控制线
转数线
PD/PS 入口流量 (hx)
止回线
六、压缩机喘振判断
1、听测压缩机出口管路气流的噪音 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”的噪音，当进入 喘振工况时，噪音立即大增，甚至出现爆声。
2、观测压缩机出口压力和进口流量的变化 喘振时，出现了周期性的、大幅度的脉动，从
六、 压缩机喘振判断
根据出现振动时的频率特征来判断振动是否因喘振引发的， 进而查找故障原因，压缩机接近或进入喘振工况时，振幅 要比正常运行时大大增加，喘振频率一般为1～30Hz。
敏感参数变化
随敏感参数变化情况
旋转失速
喘振
1 随着转数变化 2 随着介质温度变化 3 随着压力变化 4 随着流量变化 5 随着负荷变化
压缩机培训课件
恒力集团
化工组 2015.10.
压缩机培训课件
一、压缩机喘振机理 二、压缩机喘振条件 三、压缩机喘振现象 四、在运行中压缩机喘振原因 五、压缩机喘振危害 六、压缩机喘振判断 七、压缩机喘振预防 八、防止与消除喘振的方法 九、结束语
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。
机组防喘振控制设计与实现
机组防喘振控制设计与实现介绍了发生喘振的原因,喘振对机组和工艺生产的危害。
介绍了防喘振变量得计算,各种喘振控制线的确定,防喘振控制的控制响应,控制方法和特点。
标签：喘振喘振控制线喘振接近度RT响应SO响应0 引言每台轴流式和离心式压缩机都有一个最大压头和最小流量的极限,超过这个极限压缩机将发生喘振。
防止这种有害现象是机组控制系统最重要的任务之一。
而防喘振的唯一方法是将部分流量回流到压缩机入口或放空,以使压缩机工作点远离其喘振极限。
因此控制系统必须能够精确地确定压缩机工作点里喘振点有多远,从而维持一个足够但又不过分大的回流或放空量。
为了保证机组的安全同时又能使机组更经济的运行,炼油厂100万吨/年重催装置能量回收机组在原有的ESD系统上新增一套防喘振控制系统,采用美国3C公司防喘振控制技术,提高了工艺控制,加强了机组的运行安全性。
1 喘振的发生和危害1.1 喘振的发生喘振是压缩机固有特性,发生喘振的原因首先得从对象特性上找,从图1中可见压缩机的运行状况在任何时候都可以用一条性能曲线来表示,当流经压缩机的流量下降时,工作点会沿着性能曲线往左移动,最后会遇到一个最小的稳定流量和最大的出口压力这一点。
在这点右边的区域内工作压缩机是稳定的,在这点左边低流量范围内,由于气体的可压缩性,产生了一个不稳定状态,当流量逐渐减少到喘振线以下时,一旦压缩比P2/P1下降,使流量进一步减少,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中,待管线中压力下降后,气体流动方向又反过来,周而复始产生喘振。
1.2 喘振的危害喘振发生时,压缩机出口管道内气流产生的噪音时高时低,进入喘振工作点时,噪音还会剧增,甚至有暴音发生。
压缩机出口压力和进口流量发生周期性大幅度脉动,机体产生强烈振动,引起压缩机轴前后串动,使轴弯曲。
这种喘振轻者损坏机组段间密封,降低机组效率,使生产产生波动。
严重时使设备损坏,生产中断。
压缩机喘振原因及预防措施（2）
压缩机喘振原因及预防措施（2）压缩机喘振原因及预防措施升速，升压之前一定要事先查好性能曲线，选好下一步的运行工况点，根据防喘振安全裕度来控制升压，升速。
防喘振安全裕度就是在一定工作转速下，正常工作流量与该转速下喘振流量之比值，一般正常工作流量应比喘振流量大1.05～1.3倍，即：裕度太大，虽不易喘振，但压力下降很多，浪费很大，经济性下降。
在实际运行中，最好将防喘阀门的整定值，根据防喘裕度来整定。
太大则不太经济，太小又不安全。
防喘系统根据安全裕度下整定好以后，在正常运行时防喘阀门应当关闭，并投入自动，这样既安全又经济。
有的单位防喘振装置不投自动，而用手动，恐怕发生喘振而不敢关严防喘阀门，正常运行时有大量气体回流或放空，这既不经济又不安全；因为发生喘振时用手动操作是来不及的，结果不能防止喘振。
3.3 在升压和变速时，强调“升压必先升速，降速必先降压”的原则压缩机升压应当在汽轮机调速器投入工作后进行；升压之前查好性能曲线，确定应该到达的转速，升到该转速后再提升压力；压缩机降速应当在防喘阀门安排妥当后再开始；升速，升压不能过猛过快；降速降压也应当缓慢，均匀。
3.4 防喘阀门开启和关闭必须缓慢，交替防喘阀门操作不要太猛，避免轴位移过大，轴向推力和振动加剧，油密封系统失调。
如压缩机组有两个以上的防喘阀门的话，在开或关时应当交替进行，以使各个缸的`压力均匀变化，这对各缸受力，防喘和密封系统协调都有好处。
3.5 采用“等压比”升压法和“安全压比”升压法为了安全起见，在升压时可以采用“等压比”升压法，这在前面已经介绍，这种方法有助于防止喘振。
“安全压比”升压法对升压时防止喘振是有效的。
它的基本原理是根据压缩机各缸的性能曲线，在一定转速下有一个喘振流量值，它与转速曲线的交点便对应一个“喘振压比”（或排出压力）。
在此转速下，升压比（或排出压力）达到此数值便发生喘振。
因此控制压比也就是控制一定转速下的流量。
如果根据防喘裕度，计算出不同转速下的正常流量，也就是安全流量，再查出对应的压比（或排出压力），在升压时根据转速，使压缩机出口压力值不超过安全压比计算出的出口压力，就不会发生喘振了。
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CCC压缩机防喘振控制技术(Antisurge Control)
1. 喘振现象
喘振是涡轮压缩机特有的现象从图中可以看出压缩机运行点由D沿性能曲线上升流量减小压力升高由A点开始到B点压缩机出现负流量即出现
倒流B-C C-D这样
伴随喘振而来的是压缩机振动剧烈上升
如果不能有效控制会给压缩机造成严重的损伤
一般来讲在1-2秒内就以发生
2. 喘振控制
2.1 喘振线的确定
通常压缩机都会有一系列的性能曲线图由于压缩机入口条件的不同压力其喘振曲线是分散的多条曲线
CCC根据压缩机的设计理论
可以将多变的入口条件的喘振曲线转化成与入口条件无关的曲线
而一般来讲压缩机制造厂商提供的性能曲线是计算值特别是旧机组的性能会发生变化或者没有性能曲线
传统的测试方法需要由经验丰富的测试工程师来进行测试
这样做带来了巨大的风险
确往往会动作滞后或过早打开
CCC的喘振算法和控制算法能够在自动状态下测量喘振曲线这一功能是CCC的专利技术而且是世界独一无二的
2.2 喘振控制算法
在传统的防喘振控制算法中用运行点的流量与喘振点的流量比较放空阀这样做会造成大量的回流能量和造成工艺的扰动甚至中断
2,1)(op r s q hr f S = 2,1)(SLL r q hr f =
喘振线上的点1)(2,1==op r s q hr f S 因而
Ss ＜1的区域为安全区域
从而实现控制
各种控制线及其相互之间的关系
(1) Surge Limit Line, SLL
压缩机在不同的工况下有不同的性能曲线所有这些
点构成了一条喘振极限线SLL
CCC 防喘振控制算法在喘振极限线SLL 右边设置了一个可变的安全裕量
b
Ôö¼ÓѹËõ»úµÄÁ÷Á¿
Èç¹û²Ù×÷µã³¬¹ýÕâ¸ö¼«ÏÞ
RTL 位于SCL 与SLL 之间
如果操作点超过这个极限
安
全保险响应将增加喘振控制线的裕度(总b 值)SOL 线在喘振极限线的左
边
(5) Tight Shut-off Line, TSL TSL 定义最小的SCL 的偏差
二者之间的距离为d 1
2.3.2 CCC防喘振控制算法的控制功能
(1) PID控制响应
对于缓慢的小的扰动CCC防喘振控制算法的PI控制算法防止压缩机操作点回到SCL左侧的非安全控制区
而是用于加大CCC防喘振控制算法的安全裕量但并没有实质的喘振危险时
只有在操作点处于或者接近防喘振控制线SCL时
这样一来又能防止喘振的发生
当比例积分响应和特殊微分响应不能使压缩机操作点保持在SCL线的右边则RTL响应就会以快速重复的阶跃响应迅速打开防喘振阀
(3) 根据SOL线的安全保险响应
如果因意外情况过程变化使压缩机的操作点越过SLL 线和SOL线而发生喘振使喘振控制线右移在一个喘振周期内将喘振止住
那么防喘振控制算法的TSL响应将输出0或者100%的信号
CCC防喘振控制算法根据喘振发生的特点当操作点越过不同的控制线产生不同的控制响应这种控制响应既能防止喘振也不需要浪费能量
则喘振控制算法自动加大一个安全裕量b4
ÕâÒ»¶¯×÷×î¶à¿ÉÒÔ¼Ó´ó5次b4,并且可以手动或自动复位
当计算喘振接近度S S公式中所用的输入信号出现故障时
(7) 手动控制
手动控制可以让操作员手动控制防喘振阀的开度一种是完全的手动另一种方式是在手动操作中
(8) 解耦控制
对于有性能控制的机组
当压缩机进入喘振调节时如性能控制变量为入口压力时两个控制回路是互相反作用的使机组更加接近喘振CCC的性能控制算法和喘振控制算法会将各自的输出加权到对方的控制响应中去迅速稳定系统
CCC的控制算法能够在机组达到最小控制转速后或当出口单向阀打开时将机组并入到工艺系统中去将机组切出系统
(11) CCC喘振控制算法功能框图
3. 采用CCC防喘振控制算法的益处
采用先进的防喘振控制算法
而不必打开回流阀
内置的回路解耦算法允许性能控制算法和防喘振控制算法之间更快地协调并消除防喘振控制动作可能产生的间断效应
CCC防喘振控制算法消除了因喘振或者过载引起的不必要停车
消除损害性的喘振
(5) 压缩机运行更可靠FallBack¿ØÖÆËã·¨Äܹ»ÔÚ±äËÍÆ÷·¢Éú¹ÊÕÏʱ
(6) 操作简化
(7)更低的工程成本用户不必进行软件设计和软件组
态
(8) 降低压缩机初始投资。