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
1
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
15
控制算法
相关联的坐标系 (Hp, Qs)
• 无关坐标系(hr, qr2)
2012 Compressor Controls Corporation
防喘振控制原理
防喘振控制原理下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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。
工艺空气压缩机的喘振及预防模版
工艺空气压缩机的喘振及预防模版工艺空气压缩机是工业生产中常用的设备之一，它将空气进行压缩储存，并提供给生产设备使用。
然而，在使用工艺空气压缩机的过程中，一些常见的问题会出现，其中之一就是喘振。
喘振会导致设备的损坏和生产效率的降低，因此，对喘振进行有效的预防非常重要。
喘振是指在空气压缩机工作时，由于压气机或压缩机本身的结构问题，导致压力波动频繁，进而引起设备的振动和噪音。
喘振对设备的损害包括轴承、齿轮、密封件等部件的过早磨损和损坏，同时也会给生产线上的其他设备带来不利影响，甚至可能导致生产过程的中断。
为了有效预防喘振，以下是一些常见的方法和模版可以参考：1. 选用合适的空气压缩机：- 对于不同的工艺需求，选择合适类型和规格的空气压缩机，确保其工作范围和性能能够满足生产需求。
- 选择压缩机时，要考虑其结构稳定性、动平衡性和可靠性等因素，避免选用容易产生喘振的产品。
2. 合理安装和布置空气压缩机：- 安装空气压缩机时，要遵循操作说明书中的要求，确保压力管道和排气管道的正确安装和连接。
- 确保设备的基础牢固，避免因地基不稳造成的振动和共振问题。
- 空气压缩机的布置要合理，避免与其他设备过于靠近，避免共振和互相干扰。
3. 定期维护和保养：- 对于空气压缩机，定期检查和维护是非常重要的。
包括检查和清理压缩机的进、排气通道、滤清器和冷却系统等部件，确保其畅通和高效工作。
- 定期更换磨损的密封件、轴承和齿轮等零部件，预防其被过度磨损引起的喘振问题。
4. 注重运行监测和调整：- 在压气机运行过程中，定期对其进行监测和调整。
通过安装振动传感器、压力传感器等监测设备，及时获取设备运行状态的数据，以便及时发现并处理异常。
- 出现喘振的情况时，及时调整设备运行参数和控制策略，降低喘振的影响。
5. 配置合适的降噪设备：- 在空气压缩机周围配置合适的降噪设备，如吸音棉、隔音罩等，减少噪音对设备和工作环境的干扰。
- 同时，考虑在压缩机的冷却系统中增加隔音材料，减少冷却风扇产生的噪音和振动。
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压缩机防喘振控制技术
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SLLCCC 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bÔö¼ÓѹËõ»úµÄÁ÷Á¿Èç¹û²Ù×÷µã³¬¹ýÕâ¸ö¼«ÏÞRTL 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 12.3.2 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b4ÕâÒ»¶¯×÷×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。
氢气增压机CCC控制系统操作手册V1
氢气增压机（K202-1/K202-2）CCC控制系统操作手册一、改造方案这次改造选用美国压缩机控制公司COMPRESSOR CONTROLS CORPORATION的控制系统，主要实现氢气增压机K202-1/K202-2的速度控制、防喘振控制及性能（D-202压力）控制。
1、用1套CCC S5 Duplex系统构成的CCS实现入口压力控制、转速控制、喘振控制和POC控制，替代机组现有的TS3000控制系统中的相应功能，提高控制精度和水平。
原控制系统的联锁保护、逻辑和一般监控功能保留。
控制系统设置1个机柜，置于现场控制室内。
机柜间设置1台工程师站，现场控制室设置1台操作站，控制室内的操作站通过以太网与控制器连接；CCS与联锁保护系统之间的停机、系统故障、允许启动等信号通过硬接线连接。
2 、参与控制的信号通过一进二出信号分配器从TS3000分一路接入CCC系统。
3、 CCC在重新计算的基础上现场进行喘振测试，重新标定喘振曲线和性能曲线；二、人机界面介绍1、进入操作员环境系统开机后，自动进入到操作员环境，点击画面上左下侧按钮“login”（改变环境），出现一个对话框，有User Name:XXXXXX与Password:XXXXXX。
在其中输入工程师环境的用户名与密码，再点击“OK”就进入了“工程师环境”，若点击“Cancel”可退出重选环境。
进入了“工程师环境”则可进行更大权限的操作. 开机默认为英语界面，点击画面上左下侧按钮English（语言选择），选择“中文”，可切换到中文界面2、公用菜单图2如图2所示，人机界面主要包括如下内容：3、状态栏状态栏显示最近的一条报警或事件信息：淡蓝色：事件信息蓝色：曾有过报警，未确认，现已消失红色：正在报警，尚未确认黄色：报警已确认，但尚未消除图3图3是氢气增压机流程图，上面可以对过程参数进行监控，同时在出现仪表故障和控制器故障时报警提示。
a 、：调节阀符号，调速阀开时为绿色，关时为红色；防喘振阀关时为红色，开时为绿色。
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。
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
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
压缩机防喘振操作经验交流
尿素CO2压缩机防喘振操作经验交流喘振作为离心压缩机的固有特性, 具有较大危害性, 是压缩机损坏的主要原因之一。
在生产过程中, 由于对喘振的危害性认识不足, 导致判断喘振工况滞后, 使机器损伤严重, 有时甚至导致机器功能丧失。
为了保证压缩机稳定运行, 必须准确判断并迅速处理使其脱离喘振工况。
一、喘振危害喘振对压缩机的危害主要表现在以下5 个方面:( 1) 喘振引起流量和压力强烈脉动和周期性振荡, 会造成工艺参数( 压力、流量等) 大幅度波动, 破坏生产系统的稳定性。
( 2) 受气体强烈、不稳定冲击, 叶轮应力大大增加, 使叶片强烈振动, 噪声加剧, 大大缩短整个转子的使用寿命，同时, 也会引起机组内部动、静部件的摩擦与碰撞, 使压缩机的轴弯曲变形, 碰坏叶轮, 最终造成整个转子报废。
机器多次发生喘振, 轻者会缩短压缩机使用寿命, 重者会损坏压缩机本体以及连接压缩机的管道和设备, 造成被迫停车。
( 3) 由于流量和压力高速振荡,压缩机内部部件产生强烈振动,破坏润滑油膜的稳定性, 加剧轴承、轴颈的磨损, 使轴承合金产生疲劳裂纹或脱层, 甚至烧毁。
严重时会烧毁推力轴承的轴瓦, 使转子产生超过设计值的轴向窜动量, 甚至造成窜轴，转子、隔板损毁的危险。
( 4) 会损坏压缩机级间、段间密封及轴封, 使压缩机效率降低, 迷宫密封齿片磨损, 间隙增大, 造成气体泄漏量增大。
( 5) 喘振可能使压缩机的固定联结部位松动, 造成机组联轴器对中数据偏移, 进而引起联轴器对中不良, 导致联轴器的使用寿命缩短, 甚至有可能发生疲劳性断裂，影响压缩机的正常运转。
( 6)导致测量仪表准确性降低, 甚至失灵, 如轴承测温探头、主轴振动探头、主轴位移量探头和各级进排气流量、压力、温度仪表等。
二、喘振现象( 1) 透平转速出现大幅波动, 机组运行工况不稳定，甚至超速跳车。
( 2) 压缩机流量指示值急剧下降并大幅波动。
( 3) 喘振TI3001温度升高,主要是由于高温气体倒流至压缩机进口所致(HC3113有开度，四回一开度大，高温气体返回)。
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。
压缩机防喘振控制.ppt
压缩机防喘振控制
第一部分 压缩机防喘振原理
➢ 第一章 ➢ 第二章 ➢ 第三章
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
B．阻止了外国对中国的经济侵略
C．标志着中国近代化的起步
D．使李鸿章转变为民族资本家
解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家； 洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业 的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵 制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D 三项表述都有错误。 答案：A
2．特点 (1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和 航空都获得了一定程度的发展。 (2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。 (3)地域之间的发展不平衡。 3．影响 (1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式， 一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的 联系，丰富了人们的生活。 (2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。
二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影 响
(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交 流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快 生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。
(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得 快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社 会生活。
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。
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
作者： 来源：本站发表时间：2010-6-5 17:27:55 点击：68
CCC 压缩机防喘振控制技术
1. 喘振现象
喘振是涡轮压缩机特有的现象，我们可以从下图的简单模型来解释这一特性，从图中可以看出，当容器中压力达到一定值时，压缩机运行点由D 沿性能曲线上升，到喘振点A ，流量减小压力升高，这一过程中流量减小压力升高，由A 点开始到B 点压缩机出现负流量即出现倒流，倒流到一定程度压缩机出口压力下降（B-C），又恢复到正向流动（C-D ），这样，气流在压缩机中来回流动就是喘振，伴随喘振而来的是压缩机振动剧烈上升，类似哮喘病人的巨大异常响声等，如果不能有效控制会给压缩机造成严重的损伤，喘振工况的发展非常快速，一般来讲在1-2 秒内就以发生，因而需要精确的控制算法和快速的控制算法才能实现有效的控制。
2. 喘振控制
通常压缩机都会有一系列的性能曲线图（如下图所示），其坐标是多变压头-入口流量，由于压缩机入口条件的不同（如温度、压力、分子量等）其喘振曲线是分散的多条曲线，给喘振的控制带来困难，CCC 根据压缩机的设计理论、喘振理论和自己的经验，开发出了一套计算方法和软件，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（如下图），这样就可以方便地确定喘振点，而一般来讲压缩机制造厂商提供的性能曲线，是计算值，会有一定偏差，特别是旧机组的性能会发生变化，或者没有性能曲线，为了精确控制，需要对喘振曲线做现场测试，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，人为地判断压缩机是否到达喘振点，这样做带来了巨大的风险，因为人的判断无法保证100%的准确。
而且由于到喘振点时，需要人来手动控制打开防喘振阀，往往会动作滞后或过早打开，难以避免给机组造成损伤或无法实现准确测量，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，从而避免了人为测量的风险，并能准确测量记录线，这一功能是CCC 的专利技术而且是世界独一无二的。
在传统的防喘振控制算法中，只是简单地用折线仿真线，用运行点的流量与喘振点的流量比较，当达到喘振点时打开回流阀（放空阀），这样做会造成大量的回流（放空）能量和造成工艺的扰动甚至中断。
CCC 的控制算法可以由下图简单说明。
因而图中Ss>1 的区域为喘振区域，Ss<1 的区域为安全区域，通过对Ss 值的计算就可以建立喘振的数学模型从而实现控制。
2.3 功能描述
2.3.1 各种控制线
1) Surge Limit Line, SLL
压缩机在不同的工况下有不同的性能曲线，每一条性能曲线都有一个喘振极限点，所有这些点构成了一条喘振极限线SLL。
(2) Surge Control Line, SCL
为防止喘振发生，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 ，这样就可以在操作点到达喘振极限线之前开始动作，增加压缩机的流量。
(3) Recycle Trip Line, RTL
RTL 规定一个操作极限，如果操作点超过这个极限，循环跳闸响应将快速打开防喘振控制阀。
RTL 位于SCL 与SLL 之间。
(4) Safety On Line, SOL
SOL 定义一个操作极限，如果操作点超过这个极限，则表明压缩机已经正在发生喘振，安全保险响应将增加喘振控制线的裕度(总b 值) ，迅速制止喘振。
SOL 线在喘振极限线的左边，二者之间的距离为SO。
(5) Tight Shut-off Line, TSL
TSL 定义最小的SCL 的偏差，位于SCL 线的右边，二者之间的距离为d1。
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，使操作点进入喘振控制线SCL 左边的喘振控制区，CCC 防喘振控制算法的PI 控制算法，根据操作点与SCL 之间的距离产生相应的比例积分响应，防止压缩机操作点回到SCL 左侧的非
安全控制区。
CCC 防喘振控制算法的微分作用不是直接控制输出，而是用于加大CCC 防喘振控制算法的安全裕量。
这样操作点在向喘振方向移动但并没有实质的喘振危险时，不会将防喘振阀打开，只有在操作点处于或者接近防喘振控制线SCL 时，才通过加大安全裕度，使控制响应加大增加流量。
这样一来对于一般的扰动既可以保持工艺过程稳定又能防止喘振的发生。
(2) RTL 响应
如果对于一个较大较快的扰动，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，而是操作点瞬间越过了SCL 左边的RTL，则RTL 响应就会以快速重复的阶跃响应迅速打开防喘振阀，这样就恰好可以增加足够的流量来防止喘振。
(3) 根据SOL 线的安全保险响应
如果因意外情况如（组态错误、过程变化、特别严重的波动）使压缩机的操作点越过SLL线和SOL 线而发生喘振，则安全保险响应就会重新规定喘振控制裕度，使喘振控制线右移，增加SCL 与SLL 之间的距离，在一个喘振周期内将喘振止住。
(4) TSL 响应
如果操作点在TSL 线的右边，那么防喘振控制算法的TSL 响应将输出0 或者100%的信号，关闭防喘振控制阀。
CCC 防喘振控制算法根据喘振发生的特点，通过设定不同的控制线，当操作点越过不同的控制线产生不同的控制响应，把这些响应组合在一起产生一个独特的控制响应，这种控制响应既能防止喘振又不会使工艺过程产生不必要的波动，也不需要浪费能量。
(5) Safe-on 响应
如果机组实际发生了喘振，则喘振控制算法自动加大一个安全裕量b4 ，以防止喘振的再次发生这一动作最多可以加大5 次b4,并且可以手动或自动复位。
(6) Fall-back 功能
CCC 防喘振控制算法中有各种备用控制策略，当计算喘振接近度SS 公式中所用的输入信号出现故障时，提供一个经验缺省值以保持喘振控制的运行。
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。
手动操作有两种方式，一种是完全的手动，在这种方式下喘振控制算法即使探测到喘振工况也不能控制防喘振阀；另一种方式是在手动操作中，如果喘振控制算法探测到喘振工况就可以控制防喘振阀来保护机组。
(8) 解耦控制
对于有性能控制的机组，通常会通过调节压缩机的速度或入口调节阀的开度来满足工艺要求。
当压缩机进入喘振调节时，有时性能控制会同时要求减小流量（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，从而造成系统的不稳定，使机组更加接近喘振。
针对这种情况，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，从而实现解藕控制来使两个控制回路协调动作，迅速稳定系统。
(9) 自动加载和停机功能
配合调速控制和性能控制，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，以一定的速度关闭防喘振阀同时维持出口压力不变，将机组并入到工艺系统中去。
停机时则自动打开防喘振阀将机组切出系统。
(10) 负荷平衡与负荷分配功能
防喘振控制算法配合性能控制算法将并联/串联运行的机组控制在与喘振线等距离的运行点上。
(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：
(1) 压缩机运行更经济：采用先进的防喘振控制算法，压缩机可以在更靠近喘振极限的位置运行，而不必打开回流阀；
(2) 工艺过程控制更加精确：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；
(3) 减少压缩机停机时间：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；
(4) 压缩机维修费用降低：消除损害性的喘振，减少大修次数；
(5) 压缩机运行更可靠：采用退守（FallBack）策略；控制算法能够在变送器发生故障时继续防止喘振；
(6) 操作简化：RTL 和SOL 响应减少了操作者的介入；
(7)更低的工程成本：专门针对压缩机的具体条件而设计，用户不必进行软件设计和软件组态，降低开车费用；
(8) 降低压缩机初始投资：防喘振控制算法和过载保护延长了压缩机寿命。