往复式压缩机论文

（4）转速
透平式驱动的压缩机，往往根据外界不同流量要求而运行在不同转速下，从图可以知道，在外界用气量一定的情况下，转速越高，越容易发生喘振。
压缩机突然从高转速跌至低转速时，也会引起喘振。
（5）气体相对分子质量
如图所示，离心压缩机在相同转速、不同相对分子质量下恒压运行的曲线，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e根据压缩机ຫໍສະໝຸດ 能曲线，控制防喘裕度结束语
喘振是离心式压缩机固有的特性，具有较大的危害。喘振现象的发生取决于管网的特性曲线和离心压缩机的特性曲线。喘振形成的原因在于倒流与供气的周期性地交替进行。应当结合生产实践，逐步弄清喘振的机理，掌握喘振的主要影响因素，熟悉常见的喘振实例，采取有效的防喘振控制措施，提高离心压缩机抗喘振性能和运行可靠性。压缩机的控制在化工企业中是相当重要的，而喘振是离心式压缩机固有的特性，具有较大的危害。因此，抗喘振控制系统研究是离心式压缩机的一个重要研究课题，只有充分认识和理解其中的利弊，才会对于改进和优化压缩机的控制掺存在较大的意义，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，克制离心压缩机喘振现象的发生，提高离心压缩机抗喘振性能和运行可靠性。
影响、产生喘振的因素
（1）流量
从图中可以看出，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。
从曲线可看出，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。一般认为，压缩机在最小流量下应低于设计流量60%。
离心式压缩机的喘振机理
当离心式压缩机的流量减少或增加到一定值时都会出现气流不稳定工况，因而相应地有最大流量限和最小流量限，大量理论研究和实验表明，压缩机的气流不稳定工况总是与通流部分各元件气流的严重脱离密切相关的。压缩机运行中出现不稳定工况，性能将大大恶化，在喘振下运行会出现严重的振动，机器不能正常工作，甚至被破坏。
离心压缩机工作的基本原理是利用高速旋转的叶轮带动气体一起旋转而产生离心力，从而将能量传递给气体，使气体压力升高，速度增大，气体获得了压力能和动能。在叶轮后部设置有通流截面逐渐扩大的扩压元件(扩压器)，从叶轮流出的高速气体在扩压器内进行降速增压，使气体的部分动能转变为压力能。可见，离心压缩机的压缩过程主要在叶轮和扩压器内完成。当离心压缩机的操作工况发生变动，而偏离设计工况时，如果气体流量减小则进人叶轮或扩压器流道的气流方向发生变化，气流向着叶片的凸面(工作面)冲击，在叶片的凹面(非工作面)的前缘部分，产生很大的局部扩压度，于是在叶片非工作面上出现气流边界层分离现象，形成旋涡区，并向叶轮出口处逐渐扩大。气量越小，则分离现象越严重，气流的分离区域就越大。由于叶片形状和安装位置不可能完全相同及气流流过叶片时的不均匀性，使得气流的边界层分离可能先在叶轮(或叶片扩压器)的某个叶道中出现，当流量减少到一定程度，随着叶轮的连续旋转和气流的连续性，这种边界层分离现象将扩大到整个流道，而且气流分离沿着叶轮旋转的反方向扩展，以至叶道中形成气流旋涡，从叶轮外圆折回到叶轮内圆，此现象称为旋转脱离，又称为旋转失速。发生旋转脱离时叶道中气流通不过去，级的压力突然下降，排气管内较高压力的气体便倒流回级里来。瞬间，倒流回级中的气体补充了级流量的不足，叶轮又恢复正常工作，重新把倒流回来的气体压出去。这样又使级中流量减小，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流振荡现象，这种现象称为“喘振”。
当冲角达到某一值时，旋转分离区域联成一片，占据流道。压缩机不再排气，管路中气体就会倒回来，弥补流量不足，经叶轮压缩重新流出。这一股气打出后，流量又没了，气体又倒回来。这样周而复始的改变流向，机器和管线中就会产生“低频高振幅”的压力脉动，并发出如“牛吼叫”般的噪音。这实际上是气流在交替倒流和排气时产生的强大的气流冲击。这种冲击引起机器强烈的振动，如不及时采取措施，将使压缩机遭到严重破坏。这就是“喘振”。
（2）入口压力
如图所示，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。
（3）入口温度
如图所示，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运行曲线，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。因此，对同一台离心式压缩机来说，夏季比冬季更容易发生喘振。
常用措施：
a 将一部分气体经压缩机出口阀放空。此法浪费大，且只能用于空压机、氮压机、CO2压缩机等无毒性气体。
b 将部分气体由旁路送往压缩机吸入段。广泛采用，多采用带温度调节的防喘振线，并配备防喘振控制系统。
c 转动进口导叶，转动扩压器叶片或者调速等调节方法。
d 设计时尽可能使压缩机有较宽的稳定工作区域，设计先进的防喘振控制系统
离心压缩机的工作原理
电动机带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体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汽部份进入叶轮，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，并以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。
参考文献
[1]庞琳，离心压缩机喘振的预防及解决措施，《中国高新技术企业》，2010
[2]何龙，张瑞妍，离心式压缩机防喘振研究[J]，压缩机技术，2009
[3]荐保志，离心式压缩机喘振分析及解决措施[J]，中小企业管理与科技，2009
【关键词】离心压缩机；喘振；原因；危害；措施
随着经济社会的不断发展，我国对工业的要求也越来越严谨，离心压缩机作为速度式压缩机的佼佼者，应用范围极为广泛，例如在石油、化工、冶金、动力、制冷等行业已经得到广泛的应用。因此，离心压缩机的安全可靠运行对工业生产有着非常重要的意义。但是，离心压缩机也存在这一定的隐患，由于他对气体的压力、流量、温度变化比较敏感，因此较容易发生喘振现象。而喘振是离心压缩机固有的一种现象，在离心压缩机的使用中具有较大的危害性，是压缩机损坏的主要原因之一。
武汉工程大学
离心式压缩机喘镇问题分析
【摘要】离心压缩机是一种速度式压缩机，由于较其他压缩机来说，离心压缩机存在排气量大，效率高，结构简单，体积小，气体不受油污染以及正常工况下运转平稳、压缩气流无脉动等特点，广泛用于各种工艺流程中，用来输送空气、各种工艺气体或混合气体，并提高其压力。是工业生产中的关键设备。本篇文章就离心压缩机喘振产生的原因和危害做简要的分析，并介绍一些预防及解决喘振的措施，供大家参考。
防止喘振的措施
出现喘振的原因是压缩机的流量过小，小于压缩机的最小流量，或者管网的压力高于压缩机所提供的排压，造成气体倒流，产生大幅度的气流脉动。对流量过小引发的喘振来说，最直接最有效的方法就是打开防喘振控制阀，增加压缩机流量。压缩机出口压力与管网不匹配引发的喘振，多见于压缩机的开停车操作中：在开车时，应该是先升速后升压；在停车时，应该是先降压后降速。
喘振现象通常具有如下宏观特征：
(1)压缩机工作极不稳定
(2)喘振有强烈的周期性气流噪声，出现气流吼叫声。
(3)机器强烈振动，机体、轴承等振幅急剧增加。
喘振的实质
喘振又叫“飞动”，是离心压缩机的实际工作流量到一定程度时，气流进入叶片的方向与叶片进口角度不一致，即冲角i>0，这时在叶片的非工作面产生气体分离（旋转分离）。