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文档简介
1、离心式压缩机的喘振原因及控制一、引言离心式压缩机目前广泛运用于石油、天然气、化工、冶金以 及制冷等行业,具有结构简单、体积小、效率高排放量大、气体 不会受油污染并且能够在正常情况下平稳运转、压缩气流无脉动的优点。在工业生产中,压缩机的正常安全可靠运行是生产得以 正常高效率平稳运行的关键。 但是由于离心式压缩机对气体的流 量、温度以及气压的变化比较敏感, 所以在运行中容易发生喘振 问题。而喘振对压缩机具有一定的危害性,是导致离心式压缩机损坏的主要原因之一。轻微的喘振不会损坏压缩机, 但应当避免压缩机在喘振发生 的条件下进行运行。严重的喘振会导致压缩机机组剧烈震动,导致流量波动幅度过大,如果不能及
2、时有效的采取措施加以控制, 会造成压缩机内部零件的损坏, 严重时有可能导致压缩机烧瓦甚 至发生气体爆炸的事故。因此,有效的对离心式压缩机的喘振问 题进行预防和控制提高压缩机的抗喘振性能是保证工业生产正 常运行的重要前提,对喘振现象的有效控制能够使压缩机安全有 效稳定运行,从而减少对压缩机检修维护的费用,提高压缩机的生产效率,对工业生产的稳定运行和安全生产有着重要的意义。二、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
3、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。离心式压缩机的工作原理是通过叶轮的高速旋转提高气体 压力,而气体的升压过程主要是在扩压器和叶轮内完成的。 压缩 机通过叶轮的高速旋转产生的离心力把叶轮中心的气体甩向外 边缘, 使气体获得高速度, 再通过扩压器将气体的速度转化为压 力能, 与此同时叶轮的中心部位便形成了负压力区, 使得气气体 可以不断地被吸入流道中。在压缩机的运转过程中, 气体流量会不断减小, 当减小到最 小流量的时候, 压缩机的流道中就会出现严重的气体涡动, 致使 压缩机的出口压力大幅度的下降引起巨大的反差导致“旋转脱 离”
4、这种状况的发生。 由于管网中的气体压力不会很快下降, 这 就会导致管网中的气体压力大于压缩机的出口压力, 从而导致管 网中的气体倒流,直至管网与压缩机的压力相平时才会停止倒 流。而在叶轮的旋转作用下,气体的压力会升高,当气体压力大 于管网压力时, 气体就会流向管网从而导致管网中的气体压力上 升,形成恶性循环。这是喘振产生的主要原因。三、喘振的控制1 可以采取部分回流的办法来达到要求, 既能达到低负荷生 产的要求, 又能满足流量大于喘振点流量的要求。 即只要返回流 量不小于喘振点流量与流入流量之差就能够防止压缩机的喘振 现象发生;2 在压缩机的气体流入口安装温度检测表和流量监视仪表, 同时在压缩
5、机的气体流出口安装压力监视仪表, 一旦出现喘振便 及时报警;3 在压缩机的出口设置防喘振线。 压力边缘值设为压缩机最 低允许工况点, 一旦压缩机的进口流量压力值低于边缘值也就是 最低允许工况点, 防喘振线便会自动打开使压缩机出口气体流回 进口。4 在操作压缩机过程中, 必须密切观察压缩机蒸汽及系统设 备的各项参数, 以确保在压缩机有发生喘振的倾向时及时提前做 出调整。 尤其是在防喘振曲线的控制上, 一定要根据系统入口的 流量以及压力,确保防喘振点,远离防喘振线。四、喘振的预防喘振是发生于压缩机的常见现象, 除了有效地控制还应该对 喘振加以预防以便及时发现喘振现象, 只有控制预防双管齐下才 能更
6、加能够确保压缩机的稳定运行。 对喘振现象的预防需要压缩 机操作人员能够对喘振发生前的征兆现象做出明确而又准确的 判断,对喘振的判断可以通过以下几个方面进行判断:1 听声音。 当压缩机的工况有发生喘振现象倾向时, 压缩机 的排气管道中会发出有规律的周期性噪音, 而当压缩机进入喘振现象时,噪音会立刻增大,甚至出现爆音现象,如果噪音增大, 则很有可能使压缩机发生喘振现象。2 观察仪表。 喘振现象有气流减小的特点, 并且气流会有周 期性的脉动现象, 如果观察到流量表和压力检测表的指针有大幅 度摆动的现象,则很有可能是压缩机发生了喘振现象。3 防喘振点的现场有效合理控制。 为了确保防喘振点远离防 喘振线,在现场 ITCC 的控制上分为手动跟自动状态,一定要根 据系统的流量变化随时调节,确保防喘振点远离防喘振线。结语虽然喘振现象是离心式压缩机的固有特性, 但实践证明, 喘 振现象是能够有效地控制, 预防和避免的。 采取有效的预防措施 和操作, 同时提高操作人员的判断能力预防技能, 加强对压缩机 的保养和管理, 可以有效地避免离心式压缩机发生喘振现象并且 避免喘振
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