劉曉霞

摘要：壓縮機(jī)的控制在化工企業(yè)中是相當(dāng)重要的， 而抗喘振控制系統(tǒng)是離心式壓縮機(jī)的一個重要控制系統(tǒng)，它的可靠性將直接關(guān)系到壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。充分認(rèn)識和理解其控制方案對于改進(jìn)和優(yōu)化壓縮機(jī)的控制是有益的，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，相信更加合理和先進(jìn)的控制方案將會隨時出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī)；喘振；原因分析；對策

喘振現(xiàn)象是離心式壓縮機(jī)固有的機(jī)械特性，在壓縮機(jī)的運(yùn)行生產(chǎn)中，喘振有著較大的危害和隱患，所以在生產(chǎn)的過程中，要結(jié)合實(shí)踐，弄清喘振機(jī)理和引起喘振的影響因素，根據(jù)問題的實(shí)際情況，采取相對應(yīng)的有效防止和抑止喘振的措施，同時準(zhǔn)確地判斷喘振現(xiàn)象并加以控制，喘振現(xiàn)象就能夠完全避免，從而實(shí)現(xiàn)提高離心式壓縮機(jī)的工作效率，確保離心式壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。文章重點(diǎn)介紹了壓縮機(jī)喘振及其預(yù)防方法，以供同行參考。

一、 空氣壓縮機(jī)喘振原因探討

某空氣壓縮機(jī)是通過燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動， 是軸流式和兩缸三段式離心式組合壓縮機(jī)，該空氣壓縮機(jī)的高壓缸冷飲軸流式結(jié)構(gòu)，而低壓缸利用離心式結(jié)構(gòu)。?？諝鈮嚎s機(jī)在正常工作時，

入口過濾器吸入空氣，通過入口消音器將大部分固體雜質(zhì)除去的空氣送入空氣壓縮機(jī)一段，

空氣被壓縮到180℃，0.20Mpa 后， 通過出口冷卻器后溫度降低到42℃，利用分離器把冷凝液除去，在空氣壓縮機(jī)二段將空氣繼續(xù)壓縮，溫度達(dá)到200℃，壓強(qiáng)達(dá)到0.81Mpa 經(jīng)過二段冷卻器出口進(jìn)行冷卻，溫度降低到42℃，再次通過分離器將冷凝液除去；此時，被壓縮的其他一部分作為儀表空氣及公用空氣被送到合成裝置及成品裝置； 剩余的空氣將繼續(xù)被壓縮， 經(jīng)過預(yù)熱盤管之后，作為燃燒空氣。如果空氣壓縮機(jī)的空氣系統(tǒng)停車，那么用氣量就會變?yōu)榱悖藭r隨著PC109 輸出值的增加，PV109 沒有及時的放空空氣有時間的出口氣，從而造成了空氣壓縮機(jī)出口壓力越來越高，此時壓縮比變化迅速，從而引起了管網(wǎng)特性曲線向左移動，使得空氣壓縮機(jī)工作的工況點(diǎn)由小流量進(jìn)入到了喘振區(qū)， 從而引起了空氣壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象。當(dāng)PV109 全部打開之后， 由于空氣壓縮機(jī)低壓缸的出口的壓力不能立刻降低，此時，低壓缸存在著比較高的壓縮比，空氣壓縮機(jī)的工況點(diǎn)還位于喘振區(qū)里，因此，即使此時PV109全部打開，但是空氣壓縮機(jī)仍然會繼續(xù)發(fā)生喘振。因此，把HV171 全開后，實(shí)現(xiàn)低壓缸的壓力下降，使得壓縮比能夠迅速降低，此時，管網(wǎng)的特性曲線向右移動，重新回到安全區(qū)域，因此，消除了喘振現(xiàn)象。

二、 壓縮機(jī)喘振的危害及其判斷

1、喘振現(xiàn)象對離心式壓縮機(jī)的危害極大，會縮短壓縮機(jī)的使用壽命，喘振現(xiàn)象的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

①喘振會使氣流強(qiáng)烈的脈動以及周期性的震蕩，會導(dǎo)致供氣參數(shù)（流量、轉(zhuǎn)速等）的大

幅度上下波動，這會破壞工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行。②喘振現(xiàn)象的發(fā)生會使葉片產(chǎn)生強(qiáng)烈的震

動，葉輪的應(yīng)力也會大大地增加，使噪聲加劇。③ 喘振會加劇軸頸和軸承的磨損，破壞潤

滑油膜的穩(wěn)定性，導(dǎo)致軸承合金產(chǎn)生疲勞裂紋，甚至燒毀軸承。④喘振現(xiàn)象會致使壓縮機(jī)機(jī)

件密封及軸封遭受損壞，導(dǎo)致壓縮機(jī)的工作效率降低，甚至造成火災(zāi)、爆炸等重大事故。 ⑤

喘振會致使動靜部件之間的摩擦與碰撞，使壓縮機(jī)的軸彎曲變形，嚴(yán)重時會產(chǎn)生軸向竄動，

破壞葉輪；⑥喘振會影響與壓縮機(jī)相連的其他設(shè)備的正常運(yùn)行，干擾操作人員的正常工作，

使部分測量儀器儀表準(zhǔn)確性降低，甚至是失靈。一般情況下，機(jī)組的壓力比、排氣壓力、氣

體密度和排氣量越大，喘振現(xiàn)象就會越嚴(yán)重，其危害就越大。

2、喘振的判斷

由于喘振的危害極大，所以操作人員在工作過程中對喘振現(xiàn)象的正確判斷是十分重要

的。對于喘振現(xiàn)象的判斷主要由以下幾個方面：①離心式壓縮機(jī)正常運(yùn)行時，其發(fā)出的噪聲

較低而且是連續(xù)穩(wěn)定的，但當(dāng)壓縮機(jī)將要發(fā)生喘振現(xiàn)象，壓縮機(jī)的排氣管中的氣流發(fā)出的噪

聲會時高時低，并且是周期性變化的，而當(dāng)壓縮機(jī)發(fā)生喘振現(xiàn)象時，噪聲會明顯增大并且發(fā)出異常的周期性吼聲，甚至出現(xiàn)爆音；②壓縮機(jī)的進(jìn)口流量和出口壓力發(fā)生周期性的大幅度脈動，流量指示值急劇下降；③壓縮機(jī)發(fā)生喘振時，軸承、機(jī)體的振動幅度會明顯增大， 機(jī)組會發(fā)生強(qiáng)烈的振動。

三、空氣壓縮機(jī)預(yù)防喘振的對策

第一，當(dāng)空氣壓縮機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行時，利用PC109 對PV109的開度進(jìn)行手動的控制，同時，對燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行手動的條件， 從而使得空氣壓縮機(jī)的氣量一直都能夠保持在喘振區(qū)的右側(cè)，同時具有安全裕量，通常情況下，對于喘振極限流量的控制要超過10%。第二，對PV109，HV171 進(jìn)行定期的檢查，從而確?？諝鈮嚎s機(jī)的兩喘振閥以及PC109，F(xiàn)IC103 等控制調(diào)節(jié)閥開關(guān)自如，能夠正常的工作，確保在緊急情況下防喘振閥都能夠打開，而不會造成空氣壓縮機(jī)的喘振。第三，在空氣壓縮機(jī)出口管線上面安裝空管線，同時，通過兩位閥對空管線進(jìn)行控制，這樣做的目的在于，當(dāng)完全打開增加的放空閥時， 那么出口放空氣量和正常工作情況下的二段轉(zhuǎn)化爐空氣量是相等的，因此，實(shí)現(xiàn)了空氣壓縮機(jī)的過渡平穩(wěn)。第四，對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行實(shí)行定期檢測制度。對空氣壓縮機(jī)入口通道，流道以及葉輪內(nèi)的污垢進(jìn)行徹底清除，為了確?？諝鈮嚎s機(jī)內(nèi)部的暢通，必須對空氣壓縮機(jī)冷卻器進(jìn)行檢查，以確?？諝鈮嚎s機(jī)的冷卻器沒有發(fā)生堵塞； 對空氣壓縮機(jī)的過濾器的濾芯以及粗濾布要進(jìn)行及時的更換。根據(jù)有關(guān)操作規(guī)范，當(dāng)空氣壓縮機(jī)入口過濾器壓差達(dá)到了10kPa 時，就必須對空氣壓縮機(jī)入口過濾器濾芯及粗濾布進(jìn)行更換。如果沒進(jìn)行及時更換，那么一旦過濾器壓差繼續(xù)增大，此時，基于壓差作用，為了確?？諝鈮嚎s機(jī)入口空氣的流量， 那么就會自動打開氣壓縮機(jī)入口過濾器的風(fēng)門擋板，從而對空氣壓縮機(jī)喘振起到了預(yù)防的作用。第五，對空氣入口的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在空氣壓縮機(jī)入口過濾器的前面有入口空氣的加熱器及冷卻器，目的就是在冬季對進(jìn)入到空氣壓縮機(jī)中的空氣進(jìn)行加熱，以保證空氣溫度在5℃～10℃之間；在夏季對超過30℃的入口空氣進(jìn)行冷卻， 為了預(yù)防空氣壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振及空氣流量能夠提高的目的， 將夏季空氣溫度要盡可能的降低。另外，空氣壓縮機(jī)的工藝系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷的加減時，為了保持工況平穩(wěn)，必須要緩慢加減負(fù)荷；同時，在升高壓力之前，要先將空氣速度提高，升高壓力時，先將低壓升高，再降高壓升高，而降壓操作則相反。第六，要全面提升壓縮機(jī)的操作質(zhì)量，重點(diǎn)提高崗位錯做人員的綜合素質(zhì)。操作人員在機(jī)組啟動前，要對壓縮機(jī)的盡心各項(xiàng)檢查工作，確保無誤后再啟動。在機(jī)組啟動后，對系統(tǒng)的升壓要平穩(wěn)并且緩慢，盡量減少工況的大幅度波動。聯(lián)合檢查和維護(hù)要到位，并且要加強(qiáng)對機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的檢測以及對壓縮機(jī)的故障隱患的排查。第七，在壓縮機(jī)工作運(yùn)行期間，通常會使葉片、葉輪、轉(zhuǎn)子產(chǎn)生腐蝕和結(jié)構(gòu)，這會導(dǎo)致壓縮機(jī)的特性曲線發(fā)生變化，從而致使喘振線的位移，當(dāng)喘振線位移范圍過大時，會使最初的防喘振線無法對防止喘振產(chǎn)生作用。所以，應(yīng)每隔一段時間驗(yàn)證一次原喘振曲線的準(zhǔn)確性，若變化較大需重新改正。

四、結(jié)束語

當(dāng)空氣壓縮機(jī)發(fā)生喘振事故時，會造成儀表的測量精度，使得空氣壓縮機(jī)內(nèi)部的元件破壞，嚴(yán)重的甚至可能危害到機(jī)組或者給管線帶來損害?；诖?，在生產(chǎn)過程中，必須對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，從而預(yù)防喘振的發(fā)生。然而當(dāng)空氣壓縮機(jī)的空氣系統(tǒng)出現(xiàn)緊急停車的時候， 那么憂郁PV109 來不及打開或者不能打開時，就會使得空氣壓縮機(jī)出口憋壓造成了喘振。利用增加放空管線的措施， 能夠使得空氣壓縮機(jī)的空氣系統(tǒng)及時放空出口空氣，從而規(guī)避了超壓，也就防止了喘振的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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