朱振華 于喜堂

摘 要：石油化工產業(yè)發(fā)展中非常關鍵的一個核心設備就是離心式壓縮機，但是離心式壓縮機在實際使用過程中非常容易受到外界環(huán)境因素的影響，引發(fā)喘振，使其無法正常運行。因此，為避免化工生產受到離心式壓縮機喘振問題的影響，就必須要對喘振問題進行分析，并采取合理的措施進行解決。

關鍵詞：離心式壓縮機；喘振：成因分析；解決對策

我國現代工業(yè)的發(fā)展推動了化工生產企業(yè)的發(fā)展，作為化工生產中非常關鍵的一種設備，離心式壓縮機的運行效果非常關鍵。在離心式壓縮機運行過程中，當離心式壓縮機內的流量減少到一定程度之后，壓縮機就會發(fā)生異常振動，并同時伴隨著異常噪聲的現象。這就是喘振，喘振不但會對壓縮機本身造成損傷，同時會引發(fā)化工生產安全事故。本文主要分析了離心式壓縮機喘振發(fā)生的原因，并提出了解決離心式壓縮機發(fā)生喘振問題的一些建議，希望能夠提高離心式壓縮機的使用壽命。

一、離心式壓縮機的工作原理

當前，離心式壓縮機主要是由轉子和定子組成的.定子在整個壓縮機中起支撐作用，定子主要是彎道、擴壓器、蝸殼、回流器和機殼組成，彎道的作用是運輸氣流，將氣流運輸到回流器中，在轉彎的時候，由于彎道的直徑略有減少，所以氣流的流速會有所增加。擴壓器就是將氣體運動的功能轉化為壓力能。轉子主要由主軸、推力盤、葉輪和平衡盤組成，在整個結構中，主要發(fā)揮作用的就是葉輪.葉輪會對壓縮機內的氣體做功。離心式壓縮機就是通過葉片旋轉式的壓縮機，葉輪通過快速的旋轉，對離心機內的氣體做功，通過葉輪和擴壓器的流道，通過離心升壓作用，最后通過擴壓器擴壓，最終將機械能轉化為壓力能。

二、離心式壓縮機喘振的成因分析

2.1 進氣流量小

壓縮機在工作過程中，葉輪對壓縮機內的氣體做功，氣體在工作葉輪中流動，由于流入的氣體越來越多，所以葉輪內的壓力會變大，隨著壓力的升高，氣流的速度也會加快，氣體的溫度也會隨之慢慢升高，從而實現將機械能轉化為壓力能。如果在這個工作過程中，流入的氣體流量太小或者溫度太高，空氣的密度就會變小，葉片就不能壓縮氣體，這時候容易導致氣體回流，壓縮機內的氣流量就會進一步減少，最終造成壓縮機內空氣匱乏，而葉輪依然會對壓縮機做功，最終就導致了喘振。

2.2 轉速變化

離心式壓縮機有一定特性，就是當壓縮機的轉速一致的時候，壓縮機內氣體的流量和壓力呈現了一種特定的關系，在這個轉速下，壓縮機存在著喘振流量，也就是極限流量。如果壓縮機的轉速突然發(fā)生變化，那么壓縮機的實際工作流量就會比喘振流量小，同樣會導致喘振的發(fā)生。

2.3 轉子不平衡

轉子是組成壓縮機的主要部件，而轉子結構又包括主軸、葉輪和平衡盤等構件。壓縮機在長期的工作狀態(tài)下，它的主軸和推力盤都會受到一定程度的損傷，并且使用的時間越長，出現的損傷越大。當聯(lián)軸側的滑動軸向葉輪側滑動的時候，最終會導致轉子的旋轉不平衡，轉子旋轉不平衡也會導致壓縮機喘振的發(fā)生。

2.4 管口堵塞

壓縮機的氣體入口有一個過濾器，功能是將外界的空氣進行過濾，起到一個凈化空氣的作用，如果入口的過濾器管口被堵塞的話，同樣會導致進入壓縮器內的空氣流量變小，導致壓縮器內的氣體壓力下降，而出口系統(tǒng)的壓力卻是不斷上升的，管內的排氣不暢又會導致氣體的出口堵塞，從而導致壓縮機發(fā)生喘振。

2.5 介質狀態(tài)發(fā)生改變

壓縮機內的流量和壓縮機內的氣體狀態(tài)有著緊密的聯(lián)系，當壓縮機的轉速一定的時候，喘振流量是隨著壓縮機內氣體壓力的增加而升高的，如果氣體的流速和出口的壓力保持不變的時候，氣體入口溫度的升高就會導致喘振發(fā)生。如果氣體介質發(fā)生了變化.流量也會發(fā)生變化，從而導致喘振發(fā)生。

三、離心式壓縮機防喘振的有效措施

3.1嚴格控制進氣的溫度

在大型化工廠中，壓縮機的工作環(huán)境并不是固定不變的，外界環(huán)境的溫度都是隨著季節(jié)的變化而變化的，同時在一天當中氣溫的溫度也是不一樣的。溫度的變化會導致流量的變化和壓力的變化，最終導致喘振的發(fā)生。為了避免由于溫度變化引起的喘振，在使用離心式壓縮機的時候，應該要嚴格控制進氣的溫度，所以應該將離心式壓縮機安裝在室內，室內的溫度變化比較小，一些室內還會對溫度進行控制。此外，還應該加高房屋的高度，增加室內的空間，從而更好的將室內溫度控制在一個較小波動的范圍內，減少溫度的變化幅度，從而達到較好的防振效果。

3.2 嚴格控制進氣流量

進氣流量過小會直接導致喘振的發(fā)生，所以在離心式壓縮機的工作過程中，還應該嚴格控制進氣的流量，要使進氣流量始終保持在一個穩(wěn)定的范圍內，使進氣的流量保持在滯止流量和最小流量之間，這樣就既不會發(fā)生喘振，同時還能保持壓縮機正常作業(yè)。為了防止進氣的壓力太低，可以將壓縮機的回流閥控制在一個范圍內，一般保持5%-6%的開度。減少氣體的回流量，從而適量的增加進氣流量，避免喘振發(fā)生。

3.3 應用變頻器對速度進行調控

我們通過實驗發(fā)現，將壓縮機中使用到變頻器的技術能夠極大的將壓縮機能耗降低，盡可能的減少不必要的能量損失。實際工作中，變頻器會發(fā)出控制信號，通過電源頻率來增加或降低降低壓縮機轉速，達到降低壓縮機運行負荷的目的，使壓縮機不發(fā)生喘振，節(jié)約壓縮機運行能耗。

3.4 及時更換損壞的部件

壓縮機部件的損壞也會導致喘振的發(fā)生，所以工作人員應該定期對壓縮機進行檢修，尤其應該檢查轉子中的部件，一旦發(fā)現已經損壞的部件，一定要及時更換?？梢圆捎貌讳P鋼材質的組件，減少工作中對其造成的損壞。此外，還應該調整葉輪側滑動軸承在徑向的間距，讓保護層在作業(yè)過程中可以均勻拉緊。最后，還應該及時清理壓縮機內部的殘留物，保持進氣箱和網管的通常和整潔。

四、結語

總而言之，壓縮機能否正常運轉會直接影響化工廠的生產進度，與企業(yè)的經濟效益直接相關，壓縮機在運轉過程中發(fā)生喘振會直接對整個化工生產過程造成嚴重的危害，所以化工廠應該采取一定的措施防止喘振的發(fā)生，嚴重控制壓縮機運轉過程中的進氣溫度和進氣流量，在平常工作中應該做好壓縮機的清潔工作和日常維護保養(yǎng)，有效避免壓縮機喘振的發(fā)生。

參考文獻

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（作者單位：沈陽鼓風機集團自動控制系統(tǒng)工程有限公司）