張博

摘要：近年來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的同時(shí)，城市化進(jìn)程的步伐逐漸加快，人們的生活水平不斷提高的同時(shí)，對于各項(xiàng)能源的需求不斷增加，其中石油能源與天然氣能源作為主要的能源之一，與人們的生活密切相關(guān)。在天然氣運(yùn)輸以及石油化工工業(yè)生產(chǎn)過程中，離心式壓縮機(jī)具有重要的作用，離心式壓縮機(jī)是否能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行是保障石油化工安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，喘振現(xiàn)象是比較常見的一種現(xiàn)象。文章通過對離心式壓縮機(jī)喘振的原因及影響因素進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步探討了離心式壓縮機(jī)喘振現(xiàn)象的具體控制策略，希望可以為相關(guān)從業(yè)人員提供些許借鑒。

關(guān)鍵詞：離心式壓縮機(jī);喘振;控制方法;預(yù)防

前言：離心式壓縮機(jī)具備體積較小、結(jié)構(gòu)相對簡單，且實(shí)際排放量大、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于天然氣、石油化工行業(yè)當(dāng)中，壓縮機(jī)的安全可靠性是保障生產(chǎn)效率及平穩(wěn)運(yùn)行的前提。但是在實(shí)際運(yùn)行過程中，離心式壓縮機(jī)對外界溫度、氣壓以及氣體流量等相對比較敏感，因此，工作過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)喘振問題，對壓縮機(jī)自身的穩(wěn)定性產(chǎn)生了極大的影響，也是導(dǎo)致離心式壓縮機(jī)損壞的重要因素。所以，針對離心式壓縮機(jī)存在的問題進(jìn)行有效預(yù)防與控制，才能夠保障工業(yè)生產(chǎn)能夠正常有序運(yùn)行，從而減少維護(hù)費(fèi)用，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1.離心式壓縮機(jī)原理

離心式壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中，氣體會(huì)跟隨壓縮機(jī)中的葉輪不斷的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用和影響下，會(huì)被甩出，不斷的進(jìn)入到壓縮機(jī)當(dāng)中，葉輪處會(huì)逐漸形成真空地帶，其次，沒有經(jīng)過處理的空氣也會(huì)進(jìn)入到葉輪當(dāng)中，在持續(xù)旋轉(zhuǎn)下，對氣體持續(xù)不斷的吸入和甩出，使得氣體能夠連續(xù)不斷的流動(dòng)起來[1]。

2.離心式壓縮機(jī)喘振的具體原因與影響因素

2.1、原因

首先，離心式壓縮機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，一旦受到過大的壓力情況下，便會(huì)出現(xiàn)喘振的情況，主要的原因有以下方面：離心式壓縮機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，如果突然間停止工作，壓縮機(jī)當(dāng)中氣體沒有及時(shí)進(jìn)行清空。壓縮機(jī)管道口的逆止閥出現(xiàn)失靈的情況，阻礙正常使用。氣體一旦大量聚集在閥門處，氣體在進(jìn)入壓縮機(jī)時(shí)，氣體流量便會(huì)出現(xiàn)下降趨勢，在這種情況下，使得壓縮機(jī)的防喘系統(tǒng)不能及時(shí)作出預(yù)判處理。

當(dāng)壓縮機(jī)中吸入的氣體流量不足時(shí)，壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，吸入的氣流量在低于喘振流量的情況下，壓縮機(jī)管道入口處的過濾器便會(huì)出現(xiàn)異常情況，導(dǎo)致引起壓縮機(jī)喘振。

2.2、離心式壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振的影響因素

首先是壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)變化，當(dāng)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定狀態(tài)下，氣體流量和壓力之間的也會(huì)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性，在此時(shí)狀態(tài)下，很可能會(huì)出現(xiàn)喘振流量，當(dāng)壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中正常狀態(tài)下所產(chǎn)生的流量比喘振流量低時(shí)，便會(huì)引發(fā)喘振。所以，一定要保障離心式壓縮機(jī)的氣體流量高于喘振時(shí)流量[2]。

其次是壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中，其中的部分零件受到損壞，離心式壓縮機(jī)的內(nèi)部零件非常復(fù)雜且繁多，在零部件安裝時(shí)，如果沒有嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行安裝，操作方式不當(dāng)，或者是長期運(yùn)行過程中遭到破壞，出現(xiàn)一定的損傷，都會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振的情況。

再者，介質(zhì)狀態(tài)發(fā)生改變也會(huì)產(chǎn)生極大的影響，一般情況下，氣體狀態(tài)和流量之間有著密切的聯(lián)系，如果固定壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)氣壓力提高的情況下，會(huì)導(dǎo)致引發(fā)喘振，當(dāng)壓縮機(jī)出口的壓力以及轉(zhuǎn)速固定的情況下，其進(jìn)口處溫度也會(huì)不斷升高，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振。進(jìn)出口壓力、轉(zhuǎn)速全部都固定的情況下，氣體量顯著減少，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致引起壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振的情況。

3.離心式壓縮機(jī)喘振現(xiàn)象的具體控制措施

3.1、傳統(tǒng)方法

首先，可對流量進(jìn)行固定，從而對壓縮機(jī)喘振情況進(jìn)行嚴(yán)格控制，如果將離心式壓縮機(jī)最好轉(zhuǎn)速設(shè)定為A，壓縮機(jī)喘振流量值設(shè)為B，當(dāng)壓縮機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，壓縮機(jī)管道入口流量在低于P的情況下，此時(shí)需要及時(shí)啟動(dòng)控制閥，保障氣體可以及時(shí)回流到管道當(dāng)中，這樣的控制方法操作相對簡單，所使用的相關(guān)儀器儀表也比較少，安全性高。但是在實(shí)際運(yùn)用過程中，也存在一定的缺陷，壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，會(huì)導(dǎo)致時(shí)效率大幅度增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速一旦出現(xiàn)偏差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致能量被大量消耗，造成資源浪費(fèi)的情況。

其次，還可以控制極限流量，該方法主要是在流量固定時(shí)，防治喘振的一種方式，壓縮機(jī)在出現(xiàn)喘時(shí)，極限流量也會(huì)逐漸隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷減少而逐漸降低，所以，壓縮機(jī)在正常運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)預(yù)留安全流量，從而最大程度上保障穩(wěn)定性與安全性。該系統(tǒng)是一種隨動(dòng)系統(tǒng)，主要通過模擬計(jì)算而得出。當(dāng)壓縮機(jī)管道入口截流裝置產(chǎn)生的差值超過設(shè)定值的情況下，可以確定入口流量超過極限流動(dòng)，此時(shí)，要采取關(guān)閉控制閥的措施。當(dāng)Q值低于設(shè)定值時(shí)，應(yīng)當(dāng)開啟控制閥，保持壓縮機(jī)入口處流量大于極限流量，這樣也能夠起到預(yù)防的作用。其次，在實(shí)際操作過程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：（1）因控制系統(tǒng)是隨性系統(tǒng)，所以，為了有效保障控制閥開關(guān)的有效性，應(yīng)當(dāng)采用偏小特性比線性。（2）該控制系統(tǒng)在具體實(shí)施過程中，所應(yīng)用到的儀器儀表都應(yīng)當(dāng)通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)化與調(diào)整，其次，在操作時(shí)，要盡可能縮短控制閥與儀表之間的信號傳輸距離。（3）在選擇控制閥時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇能夠有效降低噪音，且具備消除控制閥不平衡能力的[3]。

3.2、新型方法

首先，可充分利用回流從而實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)喘振現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格控制，具體實(shí)施流程如下：改變離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，對流量進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)的有效控制，從而保障離心式壓縮機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)下能夠有效降低能耗。

其次，聯(lián)鎖控制，該系統(tǒng)主要是由交流接觸器與時(shí)間繼電器組成，工作原理主要是通過兩者之間相互制約和作用，實(shí)現(xiàn)對電路的保護(hù)，從而有效預(yù)防壓縮機(jī)喘振的情況。

預(yù)估控制，具體操作為在實(shí)施控制之前，開啟路旁控制閥門，從而保障離心式壓縮機(jī)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，一般情況下，主要分為兩種：檢測移動(dòng)速率以及跟蹤工作點(diǎn)。

結(jié)束語

離心式壓縮機(jī)被廣泛應(yīng)用于石油化工以及天然氣生產(chǎn)與運(yùn)輸當(dāng)中，在實(shí)際運(yùn)行過程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)喘振的情況，對工業(yè)正常穩(wěn)定生產(chǎn)造成了極大的影響。所以，在實(shí)際運(yùn)行中一定要針對出現(xiàn)喘振的具體原因，及時(shí)采取預(yù)防與控制措施，從而有效避免壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振的情況，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏龍，袁強(qiáng).離心式壓縮機(jī)的喘振及控制[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2018，23（01）：41-45.

[2]喬志亮.離心式壓縮機(jī)的喘振及控制[J].商品與質(zhì)量，2017，000（005）：207.

[3]蒲飛航.離心式壓縮機(jī)喘振現(xiàn)象及其控制措施探討[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2019.12（005）12-13