王小軍

摘 要：近年來，離心式壓縮機在很多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，其正常運行將會影響整個的生產(chǎn)效率，只有保障了離心式壓縮機的穩(wěn)定運行，才能夠為工業(yè)企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會效益。一些企業(yè)在離心式壓縮機的使用過程中，常常會面臨著喘振現(xiàn)象，而這一異?，F(xiàn)象阻礙了正常的生產(chǎn)活動。基于此，本文分析了離心式壓縮機喘振現(xiàn)象的原因，并提出了相應(yīng)的控制對策，能夠發(fā)揮離心式壓縮機在生產(chǎn)中的重要作用。

關(guān)鍵詞：離心式;壓縮機;喘振現(xiàn)象;控制措施

當(dāng)前，在我國工業(yè)化進(jìn)程不斷加快的過程中，機械生產(chǎn)成為工業(yè)生產(chǎn)的主要方式，在生產(chǎn)領(lǐng)域各種機械設(shè)備的應(yīng)用取代了傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)，具有更高的生產(chǎn)效益。離心式壓縮機是工業(yè)生產(chǎn)中最為常用的一種設(shè)備，其運行過程中對于氣體壓力、流量與溫度的變化極為敏感，一旦在運行過程中遭遇了異常變化，將會引發(fā)喘振現(xiàn)象，如果不及時對喘振加以有效處理，將會造成壓縮機的損壞。因此，相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)的過程中需注重喘振現(xiàn)象的控制。

1 離心式壓縮機的喘振現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因

1.1 喘振現(xiàn)象概述

離心式壓縮機喘振現(xiàn)象屬于一種異常情況，在運行過程中，某一壓力與轉(zhuǎn)速條件下都會對應(yīng)最小流量，當(dāng)此最小流量降至一定程度時，機組出口介質(zhì)流量與出口壓力存在周期性的大幅度波動，而此波動引發(fā)了離心式壓縮機機身的異常振動，此現(xiàn)象就是喘振。

1.2 喘振現(xiàn)象的機理

離心式壓縮機是一種轉(zhuǎn)動設(shè)備，其在運行的過程中，主要是借助于葉輪的高速旋轉(zhuǎn)運動來提高氣體壓力的，氣體壓力提升主要在葉輪與擴壓器內(nèi)完成。一旦在離心式壓縮機的運行過程中，氣體流量降到了某一特定范圍，壓縮機葉輪的葉道就會出現(xiàn)嚴(yán)重的氣流旋轉(zhuǎn)脫離情況，而這些氣流會在葉道內(nèi)形成氣流漩渦，占據(jù)葉道的很大空間，氣流在葉道內(nèi)的流動受阻，壓縮機出口壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常值[1]。管網(wǎng)存在一定的容積，在離心式壓縮機的不斷運行過程中，管網(wǎng)氣體壓力不可能在短時間內(nèi)急劇下降，這種情況下，可能會出現(xiàn)管網(wǎng)氣體壓力大于壓縮機出口壓力的情況，此時，管網(wǎng)中的氣體會發(fā)生倒流情況，在管網(wǎng)氣體壓力與壓縮機出口壓力相同的情況下，倒流停止。葉輪在轉(zhuǎn)動的過程中氣體的壓力逐步增大，當(dāng)氣體壓力高于管網(wǎng)壓力時，氣體會保持正向流動的狀態(tài)，最終此氣體將會向管網(wǎng)繼續(xù)供氣。管網(wǎng)氣體壓力回升，氣體流量下降，氣流倒流現(xiàn)象再次出現(xiàn)，氣體不斷在壓縮機與管網(wǎng)中表現(xiàn)正流與倒流的循環(huán)運動，使得整個的系統(tǒng)存在周期性的氣流振蕩，也就是喘振現(xiàn)象。喘振會降低壓縮機的工作效率，造成相關(guān)零部件的損壞。因此，必須要重視喘振問題的處理。

2 喘振的危害和判斷

2.1 喘振產(chǎn)生的危害

喘振現(xiàn)象將會造成壓縮機內(nèi)相關(guān)零部件的損壞，從喘振現(xiàn)象的發(fā)生原因來看，氣流強烈的脈動與周期性振蕩是主因，在這種情況下，壓縮機的相關(guān)供氣參數(shù)存在異常變動，系統(tǒng)無法保持穩(wěn)定的運行狀態(tài);喘振還會使得葉片出現(xiàn)嚴(yán)重的振動情況，葉輪應(yīng)力在此作用下大大增大，運行過程中伴隨著較大的噪聲;喘振會使得整個壓縮機機組劇烈振動，可能會造成軸承的損壞，引發(fā)更大的安全事故[2]。

2.2 壓縮機的喘振一般判定方法

離心式壓縮機在運行的過程中，是否發(fā)生了喘振現(xiàn)象，一般主要包含了以下的判斷方式：①聽測壓縮機出口管路氣流的噪音。一旦壓縮機與喘振工況相接近時，在排氣管道會出現(xiàn)周期性的噪音，喘振現(xiàn)象越嚴(yán)重，噪音越大;②在壓縮機的運行過程中，觀察壓縮機出口壓力與進(jìn)口流量的變化趨勢，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重的周期性變化時，說明壓縮機存在喘振現(xiàn)象，測量儀表的指針難以保持穩(wěn)定，存在大幅度的擺動現(xiàn)象;③對壓縮機的機體與軸承的振動情況加以觀測，當(dāng)壓縮機存在喘振情況時，機身與軸承的振動幅度將會明顯增大;④應(yīng)用先進(jìn)的故障診斷技術(shù)、狀態(tài)檢測技術(shù)來進(jìn)行分析。根據(jù)離心式壓縮機在運行過程中喘振情況的強弱，主要包含了弱喘振與深度喘振，二者之間并沒有明確的分界線，存在倒流現(xiàn)象的喘振一般為深度喘振，而弱喘振往往需利用相應(yīng)的檢測技術(shù)來獲得。

3 離心式壓縮機的喘振控制措施

離心式壓縮機喘振現(xiàn)象的發(fā)生將會造成嚴(yán)重的危害，因此，針對喘振現(xiàn)象，主要包含了以下的控制策略：①將穩(wěn)定運行工況區(qū)加以必要的加寬設(shè)計，這種設(shè)計下，燃?xì)廨啓C在運行的過程中能夠保持最佳的運行狀態(tài)，其工作線能夠與壓縮機喘振線保持在安全距離;②將壓縮機進(jìn)口的氣體流量加以適當(dāng)增加，增加部分工藝氣。在壓縮機喘振現(xiàn)象的控制方面，最為直接的方式就是將壓縮機出口流量的差值天然氣釋放于大氣中，但是，這種方式下，不利于環(huán)境保護(hù)，且存在能源的浪費[3]。在實際的處理中，可以將這些工藝氣通過排氣管道上的冷裝置，將其加以回流處理，使得壓縮機的氣體流量大大增加;③在流量不變的狀態(tài)下，要實現(xiàn)喘振控制，一般需通過降低排氣壓力、增加進(jìn)氣壓力的方式來進(jìn)行;④一些喘振現(xiàn)象可能會由于壓縮機升壓或者降壓過快所造成的，因此，可以通過啟、停機進(jìn)程的控制來實現(xiàn)喘振控制;⑤降低機組的流量通過能力，能夠使得機組的轉(zhuǎn)速與管道的實際流量保持一致;⑥控制機組旁通閥門的開度，使得出口部分氣體能夠經(jīng)由旁通閥門回流到入口位置，進(jìn)而使得管道內(nèi)的流量大大增加，保持管道流量與機組通過量的匹配性;⑦在離心式壓縮機機組的運行過程中，專業(yè)部門需加大對整個機組運行工況的監(jiān)控，及時所獲得的監(jiān)控情況來進(jìn)行機組相關(guān)參數(shù)的調(diào)整;⑧加強現(xiàn)場的氣質(zhì)監(jiān)測，做好排污管理工作，使得進(jìn)氣質(zhì)量符合機組穩(wěn)定運行的要求;⑨壓縮機機組在安裝結(jié)束以后，需進(jìn)行喘振曲線的測量，使得壓縮機運行線能夠與喘振線保持在一定的范圍內(nèi)，從源頭上進(jìn)行喘振控制。一些壓氣站在機組安裝投入使用后，往往不會進(jìn)行喘振線的實測，使得機組運行與喘振線的距離無法保持在安全的狀態(tài)下，要改變這一局面，就需要在安裝以后進(jìn)行喘振線的實測。

4 結(jié)語

近年來，隨著離心式壓縮機應(yīng)用范圍的逐步擴大，喘振現(xiàn)象成為了離心式壓縮機運行與使用中最為常見的問題，這一現(xiàn)象的危害性很大，因此，相關(guān)企業(yè)在日常的工作中需結(jié)合離心式壓縮機的具體應(yīng)用情況，采取必要的控制措施，進(jìn)行喘振控制，降低喘振發(fā)生的概率，保持離心式壓縮機的穩(wěn)定、安全運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬躍，呂磊，呂悅，魚東溟.基于系統(tǒng)論對離心式壓縮機振動機理診斷[J].壓縮機技術(shù)，2020（01）：36-39.

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[3]江文佳，董華奇.離心式壓縮機振動故障發(fā)生的原因及相應(yīng)處理[J].南方農(nóng)機，2017，48（01）：138+144.