離心壓縮機喘振原因及判斷

　　離心壓縮機喘振原因

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　　圖2

　　每臺離心式壓縮機在不同轉速n下都對應著一條出口壓力P與流量Q之間的曲線，如圖2所示。

　　隨著流量的減少，壓縮機的出口壓力逐漸增大，當達到該轉速下最大出口壓力時，機組進入喘振區，壓縮機出口壓力開始減小，流量也隨之減小，壓縮機發生喘振。從曲線上看，流量減小是發生喘振的根本原因，在實際生產中盡量避免壓縮機在小流量的工況下運行。

　?、跉怏w相對分子質量

　　如圖3所示，離心壓縮機在相同轉速、不同相對分子質量下恒壓進行的曲線，從曲線中可以看出，在恒壓運行條件下，當相對分子質量M=20的氣體發生喘振時，相對分子質量為M=25和M=28的氣體運行點還遠離喘振區。因此，在恒壓運行工況下，相對分子質量越小，越容易發生喘振。

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　　如圖4所示，壓縮機的入口壓力P1》P2》P3，在壓縮機恒壓的運行工況下，入口壓力越低，壓縮機越容易發生喘振，這也是入口過濾器壓差增大時，要及時更換濾網的原因。

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　　如圖5所示，恒壓恒轉速下進行的離心式壓縮機在不同入口氣體溫度時的進行曲線，從曲線上可以看出在恒壓運行工況下，氣體入口溫度越高，越容易發生喘振。因此，對同一臺離心式壓縮機來說，夏季比冬季更容易發生喘振。

　?、蒉D速

　　透平式驅動的壓縮機，往往根據外界不同流量要求而運行在不同轉速下，從圖2可以知道，在外界用氣量一定的情況下，轉速越高，越容易發生喘振。

　　綜上所述，出現喘振的根本原因是壓縮機的流量過小，小于壓縮機的最小流量（或者說由于壓縮機的背壓高于其最高排壓）導致機內出現嚴重的氣體旋轉分離；外因則是管網的壓力高于壓縮機所提供的排壓，造成氣體倒流，并產生大幅度的氣流脈動。

　　離心壓縮機喘振的判斷方法

　　離心式壓縮機一旦發生喘振現象，則機組和管網的運行狀態會有以下較為明顯的特征：

　?。?）壓縮機和管網之間發生周期性的振蕩，并產生時高時低的噪聲，嚴重時機組甚至會發生劇烈的“吼叫”聲。

　?。?）機殼和軸承發生強烈的振動，且振動不穩定，時大時小，并發出強烈的、周期性的氣流聲;喘振的振動頻率一般較低。

　?。?）氣體介質的出口壓力和入口流量大幅度的變化，發生周期性的脈動，嚴重時還可能產生氣體倒流的現象，這是較危險的工況。

　?。?）拖動壓縮機的電機的電流表和功率表指針會產生大幅度的波動，并隨著喘振強度的增加而逐漸增大。

　　因此，在生產過程中，通過對離心式壓縮機運行的聲音、進口壓力和流量、振動幅度儀表的觀察，就可以有效地判斷出喘振是否發生。

　　如何防止離心壓縮機喘振的發生

　　在生產實踐中可以通過以下的措施來防止喘振的發生。

　　壓力調節

　　壓縮機在高于設定壓力的條件下工作時，可通過進口節流的方式維持出口壓力，或打開防喘振調節閥將部分壓力放空；也可加裝旁通管，采用旁通回流的方法，使排出壓力保持在設定的壓力下，使其流量維持在所限定的最低流量之內。

　　變頻器調速

　　壓縮機在開始運行時，負荷最大，傳感器把所測量的數據傳至PLC（可編程控制器），PLC經過運算輸出運行頻率到變頻器，控制變頻器，隨著壓縮機的運行，PLC根據壓差與流量的降低發出信號，控制變頻器降低電源頻率，從而降低了運行中壓縮機的轉速，避免了壓縮機的喘振，并減少了不必要的能量損失。

　　合理控制防喘振安全裕度

　　根據離心壓縮機性能曲線，在喘振線右側采用了一條防喘振線作為防喘振調節器的給定值曲線，它與喘振線之間的這的區域是壓縮機的安全邊界，稱為安全裕度。它是在一定工作轉速下，正常流量與該轉速下喘振流量之比值。當壓縮機工作點到達防喘振線時，防喘振調節閥打開，以使工作點右移進入安全區，從而避免喘振的發生。

　　設置報警儀表

　　在離心壓縮機的進口安裝流量監視儀表，出口安裝壓力監視儀表，一旦壓縮機已接近喘振工況區時能及時發出報警，以提前采取措施，防患于未然。