離心壓縮機喘振起因及解決對策論文

　　離心式壓縮機是以葉片旋轉式為主的壓縮機，隨著葉輪的高速旋轉作用和通過擴壓器的擴壓，提高了介質氣體壓力，離心式壓縮機的穩定運行是工業生產的重要保障。下面是學習啦小編帶來的關于離心壓縮機喘振起因及解決對策的內容，歡迎閱讀參考!

　　離心壓縮機喘振起因及解決對策論文篇1

　　隨著我國工業生產水平的提高，離心式壓縮機的應用越來越廣泛，其有點突出，得到了大家的認可。但是離心式壓縮機在運行的過程中容易發生喘振的現象，嚴重影響了工業生產的安全性和穩定性。因此如何分析喘振的發生原因并采取有效的治理措施成為了工作人員需要解決的問題。下面就此進行討論分析。

　　1.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：

　　(1)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。

　　(2)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，通常為1～30Hz。

　　(3)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。

　　(4)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、振動幅度和儀表的觀察，就可以有效地判斷出喘振是否發生。

　　2.喘振原因的分析

　　2.1 喘振發生的內因

　　研究表明，喘振發生的內部原因與葉輪結構及葉道內介質氣體有著密切的關系。當進口氣體流量瞬時降低，低過了所允許的最低工況點時，壓縮機內的氣流流動方向與葉片進口安裝角出現很大的偏差，造成葉道內的氣流出現嚴重的“旋轉脫離”，使氣體在葉道中滯流，致使壓縮機壓力突然降低，然而出口系統的壓力并沒有瞬時下降，這就使排氣管內壓力高的氣體流回壓縮機，使葉道內的流量又得以補充，并恢復正常工作，當壓縮機內的流量再次減小時，系統氣體又會出現倒流，如此反復，系統中的氣流便產生了周期性的振蕩，并伴隨著強烈的噪聲，這就形成了壓縮機的喘振。

　　2.2 喘振發生的外因

　　通過對離心式壓縮機性能曲線的分析，當喘振發生時，其工作點一定進入了喘振工況區。因此，壓縮機的喘振與管網特性有著密切關系。所謂“管網”就是離心式壓縮機實現氣體介質輸送任務的管道系統，位于壓縮機入口之前的稱吸入管道，位于壓縮機出口之后的稱為排出管道。管網一般均為由管線、管件、閥門和設備等四大要素組成。實踐表明，離心壓縮機管網容量愈大，喘振的振幅愈大，振頻愈低;管網容量愈小，喘振的振幅就越小，振頻愈高。

　　圖1為離心式壓縮機與管網聯合工作性能曲線圖。從圖可知，隨著管網阻力的增加，氣體流量的減少，其位置由1逐漸左移到2和3，工況點也由移到和，此時壓縮機不會產生喘振，當氣體流量進一步減少，管網性能曲線左移至位置4時，其工況點已進入喘振區，壓縮機開始在喘振工況下運行。顯然，隨著流量的減少，管網性能曲線不斷左移，并與壓縮機性能曲線交于喘振區，于是喘振發生。所以，管網性能曲線左移是產生喘振的條件。在離心式壓縮機的實際運行中，以下各種因素也會導致喘振的發生：

　　(1)吸入量不足。

　　(2)系統壓力過高。

　　(3)操作不協調。

　　(4)機組內的部件損壞。

　　(5)氣體介質狀態的變化。

　　3.防喘振條件及措施

　　當離心式壓縮機進口流量減少到一定程度時，便會發生喘振，而維持壓縮機運行的喘振流量要不低于壓縮機運行的最小流量，即離心式壓縮機在不同的轉速下運行時會得到不同的機組喘振時的性能參數，將這些喘振點的參數標在性能曲線圖上，并連接起來，就可以得到離心壓縮機的喘振線。

　　圖2為一臺離心壓縮機在n1、n2、n3和n4轉速下的一組性能曲線，而每條性能曲線會根據在發生喘振工況時的性能參數產生出對應的喘振點a1、a2、a3、a4和喘振流量。

　　如果壓縮機入口的進氣量低于機器的喘振流量，必將導致喘振的發生，而在生產實踐中可以通過以下的措施來防止喘振的發生。

　　3.1壓力調節

　　壓縮機在高于設定壓力的條件下工作時，可通過進口導葉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。

　　3.2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PID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。

　　3.3合理控制防喘振安全裕度

　　根據離心壓縮機性能曲線，見圖3，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，一般要求安全裕度。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。

　　3.4改變離心壓縮機的參數

　　在結構參數選擇上，如采用后彎式葉片的葉輪，無葉擴壓器，葉輪葉片進口邊適當加厚等;在設計時采用導葉可調機構，以便在需要時，將部分氣流從葉輪出口引入到葉輪入口，通過改變葉輪入口氣流的預旋，來抑制喘振的發生。

　　3.5設置報警儀表

　　在離心壓縮機的進口安裝流量、溫度監視儀表，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。

　　離心壓縮機論文篇2

　　試談離心式壓縮機機組安裝技術

　　【摘要】本文概述了我國離心式壓縮機的研究現狀，通過對離心機壓縮機安裝現存問題的詳細分析，讓我們能在離心式壓縮機機組方面制定出更完整的安裝技術。

　　【關鍵詞】離心式壓縮機;安裝技術

　　一、前言

　　心式壓縮機機組安裝技術是重要的工業技術之一，對國民經濟的發展有著巨大的促進作用。近年來，我國離心式壓縮機技術雖然取得了飛速發展，但依然存在一些問題和不足需要改進，因此，加強對離心式壓縮機安裝技術的控制，對確保生產效益有著重要推動作用。

　　二、離心壓縮機研究現狀

　　隨著各行業發展規模的擴大，對于離心壓縮機的需求也在不斷增加。這也就給壓縮機的發展帶來了很好的發展前景。

　　國內在離心壓縮機三元葉輪的各類反命題設計方法中，以角動量不同分布來控制葉片幾何型線的方法應用較廣。角動量的分布規律直接決定葉片載荷的大小并影響流動方向、跨盤蓋方向的速度分布，而速度分布對葉輪二次流的強度及葉片表面邊界層的發展有決定性的影響，這必然影響到對葉輪邊界層損失、分離損失和二次流損失的控制，因此合適的角動量分布是設計高性能葉輪最有效的手段。席光等人發展了一種以三維粘性分析為參考準則的實用設計方法，并利用 CFD 軟件 FLUENT5.4 進行了數值計算，計算結果表明：角動量的不同分布對離心壓縮機葉輪的壓比和效率有明顯的影響。

　　在發展以三維粘性分析為參考準則的離心壓縮機三元葉輪的實用設計方法的基礎上，王曉峰等人又探討了將離心葉輪內部的三維粘性流動求解與試驗設計技術以及響應面方法相結合的優化設計方法。響應面方法是試驗設計與數理統計相結合的優化方法，在試驗測量、經驗公式或數值分析的基礎上，對指定的設計點集合進行連續的試驗，并在設計空間構造測定量的全局逼近，這樣便可以全面觀察響應變量在設計空間的變化。在詳細探討響應面優化設計方法的基礎上，他們以某工業離心壓縮機中間級葉輪為研究對象，采用響應面方法對其進行優化設計，結果表明：與原始葉輪相比，性能有較大改進。

　　三、離心式壓縮機機組安裝技術

　　1.施工前的技術準備

　　離心式壓縮機安裝前,其壓縮機組技術資料必須齊全,其中包括出廠合格證,重要零部件材質合格證,隨機管材、管件、閥門等質量證明,機殼及附屬設備水壓試驗記錄,轉子制造質量檢驗證書,轉子動平衡及葉輪超速試驗記錄,機器裝配記錄,機器試運轉記錄,機器安裝用平、立面布置圖、基礎圖、裝配圖、系統圖、配管圖,安裝、使用說明書,機組裝箱清單,基礎交接的驗收記錄,交接資料。

　　2.壓縮機機組的運輸和吊裝

　　壓縮機出廠的包裝運輸要執行相關規范的規定,機組在吊裝時應根據包裝標記或設備重心受力點進行吊裝,吊裝作業過程中要使機組及部件保持水平狀態,不得將鋼絲繩索具直接綁扎在機器加工面上,綁扎部位要進行墊襯保護,或將鋼絲繩用膠皮管套好,嚴禁撞擊,吊裝時最好能使用吊裝帶。

　　3.機組的開箱驗收及保管

　　按規范的相關規定執行。開箱驗收由建設單位組織,監理單位參加,施工單位、制造廠家人員以及相關專業人員參加驗收合格后,各方簽字,由施工單位妥善保管。精密零件等應按技術文件要求存放在庫房內的貨架上,保證通風和干燥,隨機的技術資料、專用工具及計量器具應清點造冊,妥善保管。

　　4.設備安裝現場應具備的條件

　　壓縮機的基礎必須具備安裝條件,基礎附近的地下工程及地坪應完成,運輸、消防通道應暢通無阻。廠房或臨時設施應能防止風、沙、雨、雷的侵襲,特別是有其他交叉作業的,一定要在壓縮機施工現場的頂部加固棚架,免受落物侵襲。安裝現場周圍不許動火,安裝現場的環境溫度不應低于5℃,同時施工現場用的水、電、氣和照明應供應正常。現場應配備有足夠的消防器材,機組安裝用工具應齊備,計量器具應周檢合格,精度等級達到規定的要求。施工現場應整潔、無灰塵,具備材料、零部件存放、待裝的條件。

　　5.設備的基礎驗收

　　設備安裝前,應認真做好基礎的交接驗收工作,辦理基礎交接證書,土建施工單位提供基礎合格證明以及中心線、標高、外形尺寸的實測記錄。當設計有要求時,還要提供基礎的沉降觀測點位置及沉降觀測記錄。設備基礎的外觀不得有裂�、蜂窩、空洞、露筋等缺陷。

　　6.機組就位前的準備

　　散裝供貨的變速機下機殼、壓縮機、汽輪機、電動機的軸承箱,都應進行4h以上的煤油滲透試驗,以無滲漏為合格。機器的底座與混凝土接觸部位要清理干凈,去除油污、油漆、鑄砂、鐵銹等,安裝在機器下部,與機器相連接的設備檢查、試壓合格后,應預先吊裝就位并初步找正,與機器連接的法蘭口應加設盲板,避免臟物進入。

　　7.機組聯軸器對中找同軸度

　　首先檢查聯軸器外觀,應無毛刺、裂紋等缺陷。用千分表檢查其徑向與端面跳動偏差,應符合相應規范的規定。直徑≤100mm時,徑向跳動和端面跳動均應≤ 0.01mm。對中使用的器具及調整操作應符合下列規定:

　　(1)千分表應周檢合格,精度應能符合測量要求。

　　(2)千分表架應結構堅固,重量輕,剛度大,安裝牢固,無晃動。使用時應再次檢測表架撓度,以校正測量結果。

　　(3)對于找同軸度時,應避免在陽光直射下進行,也應避免在冷風直吹的環境進行,因為上述現象測量的結果都會有誤差。

　　(4)使用的調整墊片一定要擦拭好,保證其清潔、平整、無折邊、無毛刺等,否則會影響找正精度。

　　四、安裝應該注意的問題

　　1.配套輔機出廠時防銹處理方法

　　考慮到設備在出廠后投運前需存放一段時間，為了防止產生銹蝕，配套輔機在出廠時全部噴涂了防銹油。該防銹油是一種軟膜防銹油，含油量不大，在開車時已經被空氣清理得相對干凈，且一般氣體中含量會很小。因為空分裝置對介質要求非常嚴格，所有與之相連的管道、管件、閥門等在安裝過程中都要求進行除銹、脫脂處理。

　　為了保證整個空分裝置的運行安全與穩定，將配套的冷卻器全部進行拆檢，并將簡體內壁用鋼絲刷進行人工除銹處理。在人工能清理到的管束部位也全部進行人工除銹。

　　2.礎施工中應注意的問題

　　(1)澆灌混凝土前，應仔細核對每個預留孔的位置和尺寸，并將預埋管固定牢固，避免設備在澆灌混凝土振搗過程中移位。澆灌混凝土完成后，應及早復查，如有問題及時處理。

　　(2)地腳螺栓預留孔埋管垂直度要嚴格把關，不得超標。否則，返修過程既浪費人力物力，又會損壞基礎內的布筋。我們就曾在該基礎施工中花費 10 多天的時間返修了 9 個地腳螺栓孔。其原因就是預留孔埋管垂直度不符合要求而使地腳螺栓無法聯接。

　　(3)基礎凝固養護期滿后，應進行基礎預壓，預壓重量應為機組重量的 1 倍-1.2 倍，并定期(5d 一 7 d)進行沉降觀測，直到連續 3 次觀測數據沒有變化，方可在上面進行設備的安裝施工工作。進行基礎預壓的目的是使基礎在這一階段能夠均勻沉降并達到穩定狀態，避免在機組安裝過程中因負荷增加引起基礎細微的不均勻沉降，從而引起安裝數據變化，影響安裝精度。

　　機組安裝過程中應注意，當基礎不均勻沉降致使機組找平、找正和找中心工作隔日測量數據有明顯變化時，不得再繼續進行機組的安裝，而應同時增加沉降觀測次數并研究處理方案。

　　五、結語

　　通過對新時期下，離心機壓縮機安裝技術中存在的問題分析，進一步明確了離心機壓縮機安裝技術改進的方向，為企業管理系統的優化完善奠定了堅實基礎，有助于提高企業的競爭力和效益。

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