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离心式压缩机喘振分析及消除措施

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：董江波

[导读] 摘要：离心式压缩机喘振问题是离心式压缩机使用过程中的常见问题，该故障一旦发生，如果不及时予以处理，往往会存在故障加剧的情况，严重时会导致安全生产事故。

        天津渤化化工发展有限公司天津滨海新区 300452
        摘要：离心式压缩机喘振问题是离心式压缩机使用过程中的常见问题，该故障一旦发生，如果不及时予以处理，往往会存在故障加剧的情况，严重时会导致安全生产事故。在本研究中，首先介绍了离心式压缩机喘振的基本机理以及主要因素，其次探讨了离心式压缩机喘振问题的危害与相关判断准则，最后则着重探讨了离心式压缩机喘振问题的预防控制途径与解决策略，希望可以有效提升离心式压缩机喘振的运行效果，满足工业生产的相关要求。
        关键词：离心式压缩机；喘振问题；消除策略
        引言
        离心式压缩机在工业生产中具有广泛的应用，速度式压缩机当中，离心式压缩机具有明显的优势，包括排气量较高、效率较高，同时也具有结构不复杂，系统体积较小等优势，可以适应不同的工业生产环境与要求。在使用过程中，由于处于密闭的空间当中，所以石油与化工生产中往往离不开该技术，实现安全生产与环保生产。离心压缩机的运行稳定性得到了各个行业的认可，针对气体的压力与流量、温度等因素变化较为敏感，也是压缩机损坏的主要因素。实际上，早在离心式压缩机发明后，喘振问题就一直存在，同样也没有得到解决。
        一、离心式压缩机喘振问题概述
        离心式压缩机喘振问题的发生会导致严重的设备负担，所以必须要做好相关机理的研究与分析工作，现就离心式压缩机喘振的机理与主要影响因素分析如下：
        离心式压缩机喘振问题主要来源于工作基本原理，借助于高速旋转的叶轮来带动气体，确保离心力达到一定的数值，通过气体旋转的方式来取得强大的离心力，此时能量会持续的传递到气体当中，气体的压力会相对应的增加，速度则会持续扩大，这是离心式压缩机的基本功能。在正常的条件下，只需要达到相关技术标准，就可以达到正常的压力能与动能。在叶轮的中后部设置有相关截面，该截面会添加扩压元器件，元器件的内部会流出高速的气体，此时扩压器会采取降速增压的方式来予以运转，从而达到动能积极转变的效果，获得最终的压力能源。离心压缩机使用过程中需要经过叶轮、扩压器来确保整体效果，离心压缩机的操作工况一旦出现变动，就存在偏离设计要求的问题，需要做好叶片的凸面分析，产生巨大的局部扩压度，凹面的前端为前缘部分，该部分具有较高的局部扩压度，所以非工作面很容易出现界面分层的问题，此时内部会形成巨大的漩涡区，导致气流的边界发生变化，引发更大的气量变化问题。实际上，分离的结果越严重，分离区域也会相应的越大。叶片形状、安装位置都无法真正意义上实现同步均匀管理，这也会使得气流的边界层分离，这些都会与叶轮的叶道相互作用，等待流量降低到一定水平后，会随着叶轮的气流连续性调整与连续旋转来达到平衡，该分离过程会进一步扩大到区域内，导致更为严重的失速问题，这就是离心式压缩机喘振故障。
        二、离心式压缩机喘振问题的危害与判断准则
        离心式压缩机喘振问题会导致严重的生产延迟与责任事故，其危害与判断准则简单介绍如下。
        1.主要危害
        喘振的危害相对广泛，其主要体现在如下几个方面：其一，喘振过程中会出现压缩机内部气流扰动以及周期性的动荡，该过程中无论是压力还是流量都会存在大幅度的波动问题，工艺参数的稳定性会遭受严重的破坏；其二，由于离心式压缩机喘振出现时会伴随着叶片的强烈振动，叶轮的应力会进一步增加，噪声也会相应的增加。

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其三，离心式压缩机喘振会导致轴承磨损加剧，同时也会引发压缩机的密封故障，影响操作人员的正常操作。
        2.判断准则
        对离心式压缩机喘振故障进行判断，主要依靠几个方面的内容：其一，通过听测技术来进行出口管路气流噪声的判断，在压缩机接近喘振工况时需要及时进行周期性的调整；其二，观察压缩机的出口压力与进口流量，从而避免周期性的变化对系统产生的不利影响，喘振时机体以及轴承振动的振幅会增加，这也是重要的判断依据。
        三、离心式压缩机喘振预防策略与解决途径
        离心式压缩机喘振问题要想得到解决，需要妥善处理好以下两个方面的工作。
        1.提升整体操作水平
        进一步提升操作人员的操作能力，特别注意到离心式压缩机系统在未投入使用的情况下操作状态，要满足远离喘振区域，同时为喘振可能性留有一定的余量；其次，积极做好气压设备的开停调整工作，确满足降速降压的基本原则，并且早操作中需要做好平稳的压力调整，达到多次交替后适应升压与变速要求；最后，积极反应操作中存在的问题，密切观察主蒸汽与背压蒸汽的相关技术参数，一旦发现问题需要予以调整。
        2.处理好不同工况下的喘振问题
        为了更好的处理好不同工况状态下的喘振问题，要做好各种预防处理措施。首先，需要针对低流量的工况条件，适时开启反飞动阀，同时针对出口阻塞的情况，适当调整出口的放火炬阀；其次，针对出口阻塞的情况进行调整，结合气体的具体参数来进行工况调整，需要提前做好出口放火炬消除喘振机制，并且调整相关操作，改变气体参数后达到技术标准要求；最后，一旦发生喘振问题后，需要及时对相关情况进行分析判断，如果存在开口放火炬消除喘振状态，需要针对处理原则来执行具体操作。
        总结
        综上所述，离心式压缩机喘振问题主要来源于压缩机自身的基本特性，所以该特性也决定了一旦不及时解决喘振问题，将引发更为严重的设备危害，甚至会导致安全事故。喘振现象的强度与管网的特征曲线以及离心压缩机的特征曲线相关联。喘振形成的原因则主要与供气的周期性和倒流等因素相关。现阶段的生产实践经验来看，需要进一步做好喘振机理的客观分析，同时积极掌握相关因素的影响强度，做好防喘振控制工作，以此来提升离心压缩机喘振性能，确保运行的稳定性与可靠性。
        参考文献：
        [1]吕文浩，鲁悦，刘云龙.离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防[J].科学技术创新，2020（26）：195-196.
        [2]刘金旭，齐晋茁，吕文浩.离心压缩机组振动故障机理、辨识与处理对策[J].内燃机与配件，2020（16）：148-149.
        [3]韩永，林乐，赵惠.离心式压缩机防喘振智能控制系统研究[J].中国设备工程，2020（09）：33-34.
        [4]刘绿.离心式氯气压缩机的喘振及预防[J].聚氯乙烯，2020，48（03）：34-36.
        [5]林波.离心式压缩机防喘振控制[J].化工管理，2020（09）：166-167.