离心压缩机喘振起因及解决对策论文

　　离心式压缩机是以叶片旋转式为主的压缩机，随着叶轮的高速旋转作用和通过扩压器的扩压，提高了介质气体压力，离心式压缩机的稳定运行是工业生产的重要保障。下面是学习啦小编带来的关于离心压缩机喘振起因及解决对策的内容，欢迎阅读参考!

　　离心压缩机喘振起因及解决对策论文篇1

　　随着我国工业生产水平的提高，离心式压缩机的应用越来越广泛，其有点突出，得到了大家的认可。但是离心式压缩机在运行的过程中容易发生喘振的现象，严重影响了工业生产的安全性和稳定性。因此如何分析喘振的发生原因并采取有效的治理措施成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。

　　1.喘振的判断方法

　　离心式压缩机一旦发生喘振现象，则机组和管网的运行状态会有以下较为明显的特征：

　　(1)压缩机和管网之间发生周期性的振荡，并产生时高时低的噪声，严重时机组甚至会发生剧烈的“吼叫”声。

　　(2)机壳和轴承发生强烈的振动，且振动不稳定，时大时小，并发出强烈的、周期性的气流声;喘振的振动频率一般较低，通常为1～30Hz。

　　(3)气体介质的出口压力和入口流量大幅度的变化，发生周期性的脉动，严重时还可能产生气体倒流的现象，这是较危险的工况。

　　(4)拖动压缩机的电机的电流表和功率表指针会产生大幅度的波动，并随着喘振强度的增加而逐渐增大。

　　因此，在生产过程中，通过对离心式压缩机运行的声音、进口压力和流量、振动幅度和仪表的观察，就可以有效地判断出喘振是否发生。

　　2.喘振原因的分析

　　2.1 喘振发生的内因

　　研究表明，喘振发生的内部原因与叶轮结构及叶道内介质气体有着密切的关系。当进口气体流量瞬时降低，低过了所允许的最低工况点时，压缩机内的气流流动方向与叶片进口安装角出现很大的偏差，造成叶道内的气流出现严重的“旋转脱离”，使气体在叶道中滞流，致使压缩机压力突然降低，然而出口系统的压力并没有瞬时下降，这就使排气管内压力高的气体流回压缩机，使叶道内的流量又得以补充，并恢复正常工作，当压缩机内的流量再次减小时，系统气体又会出现倒流，如此反复，系统中的气流便产生了周期性的振荡，并伴随着强烈的噪声，这就形成了压缩机的喘振。

　　2.2 喘振发生的外因

　　通过对离心式压缩机性能曲线的分析，当喘振发生时，其工作点一定进入了喘振工况区。因此，压缩机的喘振与管网特性有着密切关系。所谓“管网”就是离心式压缩机实现气体介质输送任务的管道系统，位于压缩机入口之前的称吸入管道，位于压缩机出口之后的称为排出管道。管网一般均为由管线、管件、阀门和设备等四大要素组成。实践表明，离心压缩机管网容量愈大，喘振的振幅愈大，振频愈低;管网容量愈小，喘振的振幅就越小，振频愈高。

　　图1为离心式压缩机与管网联合工作性能曲线图。从图可知，随着管网阻力的增加，气体流量的减少，其位置由1逐渐左移到2和3，工况点也由移到和，此时压缩机不会产生喘振，当气体流量进一步减少，管网性能曲线左移至位置4时，其工况点已进入喘振区，压缩机开始在喘振工况下运行。显然，随着流量的减少，管网性能曲线不断左移，并与压缩机性能曲线交于喘振区，于是喘振发生。所以，管网性能曲线左移是产生喘振的条件。在离心式压缩机的实际运行中，以下各种因素也会导致喘振的发生：

　　(1)吸入量不足。

　　(2)系统压力过高。

　　(3)操作不协调。

　　(4)机组内的部件损坏。

　　(5)气体介质状态的变化。

　　3.防喘振条件及措施

　　当离心式压缩机进口流量减少到一定程度时，便会发生喘振，而维持压缩机运行的喘振流量要不低于压缩机运行的最小流量，即离心式压缩机在不同的转速下运行时会得到不同的机组喘振时的性能参数，将这些喘振点的参数标在性能曲线图上，并连接起来，就可以得到离心压缩机的喘振线。

　　图2为一台离心压缩机在n1、n2、n3和n4转速下的一组性能曲线，而每条性能曲线会根据在发生喘振工况时的性能参数产生出对应的喘振点a1、a2、a3、a4和喘振流量。

　　如果压缩机入口的进气量低于机器的喘振流量，必将导致喘振的发生，而在生产实践中可以通过以下的措施来防止喘振的发生。

　　3.1压力调节

　　压缩机在高于设定压力的条件下工作时，可通过进口导叶节流的方式维持出口压力，或打开防喘振调节阀将部分压力放空;也可加装旁通管，采用旁通回流的方法，使排出压力保持在设定的压力下，使其流量维持在所限定的最低流量之内。

　　3.2变频器调速

　　压缩机在开始运行时，负荷最大，传感器把所测量的数据传至PLC(可编程控制器)，PLC经过PID运算输出运行频率到变频器，控制变频器，随着压缩机的运行，PLC根据压差与流量的降低发出信号，控制变频器降低电源频率，从而降低了运行中压缩机的转速，避免了压缩机的喘振，并减少了不必要的能量损失。

　　3.3合理控制防喘振安全裕度

　　根据离心压缩机性能曲线，见图3，在喘振线右侧采用了一条防喘振线作为防喘振调节器的给定值曲线，它与喘振线之间的这的区域是压缩机的安全边界，称为安全裕度。它是在一定工作转速下，正常流量与该转速下喘振流量之比值，一般要求安全裕度。当压缩机工作点到达防喘振线时，防喘振调节阀打开，以使工作点右移进入安全区，从而避免喘振的发生。

　　3.4改变离心压缩机的参数

　　在结构参数选择上，如采用后弯式叶片的叶轮，无叶扩压器，叶轮叶片进口边适当加厚等;在设计时采用导叶可调机构，以便在需要时，将部分气流从叶轮出口引入到叶轮入口，通过改变叶轮入口气流的预旋，来抑制喘振的发生。

　　3.5设置报警仪表

　　在离心压缩机的进口安装流量、温度监视仪表，出口安装压力监视仪表，一旦压缩机已接近喘振工况区时能及时发出报警，以提前采取措施，防患于未然。

　　离心压缩机论文篇2

　　试谈离心式压缩机机组安装技术

　　【摘要】本文概述了我国离心式压缩机的研究现状，通过对离心机压缩机安装现存问题的详细分析，让我们能在离心式压缩机机组方面制定出更完整的安装技术。

　　【关键词】离心式压缩机;安装技术

　　一、前言

　　心式压缩机机组安装技术是重要的工业技术之一，对国民经济的发展有着巨大的促进作用。近年来，我国离心式压缩机技术虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，因此，加强对离心式压缩机安装技术的控制，对确保生产效益有着重要推动作用。

　　二、离心压缩机研究现状

　　随着各行业发展规模的扩大，对于离心压缩机的需求也在不断增加。这也就给压缩机的发展带来了很好的发展前景。

　　国内在离心压缩机三元叶轮的各类反命题设计方法中，以角动量不同分布来控制叶片几何型线的方法应用较广。角动量的分布规律直接决定叶片载荷的大小并影响流动方向、跨盘盖方向的速度分布，而速度分布对叶轮二次流的强度及叶片表面边界层的发展有决定性的影响，这必然影响到对叶轮边界层损失、分离损失和二次流损失的控制，因此合适的角动量分布是设计高性能叶轮最有效的手段。席光等人发展了一种以三维粘性分析为参考准则的实用设计方法，并利用 CFD 软件 FLUENT5.4 进行了数值计算，计算结果表明：角动量的不同分布对离心压缩机叶轮的压比和效率有明显的影响。

　　在发展以三维粘性分析为参考准则的离心压缩机三元叶轮的实用设计方法的基础上，王晓峰等人又探讨了将离心叶轮内部的三维粘性流动求解与试验设计技术以及响应面方法相结合的优化设计方法。响应面方法是试验设计与数理统计相结合的优化方法，在试验测量、经验公式或数值分析的基础上，对指定的设计点集合进行连续的试验，并在设计空间构造测定量的全局逼近，这样便可以全面观察响应变量在设计空间的变化。在详细探讨响应面优化设计方法的基础上，他们以某工业离心压缩机中间级叶轮为研究对象，采用响应面方法对其进行优化设计，结果表明：与原始叶轮相比，性能有较大改进。

　　三、离心式压缩机机组安装技术

　　1.施工前的技术准备

　　离心式压缩机安装前,其压缩机组技术资料必须齐全,其中包括出厂合格证,重要零部件材质合格证,随机管材、管件、阀门等质量证明,机壳及附属设备水压试验记录,转子制造质量检验证书,转子动平衡及叶轮超速试验记录,机器装配记录,机器试运转记录,机器安装用平、立面布置图、基础图、装配图、系统图、配管图,安装、使用说明书,机组装箱清单,基础交接的验收记录,交接资料。

　　2.压缩机机组的运输和吊装

　　压缩机出厂的包装运输要执行相关规范的规定,机组在吊装时应根据包装标记或设备重心受力点进行吊装,吊装作业过程中要使机组及部件保持水平状态,不得将钢丝绳索具直接绑扎在机器加工面上,绑扎部位要进行垫衬保护,或将钢丝绳用胶皮管套好,严禁撞击,吊装时最好能使用吊装带。

　　3.机组的开箱验收及保管

　　按规范的相关规定执行。开箱验收由建设单位组织,监理单位参加,施工单位、制造厂家人员以及相关专业人员参加验收合格后,各方签字,由施工单位妥善保管。精密零件等应按技术文件要求存放在库房内的货架上,保证通风和干燥,随机的技术资料、专用工具及计量器具应清点造册,妥善保管。

　　4.设备安装现场应具备的条件

　　压缩机的基础必须具备安装条件,基础附近的地下工程及地坪应完成,运输、消防通道应畅通无阻。厂房或临时设施应能防止风、沙、雨、雷的侵袭,特别是有其他交叉作业的,一定要在压缩机施工现场的顶部加固棚架,免受落物侵袭。安装现场周围不许动火,安装现场的环境温度不应低于5℃,同时施工现场用的水、电、气和照明应供应正常。现场应配备有足够的消防器材,机组安装用工具应齐备,计量器具应周检合格,精度等级达到规定的要求。施工现场应整洁、无灰尘,具备材料、零部件存放、待装的条件。

　　5.设备的基础验收

　　设备安装前,应认真做好基础的交接验收工作,办理基础交接证书,土建施工单位提供基础合格证明以及中心线、标高、外形尺寸的实测记录。当设计有要求时,还要提供基础的沉降观测点位置及沉降观测记录。设备基础的外观不得有裂�、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。

　　6.机组就位前的准备

　　散装供货的变速机下机壳、压缩机、汽轮机、电动机的轴承箱,都应进行4h以上的煤油渗透试验,以无渗漏为合格。机器的底座与混凝土接触部位要清理干净,去除油污、油漆、铸砂、铁锈等,安装在机器下部,与机器相连接的设备检查、试压合格后,应预先吊装就位并初步找正,与机器连接的法兰口应加设盲板,避免脏物进入。

　　7.机组联轴器对中找同轴度

　　首先检查联轴器外观,应无毛刺、裂纹等缺陷。用千分表检查其径向与端面跳动偏差,应符合相应规范的规定。直径≤100mm时,径向跳动和端面跳动均应≤ 0.01mm。对中使用的器具及调整操作应符合下列规定:

　　(1)千分表应周检合格,精度应能符合测量要求。

　　(2)千分表架应结构坚固,重量轻,刚度大,安装牢固,无晃动。使用时应再次检测表架挠度,以校正测量结果。

　　(3)对于找同轴度时,应避免在阳光直射下进行,也应避免在冷风直吹的环境进行,因为上述现象测量的结果都会有误差。

　　(4)使用的调整垫片一定要擦拭好,保证其清洁、平整、无折边、无毛刺等,否则会影响找正精度。

　　四、安装应该注意的问题

　　1.配套辅机出厂时防锈处理方法

　　考虑到设备在出厂后投运前需存放一段时间，为了防止产生锈蚀，配套辅机在出厂时全部喷涂了防锈油。该防锈油是一种软膜防锈油，含油量不大，在开车时已经被空气清理得相对干净，且一般气体中含量会很小。因为空分装置对介质要求非常严格，所有与之相连的管道、管件、阀门等在安装过程中都要求进行除锈、脱脂处理。

　　为了保证整个空分装置的运行安全与稳定，将配套的冷却器全部进行拆检，并将简体内壁用钢丝刷进行人工除锈处理。在人工能清理到的管束部位也全部进行人工除锈。

　　2.础施工中应注意的问题

　　(1)浇灌混凝土前，应仔细核对每个预留孔的位置和尺寸，并将预埋管固定牢固，避免设备在浇灌混凝土振捣过程中移位。浇灌混凝土完成后，应及早复查，如有问题及时处理。

　　(2)地脚螺栓预留孔埋管垂直度要严格把关，不得超标。否则，返修过程既浪费人力物力，又会损坏基础内的布筋。我们就曾在该基础施工中花费 10 多天的时间返修了 9 个地脚螺栓孔。其原因就是预留孔埋管垂直度不符合要求而使地脚螺栓无法联接。

　　(3)基础凝固养护期满后，应进行基础预压，预压重量应为机组重量的 1 倍-1.2 倍，并定期(5d 一 7 d)进行沉降观测，直到连续 3 次观测数据没有变化，方可在上面进行设备的安装施工工作。进行基础预压的目的是使基础在这一阶段能够均匀沉降并达到稳定状态，避免在机组安装过程中因负荷增加引起基础细微的不均匀沉降，从而引起安装数据变化，影响安装精度。

　　机组安装过程中应注意，当基础不均匀沉降致使机组找平、找正和找中心工作隔日测量数据有明显变化时，不得再继续进行机组的安装，而应同时增加沉降观测次数并研究处理方案。

　　五、结语

　　通过对新时期下，离心机压缩机安装技术中存在的问题分析，进一步明确了离心机压缩机安装技术改进的方向，为企业管理系统的优化完善奠定了坚实基础，有助于提高企业的竞争力和效益。

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