离心式空压机喘振分析与预防措施

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离心式空压机由于具有排气量大，效率高 ，结构简单，体积小.气体不受油污染以及正常工况下运转平稳压缩气流无脉动等特点.目前已广泛应用于石油化工、冶金动力等行业 目前.新疆八钢公司所辖的空压站是全厂各生产单元不可缺少的能源设施.其中空压站内的离心式空压机安全可靠运行对全厂的工业生产有着非常重要的意义.尤其对于生产的各单元：炼铁、炼钢、轧钢来说，大型离心式空压机不仅仅是单-的提供能源介质-压缩空气.而且对于全厂生产的稳定运行起到至关重要的作用。然而，离心式空压机对气体的压力、流量、温度变化较敏感 ，易发生喘振。特别在压缩空气使用量不稳定时.喘振现象较为频繁1 离心式空压机喘振的机理离心式空压机工作的基本原理是利用高速旋转的叶轮带动气体- 起旋转而产生离心力，从而将能量传递给气体.使气体压力升高.速度增大.气体获得了压力能和动能u。当离心式空压机的流量减少到某- 最小值.气流的分离区扩大到整个的叶道.就是使叶片通道内无法流过气体.这时叶轮没有气量甩出.压力便突然下降.具有较高压力的背压气体就会倒流回叶轮里来。瞬间，倒流来的气流使叶轮暂时弥补了气体流量的不足 .而使叶轮恢复正常工作.重新又把倒流回的气流压出去。但这样又使叶轮流量减校气流分离重新发生.压力又突然下降，背压气体重又倒流回来，再-次重复上述过程口。如此周而复始地进行，就使离心式空压机和其它连接的管线、设备中产生-种低频率高振幅的压力脉冲.声音如吼叫喘气，这种现象叫做离心式空压机的喘振”，又称飞动”现象。喘振时，噪音严重，机器强烈振动，操作很不稳定。离心式压缩机在每-个转速下均存在最低流量要求，当低于该流量时，机组运行工况将失稳 ，该运行工况点称为喘振点”2 造成离心式空压机喘振的原因目前新疆八钢公司空压站内的空压机为韩国三星公司 SM6000型离心式空压机和 SM4000型离心式空压机 这两种空压机都具有 自动双模式控制：空压机的排气压力被设定在某个系统所需要的压力值上，进1：3调节导叶(IGV)在空压机可调范围内能调节进口气量.使空压机保持恒定的排气压力。当到达喘振控制点后，进IZl导叶停止关小，使空压机的排气压力上升到卸载压力设定点.此时空压机将会卸载(进 口调节导叶(ICV)关闭，放N(BOV)打开)≌压机将-直保持卸载状态直到排气压力低于设定的最小压力值 然后空压机将重新加载至满流量运行，又开始-个新的循环 而在实际生产运行过程并非如此，其中造成离心式空压机喘振的因素很多，归纳为以下几个方面：2.1 发生喘振的基本原因就是现场使用压缩空气量较序现场使用压缩空气量的变化较大。当现场压缩空气使用量较小时易使压缩机出口憋压.气体倒流人压缩机.造成机内气体低流量：当现场压缩空气使用量较大时工艺系统的负荷增大.压缩机未及时提速2.2 进口导叶阀(IGV)动作或进口导叶阀(IGV)最小点设定值较校用气量增大时，进 151导叶开度达不到工况的要求 ，空压机的入IZl流量减少.而人口流量减少直接导致空压机负荷减少.不能及时供给现场用气量.会引发喘振。

2-3 放空阀(BOV)打不开或放空阀(B0v)的关闭速度过快。放空阀不能及时打开或关闭速度过快使空压机出口憋压.气体倒流人空压机。

2-4 离心式空压机的 2段或 3段的人口进气温度过高。由于进气温度升高时.空压机性能曲线向右下移.当温度上升到升压比小于喘振升压比时.就会发生喘振。

2.5 控制系统失灵。信号线的断线及接触不 良、PLC模拟输入卡不良、压力传达器故障、PLC输出卡不 良，控制系统不能有效的发挥作用.真空效率下降，机组不能额定做功，引发喘振。

2.6 电动机的最小电流设定值较校电流值较小使空压机的负荷减小.而空压机的负荷的减小直接导致人口流量减校3 离心式空压机喘振的预防措施预防喘振的基本原理是使流量和压力远离喘振点.即保证流量在稳定工况范围内.通过对生产运行工况的观察和了解 .通常预防喘振的措施主要包括：3.1 供给用户的压缩空气系统采用离心式空压机组和螺杆机组搭配 使离心式空压机的负荷达到本身的最佳工况.减少出现频繁放空。

3.2 对离心式空压机的防喘振参数适当调整。机、电、工艺人员结合生产实际认真讨论结合厂家的建议.调整进 口导叶阀(IGV)最小点设定值，降低入 口流量、压力低的风险；调整放空阀(BOV)的关闭响应速度.结合系统工况要求-般调整在 15～2O秒之间.减姓压机出口憋压的发生率。

3-3 确保用户用气量平稳〃立相应的呼叫机制。发现不利趋势及时联系加以调整.使压缩空气系统压力波动在可控范围内.用气量不会发生忽大忽小3.4 加强离心式空压机冷却水流量、压力的监测。出现不利趋势及时对离心式空压机的冷却水系统进行调整.确保冷凝效果.使 2段或 3段的入口进气温度在正常范围内3.5 定周期对离心式空压机的维护保养 定期对控制系统单元(各仪表、传感器)、润滑油系统、中间冷却器、后冷却器、IGV与 BOV阀校正状态检查.保证离心式空压机处于最佳状况4 总结喘振是离心式空压机的固有特性 ，危害较为严重 喘振现象的发生撒于机组运行工况和离心空压机的特性曲线.喘振形成的原因在于倒流与供气的周期性地交替进行。在生产实际中.应当根据喘振的相关数据和条件 弄清喘振的机理 ，掌握喘振的主要影响因素 并因地制宜采壬行有效的预防措施.增强离心式空压机抗喘振性能和运行最佳工况，从而大大降低维护检修费用，提高经济效益。