涡轮增压器喘振分析

涡轮增压器喘振的原因及处理方法[复制链接]

https://www.sodocs.net/doc/fe11689694.html,/forum.php?mod=viewthread&tid=88151

电梯直达

1#

发表于 2008-4-13 01:26:30 |只看该作者|倒序浏览

从柴油机气缸排出的废气具有很高的温度（约400~500°C）和一定压力（约

0.2~0.4Mpa）及较高的流速[1]。它所含热量约占燃油燃烧所放出热量的23~40%。因

此将废气通入涡轮机，使涡轮机高速旋转来带动离心式压气机，由此实现柴油机增压。

这种增压形式称为废气涡轮增压。由于压气机叶轮的旋转，空气经过空气滤清消声器被吸入压气机叶轮。因为离心力的作用，空气在叶轮中被压缩，其压力、温度和速度迅速增加。从压气机叶轮流出的空气，经扩压器和涡壳之后，气流速度减少，部分速度转变为压力能。最后，压气机出口的空气经中冷器冷却后进入柴油机进气管并到达各气缸参加燃烧。

图1 压气机的特性曲线

图1为一现代压气机的特性曲线。压气机特性线上的等转速运行线，通常称为增压特性线。它的变化特点是：随着空气流量V的增加，增压比Πc开始是增加的。当流量V增加至某一值时，Πc值达到最高。然后，进一步增加流量V，增压比Πc反而降低。

这样，增压特性线如似马鞍形状。这种变化特点是由于压气机中气体流动特点引起的。

我们可以通过图2来解释这种现象。理论上，一只带后弯式叶片的压气机，在没有流动损失的理想情况下，转速为常数时，增压比Πc与空气流量的关系是呈线性下降趋势的，如图2中的a线。

但压气机中的实际流动是有损失的。可以把压气机中的流动损失分为两类，即摩擦损失和撞击损失。摩擦损失包括空气与壁面的摩擦、空气流内部的相互摩擦以及可能产生的波阻损失。这些损失都随流过压气机的气流速度而变化，也就是随空气流量而变化，且随流量的增加而增大。如果没有撞击损失，压气机消耗的功用来压缩空气和克服摩擦损失。因此，随着流量的增加，摩擦损失增加，而增压比Πc总是减小的，如图2中的b线。

压气机中的撞击损失是由于非设计状态下，压气机叶轮进口和叶片扩压器进口处，气流方向的叶片构造角不一致，即产生一定的冲角，使气流撞击叶片边缘而引起损失。

显然，偏离设计流量愈大，撞击损失也愈大。因此，考虑了压气机的全部流动损失后，在转速为常数时，增压比Πc随流量V而变化的关系曲线，就如图2中的c曲线，这正是增压特性线似马鞍形的变化特点。在b曲线和c曲线之间阴影部分就是表示空气在压气机中流动的撞击损失。

Πc - 增压比 V - 空气流量 A –设计工作点 VA－设计流量

a - 没有流动损失的特性曲线

b - 考虑了摩擦损失的特性曲线

c - 考虑了摩擦损失的特性曲线和撞击损失的特性曲线

图2 后弯式叶片增压特性线的变化特点

2 喘振的机理

对于在稳定工况下运行的涡轮增压器而言，压气机是在一定转速下运转的，并且持续不断向发动机的进气管提供具有一定压力的压缩空气。图3表示的是压气机的等速特

性曲线与发动机的工作曲线。两条曲线的交点A即为压气机的设计工作点。

图3 增压器和发动机的匹配曲线

我们现在假设压气机是在设计工作点A处运行的，若这时空气流量有一微小的升高波动，根据发动机工作特性曲线，这时需要压气机增压压力上升，即发动机需要提供更大的功率；但是按照压气机等速特性曲线却要求压气机增压压力下降，由于这两种矛盾将使空气流量又返回到原来工作点A。若这时空气流量有一微小的减少波动，同样可分析出，压气机又返回到原设计点A。因此在设计工作点A点是增压器的稳定工作点。

假如现压气机在B点（与A点在同一等压线上）运行，若这时空气流量有微小变动，根据发动机工作特性曲线，需要压气机增压压力下降；同样按照压气机等速曲线也要求压气机增压压力下降，这样压气机就不能返回到B点，造成压气机发生喘振。因此B点不是增压器的稳定工作点。

理论上讲，压气机的非稳定工作区应该是图3所示的等速特性曲线与水平线的切点开始，但实际工况中增压器是一直持续地提供着压缩空气，而发动机的进气则是间歇性的，这就造成了空气压力的波动，因而影响到压气机非稳定工作区的起始点位置。

3 压气机喘振的原因

3.1何谓压气机的喘振[2]

压气机喘振是压气机固有的特性。当转速一定，空气流量低于某一临界值时，流过压气机的气流形成强烈的振荡，压气机出口压力显著降低且大幅度波动，流量忽正忽负（出现倒流），机件强烈振动，并发出喘叫声，这时的现象称为喘振。

3.2喘振原因

压气机喘振的根本原因是压气机扩压器叶片及叶轮叶片出现了脱流[2]。其主要原因是空气进气途径发生障碍导致空气流量减少而引起的，其原因从下图4分析可得：

图4 带增压器四冲程发动机的空气与废气流向示意图

3.2.1空气滤清器污脏导致空气流量减少；

3.2.2压气机叶轮和扩压器流道变脏导致空气流量减少；

3.2.3中冷器污阻或中冷气器冷却水温过高导致空气流量减少；

3.2.4柴油机进排气阀通道或进排气管污阻；

3.2.5废气透平喷嘴环、叶片和动叶栅流道积炭严重变脏导致空气流量减少；

3.2.6废气锅炉通道不畅、堵塞导致涡轮背压升高。

另外，柴油机运行工况变化。柴油机自身故障，如：进排气阀漏气，喷油器故障，排温升高，增压器转速升高，有个别缸不发火或各缸负荷不均。柴油机操作不当，负荷急剧变化。增压器扩压器叶片或涡轮喷嘴环叶片变形或松动等也能引起喘振。

4 消除喘振措施

一般发动机运行时间长后，较易发生喘振现象，这主要和操作与维护有关。因此消除喘振的主要措施是平时作好清洗工作，保障图4中的各个环节畅通。遇到喘振要本着先易后难的原则认真分析，在主机运行时要快速跳过喘振区（一般加大或减少负荷）。

5 结束语

增压器是不允许在喘振下工作，因为在喘振开始时，压气机叶轮与扩压器叶片都发生强烈的振动，增压压力显著下降，并伴有强烈波动，有时造成叶片疲劳断裂，严重影

响增压器轴承使用寿命，造成重大的经济损失。因此，平时运行人员要认真维护机组，以确保机组正常运行。

机械故障诊断案例分析

六、诊断实例 例1：圆筒瓦油膜振荡故障的诊断 某气体压缩机运行期间，状态一直不稳定，大部分时间振值较小，但蒸汽透平时常有短时强振发生，有时透平前后两端测点在一周内发生了20余次振动报警现象，时间长者达半小时，短者仅1min左右。图1-7是透平1＃轴承的频谱趋势，图1-8、图1-9分别是该测点振值较小时和强振时的时域波形和频谱图。经现场测试、数据分析，发现透平振动具有如下特点。 图1-7 1*轴承的测点频谱变化趋势 图1-8 测点振值较小时的波形与频谱

图1-9 测点强振时的波形和频谱 (1)正常时，机组各测点振动均以工频成分）幅值最大，同时存在着丰富的低次谐波成分，并有幅值较小但不稳定的（相当于×）成分存在，时域波形存在单边削顶现象，呈现动静件碰磨的特征。 (2)振动异常时，工频及其他低次谐波的幅值基本保持不变，但透平前后两端测点出现很大的×成分，其幅度大大超过了工频幅值，其能量占到通频能量的75%左右。 (3)分频成分随转速的改变而改变，与转速频率保持×左右的比例关系。 (4)将同一轴承两个方向的振动进行合成，得到提纯轴心轨迹。正常时，轴心轨迹稳定，强振时，轴心轨迹的重复性明显变差，说明机组在某些随机干扰因素的激励下，运行开始失稳。 (5)随着强振的发生，机组声响明显异常，有时油温也明显升高。 诊断意见：根据现场了解到，压缩机第一临界转速为3362r/min，透平的第一临界转速为8243r/min，根据上述振动特点，判断故障原因为油膜涡动。根据机组运行情况，建议降低负荷和转速，在加强监测的情况下，维持运行等待检修机会处理。 生产验证：机组一直平稳运行至当年大检修。检修中将轴瓦形式由原先的圆筒瓦更改为椭圆瓦后，以后运行一直正常。 例2：催化气压机油膜振荡 某压缩机组配置为汽轮机十齿轮箱＋压缩机，压缩机技术参数如下： 工作转速：7500r/min出口压力：轴功率：1700kW 进口流量：220m3 /min 进口压力：转子第一临界转速：2960r/min 1986年7月，气压机在运行过程中轴振动突然报警，Bently 7200系列指示仪表打满量程，轴振动值和轴承座振动值明显增大，为确保安全，决定停机检查。

喘振原因分析及对策

离心式鼓风机喘振原因分析及对策 离心式鼓风机在使用过程中发生的喘振现象，对喘振产生的原因和影响喘振的主要因素进行了分析，提出了判断喘振的方法，并总结了几种消喘振的解决方案，如采用变频器启动、采用出风管放气、降低生物池的污泥浓度、保证管路畅通改变鼓风机的“争风”状态、加强人员技能培训、定期维护保养等。 关键词：离心式鼓风机；喘振；对策 1喘振 1．1喘振产生的原因 在鼓风机运转过程中，当流量不断减少到最小值Qmin(喘振工况)时，进入叶栅的气流发生分离，在分离区沿着叶轮旋转方向并以比叶轮旋转角速度小的速度移动。当旋转脱离扩散到整个通道，会使鼓风机出口压力突然大幅下降，而管网中压力并未马上减低，于是管网中的气体压力就大于鼓风机出口处的压力，管网中的气体倒流向鼓风机，直到管网中的压力下降至低于鼓风机出口压力才停止。接着，鼓风机开始向管网供气，将倒流的气体压出去，使机内流量减少，压力再次突然下降，管网中的气体重新倒流至风机内，如此周而复始，在整个系统中产生周期性的低频高振幅的压力脉动及气流振荡现象，并发出很大的声响，机器产生剧烈振动，以致无法工作，这就产生了喘振。 1．2影响喘振的主要因素 ①转速 离心式压缩机转速变化时，其性能曲线也将随之改变。当转速提高时，压缩机叶轮对气体所做的功将增大，在相同的容积流量下，气体的压力也增大，性能曲线上移。反之，转速降低则使性能曲线下移。随着转速的增加，喘振界限向大流量区移动。 ②管网特性 离心式鼓风机的工作点是鼓风机性能曲线与管网特性曲线的交点，只要其中一条曲线发生变化(如将鼓风机出口阀关小)，工作点就会改变。管网阻力增大，其特性曲线将变陡，致使工作点向小流量方向移动。 ③进气状态 在实际生产中，进气压力过低、背压过高、进(排)气量忽然减少、进气温度过高、鼓风机转速忽然降低、机械故障、进口风道过滤网堵塞、生物池污泥浓度过高、曝气头堵塞、喘振报警装置失灵等都会引起鼓风机喘振。 2喘振的判断及消除 2．1喘振现象的判断 ①鼓风机抽出的风量时大时小，产生的风压时高时低，系统内气体的压力和流量也会发生很大的波动。

离心式压缩机的喘振

离心式压缩机的喘振 离心式压缩机的特性曲线可用一条抛物线来描述。该特性曲线描述了在低流量范围内，可压缩流体的绝热压头H与吸气侧体积流量Q之间的关系(见式12—44)。 绝热压头是一包含分子量W、热容比值、温度Ts和超压缩性的复杂函数。在低压缩比下，它与压缩比(P2／P1)大致成线性关系。 假设线性关系成立，则有 H=(P2／P1—1)(Ts／W)＝KsQ2(12—44) 式中P2——出口压力； P1——入口压力； Ts——温度； Q——入口体积流量； W——分子量； Ks——比例系数。 P2／P1—Q近似呈抛物线关系(见图12—43)。不同转速下可形成一簇抛物线n1、n2、n3……。连接这些抛物线最高点

的虚线，是一条表征压缩机是否工作在喘振区的临界状态曲线。图中阴影部分是压缩机工作的不稳定区，称喘振区或飞动区。虚线的右侧则为正常运行区。 压缩机工作在喘振区时，当负荷Q减小时，则压缩比P2／P1下降，出口压力应当减小，而与压缩机相连接的管路压力在这一瞬间将来不及变，于是就出现瞬间气体从管路向压缩机倒流的现象，压缩机的工作点由月点下降到C点。由于压缩机还在继续运转，此时还在向系统输送流量，于是工作点的流量由C点突变到D点。D点对应的流量QD>QA，超过了要求的负荷量，管路系统压力被逼高。若能迅速将负荷控制在相应值QA，系统可以稳定下来，否则将经过A点到B点。不断地重复上述循环，就会发生压缩机喘振。 压缩机喘振时机身剧烈震动，严重时会造成机毁事故。 图12—43 离心式压缩机的特性曲线 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网https://www.sodocs.net/doc/fe11689694.html,,您的在线图书馆

长输管道离心压缩机的喘振分析及预防

长输管道离心压缩机的喘振分析及预防 发表时间：2018-05-23T10:31:46.143Z 来源：《基层建设》2018年第6期作者：单洁丽 [导读] 摘要：离心压缩机是一种速度式压缩机，是长输管道生产中的关键设备，可以提高管道的输送能力，是管道的心脏。 西安陕鼓动力股份有限公司陕西西安 710075 摘要：离心压缩机是一种速度式压缩机，是长输管道生产中的关键设备，可以提高管道的输送能力，是管道的心脏。文章简要分析了离心压缩机喘振产生的机理、危害及喘振工况的判断方法，并提出了预防及解决喘振的措施，以供参考。 关键词：长输管道离心压缩机喘振分析预防 Abstract：the centrifugal compressor is a kind of speed compressor，which is the key equipment in the production of long transport pipeline，which can improve the conveying capacity of the pipeline and is the heart of the pipe. This paper briefly analyzes the mechanism，hazard and the judgment method of the surge of centrifugal compressor，and puts forward some measures to prevent and solve the surge. Key words：long transmission pipeline centrifugal compressor surge analysis prevention 1喘振机理 离心压缩机基本的工作原理是利用高速旋转的叶轮带动气体一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。在叶轮后部设置有通流截面逐渐扩大的扩压元件（扩压器），从叶轮流出的高速气体在扩压器内进行降速增压，使气体的部分动能转变为压力能。 当离心压缩机的操作工况发生变动，而偏离设计工况时，如果气体流量减小则进人叶轮或扩压器流道的气流方向发生变化，气流向着叶片的凸面（工作面）冲击，在叶片的凹面（非工作面）的前缘部分，产生很大的局部扩压度，于是在叶片非工作面上出现气流边界层分离现象，形成旋涡区，并向叶轮出口处逐渐扩大。气量越小，则分离现象越严重，气流的分离区域就越大。由于叶片形状和安装位置不可能完全相同及气流流过叶片时的不均匀性，使得气流的边界层分离可能先在叶轮（或叶片扩压器）的某个叶道中出现，当流量减少到一定程度，随着叶轮的连续旋转和气流的连续性，这种边界层分离现象将扩大到整个流道，而且气流分离沿着叶轮旋转的反方向扩展，以至叶道中形成气流旋涡，从叶轮外圆折回到叶轮内圆，此现象称为旋转脱离，又称为旋转失速。 2离心式压缩机喘振故障原因分析 2.1压缩机叶轮磨损或者粘附物太多 压缩机叶轮通过自身的曲线槽结构和高速旋转来增加工艺气体的压力和速度，压缩机大概有2/3的压力增加都是通过叶轮产生的。当叶轮磨损或粘附物太多时，都会改变叶轮自身的曲线槽结构，降低叶轮增加工艺气体压力和速度的能力。叶轮磨损越严重或粘附物越多，越容易导致压缩机产生喘振故障。 2.2压缩机扩压器腐蚀磨损 工艺气体经过高速旋转的叶轮产生高速高压后，经过静态的扩压器时，扩压器内特殊设计的曲线腔壁能把工艺气体的流速降低，压力再一次增加，一般约有l/3的压力是在扩压器内提高的。当扩压器内特殊设计的曲线腔壁腐蚀磨损比较严重时，高速的工艺气体经过扩压器时就容易形成涡旋，进气量就会减少，无法提高空气压力，导致压缩机的输出压力降低，从而容易形成喘振。 2.3叶轮与扩压器之间的间隙变化 离心式压缩机对叶轮与扩压器之间的间隙有着非常严格的要求。间隙过大会发生泄漏串气，导致空气流量减少；间隙过小，通过的工艺气体流量变小，同时在后端推力轴承磨损的情况下，容易发生叶轮与扩压器碰撞的设备事故。因此叶轮与扩压器之间的间隙过大和过小都会造成空气流量变小，使压缩机无法提高输出压力，从而形成喘振故障。 2.4压缩机进气口温度变化 离心压缩机设计上的压缩量是指在25℃，一个标准大气压的条件下的压缩量，而实际上的工艺气体温度是时常变化，不以人的意志而改变的。恒压的条件下，在温度升高时，工艺气体密度降低，压缩机实际压缩的工艺气体流量减少，导致压缩机输出压力不足，形成喘振现象。实际使用过程中，夏季比冬季更容易发生喘振现象就可以说明这个原因。 3喘振的判断 由于喘振的危害较大，在喘振的初始阶段，操作人员就应能及时判别，同时及时调整工况，使压缩机尽快脱离喘振区域，只有这样才能保证压缩机的正常运行。压缩机的喘振一般可从以下几个方面判别： 3.1从现场仪表的指示值判断 3.1.1压缩机的进口气体温度指示值升高，说明压缩机已经进入喘振工况。这是由于高温气体倒流至压缩机进口所致。此时压缩机各级压力会出现急剧波动。 3.1.2压缩机流量指示值急剧下降并大幅波动，严重时气体甚至会倒流回吸气管道，在进口过滤器处有时能看到被反吹出的灰尘。 3.1.3用电机驱动的压缩机，电机的电流和功率指示值出现不稳定，大幅波动；用汽轮机驱动的机组，汽轮机的转速指示值会出现波动，机组运行工况不稳定。 3.2从异常声响判断 3.2.1当压缩机接近喘振工况时，排气管道会发出周期性、时高时低的“呼哧”、“呼哧”声。进入喘振工况后，压缩机会发出周期性、间断的类似牛的吼叫声。噪声分贝立即增大，影响范围变大。 3.2.2压缩机出现强烈而有规律的低频率振动，管道内气流同时发出异常声响。系统内各管线振动剧烈，机身也会剧烈振动，并使出口管道、厂房、辅助机组发生强烈振动。如果是大型离心压缩机进入喘振工况，那么在附近的建筑物上也能感觉到振动。 4喘振的预防 在实际生产运行过程中，为了防止离心压缩机发生喘振，可以采取以下措施： 4.1提高离心压缩机入口流量，使压缩机运行工况脱离喘振区域，图1为压缩机不同转速下的性能曲线，左侧为喘振区。同时加装低流量报警装置。在流量不变时，可通过降低离心压缩机排气压力、提高入口压力或两者相结合的方法，减小出口、入口压比，以防止压缩机

转动设备常见振动故障频谱特征案例分析

转动设备常见振动故障频谱特征及案例分析 一、不平衡 转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障，它是旋转机械最常见的故障。结构设计不合理，制造和安装误差，材质不均匀造成的质量偏心，以及转子运行过程中由于腐蚀、结垢、交变应力作用等造成的零部件局部损坏、脱落等，都会使转子在转动过程中受到旋转离心力的作用，发生异常振动。 转子不平衡的主要振动特征： 1、振动方向以径向为主，悬臂式转子不平衡可能会表现出轴向振动； 2、波形为典型的正弦波； 3、振动频率为工频，水平与垂直方向振动的相位差接近90度。 案例：某装置泵轴承箱靠联轴器侧振动烈度水平13.2 mm／s，垂直11.8mm ／s，轴向12.0 mm／s。各方向振动都为工频成分，水平、垂直波形为正弦波，水平振动频谱如图1所示，水平振动波形如图2所示。再对水平和垂直振动进行双通道相位差测量，显示相位差接近90度。诊断为不平衡故障，并且不平衡很可能出现在联轴器部位。

解体检查未见零部件的明显磨损，但联轴器经检测存在质量偏心，动平衡操作时对联轴器相应部位进行打磨校正后振动降至2.4 mm／s。 二、不对中 转子不对中包括轴系不对中和轴承不对中两种情况。轴系不对中是指转子联接后各转子的轴线不在同一条直线上。轴承不对中是指轴颈在轴承中偏斜，轴颈与轴承孔轴线相互不平行。通常所讲不对中多指轴系不对中。 不对中的振动特征： 1、最大振动往往在不对中联轴器两侧的轴承上，振动值随负荷的增大而增高；

2、平行不对中主要引起径向振动，振动频率为2倍工频，同时也存在工频和多倍频，但以工频和2倍工频为主； 3、平行不对中在联轴节两端径向振动的相位差接近180度； 4、角度不对中时，轴向振动较大，振动频率为工频，联轴器两端轴向振动相位差接近180度。 案例：某卧式高速泵振动达16.0 mm／s，由振动频谱图(图3)可以看出，50 Hz（电机工频）及其2倍频幅值显著，且2倍频振幅明显高于工频，初步判定为不对中故障。再测量泵轴承箱与电机轴承座对应部位的相位差，发现接近180度。 解体检查发现联轴器有2根联接螺栓断裂，高速轴上部径向轴瓦有金属脱落现象，轴瓦间隙偏大；高速轴止推面磨损，推力瓦及惰性轴轴瓦的间隙偏大。检修更换高速轴轴瓦、惰性轴轴瓦及联轴器联接螺栓后，振动降到A区。 三、松动 机械存在松动时，极小的不平衡或不对中都会导致很大的振动。通常有三种类型的机械松动，第一种类型的松动是指机器的底座、台板和基础存在结构松动，或水泥灌浆不实以及结构或基础的变形，此类松动表现出的振动频谱主要为1x。第二种类型的松动主要是由于机器底座固定螺栓的松动或轴承座出现裂纹引起，其振动频谱除1X外，还存在相当大的2X分量，有时还激发出1／2X和3X振动

风机运行中常见故障原因分析及其处理

风机运行中常见故障原因分析及其处理方法
风机是一种将原动机的机械能转换为输送气体、给予气体能量的机械，是机 械热端最关键机械设备之一，虽然风机的故障类型繁多，原因也很复杂，但根据 经验实际运行中风机故障较多的是：轴承振动、轴承温度高、运行时异响等。 1 风机轴承振动超标 风机轴承振动是运行中常见的故障，风机的振动会引起轴承和叶片损坏、螺 栓松动、机壳和风道损坏等故障，严重危及风机的安全运行。风机轴承振动超标 的原因较多， 如能针对不同的现象分析原因采取恰当的处理办法，往往能起到事 半功倍的效果。 1．1 叶片非工作面积灰引起风机振动 这类缺陷常见现象主要表现为风机在运行中振动突然上升。 这是因为当气体 进入叶轮时，与旋转的叶片工作面存在一定的角度，根据流体力学原理，气体在 叶片的非工作面一定有旋涡产生， 于是气体中的灰粒由于旋涡作用会慢慢地沉积 在非工作面上。 机翼型的叶片最易积灰。当积灰达到一定的重量时由于叶轮旋转 离心力的作用将一部分大块的积灰甩出叶轮。 由于各叶片上的积灰不可能完全均 匀一致， 聚集或可甩走的灰块时间不一定同步，结果因为叶片的积灰不均匀导致 叶轮质量分布不平衡，从而使风机振动增大。 在这种情况下，通常只需把叶片上的积灰铲除，叶轮又将重新达到平衡，从 而减少风机的振动。 在实际工作中，通常的处理方法是临时停机后打开风机叶轮 外壳，检修人员进入机壳内清除叶轮上的积灰。 1．2 叶片磨损引起风机振动 磨损是风机中最常见的现象，风机在运行中振动缓慢上升，一般是由于叶片 磨损， 平衡破坏后造成的。 此时处理风机振动的问题一般是在停机后做动平衡校 正。 1．3 风道系统振动导致引风机的振动 烟、 风道的振动通常会引起风机的受迫振动。这是生产中容易出现而又容易 忽视的情况。风机出口扩散筒随负荷的增大，进、出风量增大，振动也会随之改 变，而一般扩散筒的下部只有 4 个支点，如图 2 所示，另一边的接头石棉帆布是 软接头，这样一来整个扩散筒的 60％重量是悬吊受力。从图中可以看出轴承座 的振动直接与扩散筒有关，故负荷越大，轴承产生振动越大。针对这种状况，在 扩散筒出口端下面增加一个活支点（如图 3），可升可降可移动。当机组负荷变 化时，只需微调该支点，即可消除振动。经过现场实践效果非常显著。该种情况 在风道较短的情况下更容易出现。

离心式压缩机喘振分析及解决措施

离心式压缩机喘振分析及解决措施 摘要：论述了离心式压缩机喘振机理、影响因素、危害及判断，以及本车间气压机组发生喘振时的处理措施。 关键词：离心式压缩机喘振机理影响因素危害判断措施 0 引言 离心压缩机是速度式压缩机中的一种，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、制冷等行业。离心压缩机的安全可靠运行对工业生产有着非常重要的意义。然而，离心压缩机对气体的压力、流量、温度变化较敏感，易发生喘振。喘振是离心压缩机固有的一种现象，具有较大的危害性，是压缩机损坏的主要诱因之一。早在1945年于英国首先发现了离心压缩机的喘振现象并引起了人们的注意。 1 离心式压缩机的喘振机理及影响因素 1.1 离心式压缩机的喘振机理离心压缩机工作的基本原理是利用高速旋转的叶轮带动气体一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。在叶轮后部设置有通流截面逐渐扩大的扩压元件(扩压器)，从叶轮流出的高速气体在扩压器内进行降速增压，使气体的部分动能转变为压力能。可见，离心压缩机的压缩过程主要在叶轮和扩压器内完成。当离心压缩机的操作工况发生变动，而偏离设计工况时，如果气体流量减小则进人叶轮或扩压器流道的气流方向发生变化，气流向着叶片的凸面

(工作面)冲击，在叶片的凹面(非工作面)的前缘部分，产生很大的局部扩压度，于是在叶片非工作面上出现气流边界层分离现象，形成旋涡区，并向叶轮出口处逐渐扩大。气量越小，则分离现象越严重，气流的分离区域就越大。由于叶片形状和安装位置不可能完全相同及气流流过叶片时的不均匀性，使得气流的边界层分离可能先在叶轮(或叶片扩压器)的某个叶道中出现，当流量减少到一定程度，随着叶轮的连续旋转和气流的连续性，这种边界层分离现象将扩大到整个流道，而且气流分离沿着叶轮旋转的反方向扩展，以至叶道中形成气流旋涡，从叶轮外圆折回到叶轮内圆，此现象称为旋转脱离，又称为旋转失速。发生旋转脱离时叶道中气流通不过去，级的压力突然下降，排气管内较高压力的气体便倒流回级里来。瞬间，倒流回级中的气体补充了级流量的不足，叶轮又恢复正常工作，重 新把倒流回来的气体压出去。这样又使级中流量减小，于是压力又突然下降，级后的压力气体又倒流回级中来，如此周而复始，在系统中产生了周期性的气流振荡现象，这种现象称为“喘振”。 2 喘振的危害及判断 2.1 喘振的危害喘振现象对压缩机十分有害，主要表现在以下几个方面：①喘振时由于气流强烈的脉动和周期性振荡，会使供气参数(压力、流量等)大幅度地波动，破坏了工艺系统的稳定性。②会使叶片强烈振动，叶轮应力大大增加，噪声加剧。③引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴产生弯曲变形，严重时会产生轴向窜动，碰坏叶轮。④加剧轴承、轴颈的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴承合金

离心式压缩机喘振的分析和处理方法

离心式压缩机喘振的分析和处理方法 摘要：本文就离心式压缩机为主要描述对象，分析了喘振的原因和主要问题，并针对这些原因提出了消除喘振的方法。就喘振现象的发生机理以及影响因素，本文做出了详细论述，旨在为减轻喘振来提高离心式压缩机的性能。 关键词：离心式压缩机喘振分析 前言 离心式压缩机具有很多特点，诸如效率高，排气量大以及气体不受油污污染以及运转平稳等，成为目前应用广泛的速度式压缩机种类之一。在工业生产上，离心压缩机的安全性能起重要作用。但离心压缩机容易发生喘振，作为一种有着较大危害的固有现象，喘振对压缩机的使用寿命有很大的损害，应该受到重视。 1.离心式压缩机的喘振机理 由实际物体的高速转动带来气体的转动，从而形成离心力，这一过程实现了能量的传递，气体获得动能和压力能。叶轮中高速转动的气体在扩压器内实现动能向压力能的转化。所以说主要的压缩过程在叶轮和扩压器内。这也是离心式压缩机的基本工作原理。当时机情况偏离设计工况时，会出现气流量减小的情况，以致进入叶轮和扩压器的气体反向流动，冲向工作面，增加了非工作面边缘的扩压度，导致气流边界分层，最终形成了漩涡区。在越靠近叶轮出口的地方，这种漩涡现象越严重，波及的范围也更大。这是与偏离设计工况的程度成正相关关系的，因为偏离程度越大，气流量也就越小，工作面和非工作面之间出现的气流边界分层现象也就原来越严重。而在离心式压缩机的实际构造中，由于叶轮中叶片的不完全对称性，导致气流流动的不均匀，气流边界分层可能会出现在不确定的某个叶道中。当气流量减小到某一临界值时，叶轮的旋转会将整个分层现象扩张到更广的区域，此时气流向叶轮旋转的反向流动，气流旋涡开始形成，并出现在叶轮的外圆和内圆中，发生旋转失速的情况。旋转失速的情况下，叶道中的气流无法通过，排气管中的高压气体会向压力下降的级里流动，及时填补了级流量不足的空缺，促使压缩机恢复运转，将倒流的气体重新排放出去。此时又出现了级中气流量不足的情况，然后高压气体又流向低压区域的级里，促使叶轮正常工作。这样周而复始的循环工作兴城路周期性的气流振荡，即“喘振”现象。 2.喘振的危害及判断 2.1.喘振的危害 喘振对于离心式压缩机的危害很大，可以总结为以下几点：①离心机的工艺过程和工作系统都是在特定的参数下进行的优化设计，尤其是对于气体参数的要求更高，但是喘振时气流的强烈振荡会带来一定的不稳定性。②叶片的强烈震动会带来极大噪声。③各部件之间的摩擦加大，压缩机的主轴也会受到影响，甚至

浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法

浅析离心鼓风机喘振现象及处理方法 李保川 光大水务（德州）有限公司 摘要：以光大水务（德州）有限公司南运河污水处理厂鼓风机为研究对象，结合其实际运行情况，对鼓风机运行过程中产生喘振的原因进行分析研究并制定出应对对策以及验证其可行性。 关键词：污水处理厂；离心式鼓风机；喘振； 光大水务（德州）有限公司南运河污水处理厂处理规模15万m3/d，一期工程处理规模为7.5万m3/d，二期工程处理规模为7.5万m3/d，采用的污水处理工艺为A/A/O工艺。生物池为一座两池，设计流量：Q=0.868m3/s，平面尺寸：109.90m×60.30m，分厌氧区、缺氧区、好氧区。曝气方式采用盘式微孔曝气，鼓风机采用上海华鼓鼓风机有限公司生产的多级低速离心式鼓风机，三用一备。配套驱动电机为西门子电机（中国）有限公司贝德牌电机。 多级低速离心式鼓风机型号为C110-1.7，进口压力101kpa，进口流量110m3/min，出口压力0.07Mpa,额定功率200Kw,转速2970r/min。配套驱动电机型号为BM315L2-2，功率200KW，转速2975r/min。曝气系统是整个污水处理工艺流程最为核心的部分之一，而鼓风机又是曝气系统的核心设备，所以，鼓风机运行质量的好坏对污水处理后是否符合标准起着决定性的作用。因此，鼓风机一旦出现故障，对污水处理厂将会是致命的打击。多级离心式鼓风机常见的故障以喘振为代表现象。

1.什么是喘振以及危害 “喘振”是离心鼓风机性能反常的一种不稳定的运行状态，在运行过程中，当负荷减小，负载流量下降到某一定值时出现工作不稳定，管道中的气体压力大于出口的气体压力，这时管道中的气体就会倒流回鼓风机，直到管道中的压力下降至低于出口处的压力才会停止，鼓风机会产生剧烈震动，同时会伴有如喘息一般“呼啦”“呼啦”的强烈噪音。喘振现象出现时，鼓风机的强烈震动会使机壳、轴承也出现强烈振动，并发出强烈、周期性的气流声。轴承液体润滑条件会遭到破坏，轴瓦会烧坏，转子与定子会产生摩擦、碰撞，密封元件也将严重破坏，更甚至会发生轴扭断。同时，对A/A/O池中的DO量影响严重，关系到出水达标问题。 2.鼓风机产生喘振的原因 压力/Mpa Q/（m3/h） 图1 转速恒定状态下进口空气流量与出口压力的特性曲线图离心鼓风机在转速恒定的状态下，其进口空气流量Q与出口的压力的特性如图1所示。A点与B点是鼓风机正常稳定运行状态的两个临界点，也就是说只有在A点与B点这个稳定区间内鼓风机才是正常运行状态。当鼓风机的输出流量超过B点时则为不稳定区域，处于不

离心式压缩机的防喘振控制(正式版)

文件编号：TP-AR-L6485 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 离心式压缩机的防喘振 控制(正式版)

离心式压缩机的防喘振控制(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 一、离心式压缩机的特性曲线与喘振 离心式压缩机的特性曲线通常指：出口绝对压力户2与人口绝对压力p1之比(或称压缩比)和入口体积流量的关系曲线；效率和流量或功率和流量之间的关系曲线。对于控制系统的设计而言，则主要用到压缩比和入口体积流量的特性曲线，见图6—20中实线。 离心式压缩机在运行过程中，有可能会出现这样一种现象，即当负荷降低到一定程度时，气体的排出量会出现强烈振荡，同时机身也会剧烈振动，并发出“哮喘”或吼叫声，这种现象就叫做离心式压缩机的

“喘振”。 喘振是离心式压缩机的固有特性，而事实上少数离心泵也可能喘振。离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件：一是泵的玎—Q特性曲线呈驼峰状；二是管路系统中要有能自由升降的液位或其他能贮存和放出能量的部分。 因此，对离心泵的情况，当遇到具有这种特点的管路装置时，则应避免选用具有驼峰型特性的泵。 对离心压缩机，由于它的性能曲线大多呈驼峰型，并且输送的介质是可压缩的气体，因此，只要串联着的管路容积较大，就能起到贮放能量的作用，故发生不稳定跳动的工作情况便更为容易。连接离心式压缩机不同转速下的特性曲线的最高点，所得曲线称喘振极限线，其左侧部分称为喘振区，如图6—20中

浅析离心式压缩机喘振故障原因及解决方法

浅析离心式压缩机喘振故障原因及解决方法 喘振问题作为离心式压缩机最常见的问题之一，严重影响着压缩机的运行，也是造成压缩机损坏的主要原因之一。在实际生产中，往往由于对喘振故障认识不足，可能会出现压缩机发生喘振故障时没有得到及时的判断和处理，造成压缩机硬件损坏，甚至危及压缩机使用寿命及功能的情况发生。 一、离心式压缩机控制系统现状 离心压缩机控制系统主要是保障压缩机的安全、稳定运行，充分应用压缩机工艺区域，在工艺压力与流量范围内，保障工况稳定运行，提升离心压缩机操作的便捷性与自动化水平。通过应用控制系统，可将离心压缩机的工作状态实时展现出来，促使操作人员掌握相应的信息，实时储存运行数据，为后期查询与分析奠定基础。 受到某些原因的影响，若离心式压缩机运行不稳定，控制系统可及时预测各类影响因素，在出现故障与问题的情况下，通知操作人员。系统能够依据不同的情形，采取针对性的解决对策，合理做出动作，促使离心式压缩机迅速恢复到正常的运行轨道。离心式压缩机控制系统设计本身属于关键性问题，本文主要从以下三方面入手，深入分析离心式压缩机控制系统设计现状，主要包括：(1)选择控制系统硬件平台，目前国内是在经典压缩机控制系统基础上，选择模拟调节器，实现运行参数(比如：排气量、排气压力等)调节，以此实现对保护装置安全运行提供保障，更好的满足实际工艺需求。但就实际情况而言，这类调节器难以应变大负荷，就突发工况变化无法精准应对，难以使机组处于最佳运行状态中。(2)合理选择控制系统软件，国外进口的压缩机组，供货商一般会选择配套的控制系统，这类系统的针对性较强，且控制效果比较理想。也可购买第三方厂家的主要控制软件，将其直接应用在上位机监控系统内，可实现开发周期缩短，但这类方式会增加开发成本。(3)选择控制策略，在离心式压缩机控制系统设计工作中，应当将防喘振数字划分为直接控制，实现最小流量控制，就不同故障情形，采取不同的解决对策。不断引入先进的控制技术，比如：模糊控制、神经网络控制技术，为后期压缩机智能控制奠定良好基础。在智能化技术背景下，传统的控制方式已经难以满足上述控制需求，只有积极引入先进的PDI控制技术，才可实现离心压缩机控制水平的提升。 二、离心式压缩机喘振故障的解决方法

adams振动分析实例中文版

1.问题描述 研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题 在发射过程中，运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量，花费高、降低整体性能。 更好的选择是设计运载火箭适配器（launch vehicle adapter）结构。 这部分，将设计一个（launch vehicle adapter）的隔离mount，以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上，对70-100HZ的输入很敏感，尤其是垂直于板方向的。 三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下： 找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的： 传到航天器的垂直加速度不被放大； 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build：在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动，添加输出通道测量响应。 Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review：对自由振动观察模态振型和瞬态响应，对强迫振动，观察整体响应动画，传递函数。 Step4——improve：在横向添加力并检查传递加速度，改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。

3.1需创建的东西：振动执行器、输入通道、输出通道 完全非线性模型 打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。 加载Adams/vibration模块：Tools/ plugin Manager. 仿真卫星模型：仿真看其是否工作正常，仿真之前关掉重力，这个仿真太阳能板在太空中的位置。 关掉重力：Settings——Gravity ； 仿真：tool面板——simulation ，设置仿真时间是15s，步长为500；点击，将停在仿真后mode 返回最初的模型状态：点击，把重力打开，这时模型回到振动分析准确的发射状态。

风机喘振分析和防止风机喘振保护原理

轴流式吸风机喘振分析 轴流式吸风机在大型发电厂中应用比较普遍。轴流式风机在运行中调节不当会出现喘振现象。因此就大唐盘山电厂吸风机出现的喘振进行分析，得出结论：及早发现，正确处理。 主题词：轴流吸风机喘振现象处理 轴流式吸风机由于其本身的特性决定了它在运行中存在着发生 喘振的可能性，这一点从理论和实践中都可以得到证明。 大唐盘山电厂应用两台轴流式吸风机并联运行的方式。运行实际中轴流风机喘振发生在增加出力的过程中，并联运行的轴流风机只是发生在单台风机喘振，未发生过两台风机同时喘振。 下面就大唐盘山电厂发生的风机喘振现象加以叙述和分析： 第一次喘振现象：当时AGC投入，负荷500MW升至550MW。A、B、 C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警。 处理： 运行人员切换画面到吸风机时，#1吸风机跳闸（原因：液压油压力低），联跳#1送风机。RB保护动作，E磨跳闸，10秒后，D磨跳闸，炉膛压力低保护动作，MFT动作，锅炉灭火. 经过现场检查发现液压油管断开，造成油位下降，油泵不打油。液压油压力低，#1吸风机跳闸。通过追忆，确认风机跳闸前两台风机动叶全开，#1吸 风机流量"0"，发生喘振。 第二次喘振现象：当时AGC投入，负荷500MW升至530MW。

A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警，运行人员切换画面到吸风机时，#1吸风机流量"0"，电流83A，#2吸风机电流480A。（风机额定电流260A）两台风机动叶全开。确认#1吸风机喘振。 处理：关小#2吸风机动叶。处理过程中，#1吸风机跳闸（原因液压油压力低），当时#1吸风机#1运行中液压油站跳闸，#2字自启后跳闸。联跳#1送风机。RB保护动作，E磨跳闸，10秒后，D 磨跳闸，炉膛压力低保护动作，MFT动作，锅炉灭火。 第三次现象：当时AGC投入，负荷500MW升至520MW。A、B、C、D、E磨运行。炉膛压力异常报警，运行人员切换画面到吸风机时，炉膛负压正400pa，#1吸风机流量"0"，电流141A，#2吸风机电流285A。两台风机动叶开度75%。确认#1吸风机喘振。 处理： 两台吸风机解自动，手动关#1吸风机动叶至50%时，#1吸风机开始打风，炉膛负压至负700 pa，开始关#2吸风机动叶至65%，同时，开#1吸风机动叶至55%。当两台风机动叶开度62%/58%时，电流为160A/160A，负压稳定后，两台吸风机头自动。 分析： 1. 三次吸风机喘振均发生在升负荷过程中，且处于80%负荷以上。由于在高负荷时，烟气量较大，烟气侧阻力较大。#1吸风机在两台风机并联运行中流量偏小，且由于调节系统的原因，#1吸风机动叶先动作，造成#1吸风机进入喘振区，发生喘振。 针对这种现象，要求运行人员在负荷高于450MW，升负荷过程中，

离心式压缩机喘振现象与调节方法

离心式压缩机喘振现象与调节方法 一、什么是喘振 喘振是离心式压缩机的一种特有的异常工作现象，归根揭底是由旋转失速引起的，气体的连续性受到破坏，其显著特征是：流量大幅度下降，压缩机出口排气量显著下降；出口压力波动较大，压力表的指针来回摆动；机组发生强烈振动并伴有间断的低沉的吼声，好像人在干咳一般。判断是否发生喘振除了凭人的感觉以外，还可以根据仪表和运行参数配合性能曲线查出。 压缩机发生喘振的原因：由于某些原因导致压缩机入口流量减小，当减小到一定程度时，整个扩压器流道中会产生严重的旋转失速，压缩机出口压力突然下降，当与压缩机出口相连的管网的压力高于压缩机的出口压力时，管网的气流倒流回压缩机，直到管网的压力下降到比压缩机的出口压力低时，压缩机才重新开始向管网排气，此时压缩机恢复到正常状态。当管网压力恢复到正常压力时，如果压缩机入口流量依然小于产生喘振工况的最小流量，压缩机扩压器流道中又产生严重的旋转失速，压缩机出口压力再次下降，管网压力大于压缩机排气压力，管网中的气流再次倒流回压缩机，如此不断循环，压缩机系统中产生了一种周期性的气流喘振现象，这种现象被称之为“喘振”。 二、离心式压缩机特性曲线 对于一定的气体而言，在压缩机转速一定时，每一流量都对应一个压力，把不同流量下对应的每一个压力连成一条曲线，即为压缩机的性能曲线。 如图1所示，对每一种转速，都可以用一条曲线描述压缩机入口流量Q1与压缩比P2/P1的关系（P2、P1分别为压缩机出口绝对压力和入口绝对压力）。 图1为离心式压缩机特性曲线 压缩机特性线是压缩机变动工况性能的图像表示，它清晰地表明了各种工况下的性能、稳定工作范围等，是操作运行、分析变工况性能的重要依据。 （1）转速一定，流量减少，压力比增加，起先增加很快，当流量减少到一定值开始，压比增加的速度放慢，有的压缩机级的特性压比随流量减少甚至还要减少。 （2）流量进一步减少，压缩机的工作会出现不稳定，气流出现脉动，振动加剧，伴随着吼叫声，这个现象称为喘振现象，这个最小流量称为喘振流量。每个转速下都有一个喘振流量，不同转速下喘振流量工况点的连线称为喘振线。在喘振线左侧为非稳定工作区，而右侧为稳定工作区。一般来说，单级工业离心式压缩机的额定转速线下的喘振流量约为额定流量的50%，多级离心式压缩机额定转速下的喘振流量一般为额定流量的70～80%。喘振工况是小流量下的一种压缩机不稳定状况，不仅与压缩机级的设计导致的旋转失速有关，还与外管网有关。 （3）在增大流量时也会有限制，在转速不变的情况下，流量加大到某个最大值时，压比和效率垂直下降，出现所谓“阻塞现象”。阻塞工况也称作最大流量工况，造成这种工况

离心压缩机喘振

喘振的概念 1）喘振的概念 喘振是离心式压缩机本身固有的特性，而造成喘振的唯一直接原因是进气量减小到一定值。 从前面我们已经知道，当气量减小到一定程度时，会出现旋转脱离，如这时进一步减小流量，在叶片背面将形成很大的涡流区域，气流分离层扩及整个通道，以至充满整个叶道，而把流道阻塞，气流不能顺利的流过，这时流动严重恶化，压缩机的出口压力会突然大大下降，由于压缩机总是和管网系统联合工作，这时管网中的压力不会马上减低，于是管网中的气体压力就会大于压缩机的出口处的压力，因而管网中的气体就倒流向压缩机，一直到管网中的压力下降到低于压缩机的出口压力为止，这时倒流停止，压缩机又开始向管网供气，经过压缩机的流量又增大，压缩机又恢复到正常工作。但当管网中的压力恢复到原来压力时，压缩机的流量又减少，系统中的气流又产生倒流，如此周而复始，就在整个系统中产生了周期性的气流振荡现象，这种现象就称作“喘振”。喘振现象不但和压缩机中严重的旋转脱离有关，还和管网系统有关。管网的容量越大，则喘振的振幅越大，频率越低。喘振的频率大致和管网容量的平方跟成反比。 2）喘振的现象及判断 机组喘振时，压缩机和其后的管道系统之间产生了一种低频高振幅的压力波动，整个机组发生强力的振动，发出严重的噪音，调节系统也大幅度的波动。一般根据下列方法判断是否进入喘振工况。 （1）监测压缩机出口管道气流噪音。正常工况时出口的声音是连续且较低的。而接近喘振时，整个系统的气流产生周期性的振荡，因而在出口管道处声音是周期性的变化，喘振时，噪音加剧，甚至有爆音出现。（2）观测压缩机流量及出口压力的变化。离心式压缩机稳定运行时其出口压力和进口流量变化是不大的，是脉动的，当接近或进入喘振工况时，二者的变化很大，发生周期性大幅度的脉动。 （3）观测机体和轴振动情况。当接近或进入喘振工况时，机体和轴振动都发生强烈的振动变化，其振幅要比平常运行时大大增加。 3）喘振的危害 喘振是离心式压缩机性能反常的一种不稳定运行状态。发生喘振时，表现为整个机组管网系统气流周期性的振荡。不但会使压缩机的性能显

离心式压缩机的喘振分析

离心式压缩机的喘振分析 卢勇 摘要：本文通过分析离心式压缩机工作过程中喘振产生的机理，原因，危害及判断方法，介绍了催化剂长岭分公司空压站4台压缩机的控制方式和喘振控制系统选择准则。 关键词：喘振机理原因危害判断控制 一、引言 随着生产规模的扩大以及对产品质量要求的提升，生产车间对工艺和仪表用风要求越来越高，催化剂长岭分公司综合车间空压站因此不断进行改造，增加供风能力和提高供风质量，目前，已经淘汰所有往复式压缩机，全部使用离心式压缩机。 离心式压缩机是速度式压缩机的一种，具有排气量大、效率高、结构简单、体积小、气流不受油污染以及正常工况下运行平稳、压缩气流无脉动等特点，然而，离心式压缩机对气体的压力、流量、温度变化较敏感，易发生喘振。喘振是离心式压缩机的一种固有现象，具有较大的危害性，是压缩机损坏的主要诱因之一，长岭分公司空压站共有4台离心式压缩机，其中库柏公司3台，IHI寿力公司1台，虽然制造厂家通过控制系统的合理设计，避开了绝大多数的喘振，但在设备的长期使用过程中，仍然不同程度地出现了喘振现象，并造成了一些危害，因此，需要结合生产实践，逐步弄清喘振机理，掌握喘振的影响因素，采取有效的防喘振控制措施，消除喘振产生的条件，减少喘振出现的频次，提高压缩机的运行可靠性。

二、喘振现象的产生 1.喘振的机理 图1 离心式压缩机是利用机器的作功元件如高速回转的叶轮对气体作功，使气体在离心力场中压力得到提高，同时动能也大为增加，随后在扩压流道中流动时这部分动能又转变成静压能，而使气体压力进一步提高，这就是离心式压缩机的工作原理或增压原理。 图1为离心式压缩机的性能变化曲线，它清晰地表明了各种工况下的性能、稳定工作范围等，在转速不变的情况下，当流量Q增大到某个最大值时，压比和效率垂直下降，出现阻塞现象。 当流量Q减小到某个值时，操作工况也会发生变动并偏离设计工况，这时进入叶轮或扩压器流道的气流方向就会发生变化，气流向着叶片的工作面冲击，在叶片的非工作面的前缘部分，产生很大的局

喘振原因及常用解决办法

喘振原因及常用解决办法-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

喘振是透平式压缩机（也叫叶片式压缩机）在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式，喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害 离心式压缩机发生喘振时，典型现象有： 1)压缩机的出口压力最初先升高，继而急剧下降，并呈周期性大幅波动； 2)压缩机的流量急剧下降，并大幅波动，严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道； 3)拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定，大幅波动； 4)机器产生强烈的振动，同时发出异常的气流噪声。 5)离心机在极端部分负荷、冷却有问题时会发生 目前来说解决喘振常用的方法： ①在压气机上增加放气活门，使多余的气体能够排出。 ②使用可调节式叶片。 ③确保压气机足够流量。

喘振的内部原因 当气体流量减少到一定程度时，压缩机内部气流的流动方向与叶片的安装方向发生严重偏离，使进口气流角与叶片进口安装角产生较大的正冲角，从而造成叶道内叶片凸面气流的严重脱离。此外，对于离心式压缩机的叶轮而言，由于轴向涡流等的存在和影响，更极易造成叶道里的速度不均匀，上述气流脱离现象进一步加剧。气流脱离现象严重时，叶道中气体滞流，压力突然下降，引起叶道后面的高压气流倒灌，以弥补流量的不足和缓解气流脱离现象，并可使之暂恢复正常。但是，当将倒灌进来的气体压出时，由于流量缺少补给，随后再次重复上述现象。这样，气流脱离和气流倒灌现象周而复始地进行，使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉动，机器也强烈振动，并发出强烈的噪声，管网有周期性振荡振幅大频率低并伴有周期性吼叫声，压缩机振动强烈机壳轴承均有强烈振动并发出强烈的周期性的气流声，由于振动强烈轴承液体润滑条件会遭到破坏，轴瓦会烧坏转子与定子会产生摩擦碰撞密封元件将严重破坏。 离心式压缩机在生产运行过程中有时会突然产生强烈振动气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动