离心式压缩机的防喘振控制(李君上传)

《离心式压缩机的防喘振控制(李君上传)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、离心式压缩机的防喘振控制C-）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压p2与入口绝压P，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，详见图1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”，这种现象就叫离心式压缩机的“喘振”。喘振是离心式压缩机的固有特性。C二）引起喘振的因素当离

2、心式压缩机的负荷减小到一定程度时，会造成压缩机的喘振，这是引起喘振的最常见因素。除此之外，被压缩气体的吸入状态（例如分子量、温度、压力等的变化）也是造成压缩机喘振的因素。吸入压力的变化，会影响压缩机的实际压缩比。当吸入压力P1降低，所需压缩比增大，压缩机易进入喘振区。对于吸入气体的分子量变化，压缩机特性曲线的改变情况如图2。图中清楚地表明，在同样的吸入气体流量QA下，分子量越大，压缩机越容易进入喘振区。当吸入气体温度变化时，它的特性曲线如图3。显然，当温度降低，压缩机易出现喘振。在实际生产过程中，被压缩的气体往往来

3、自上一工序，该工序的橾作情况会影响分子量和温度，从而可能引起压缩机的喘振。（三）防喘振控制系统在通常情况下，压缩机的喘振主要是负荷减少所致，而负荷的升降则是由工艺所决定的。为使压缩机不出现喘振，需要确保任何转速下，通过压缩机的实际流量都不小于喘振极限线所对应的最小流量Qb。根据这一思路，可采取图4所示的循环流量法来设计固定极限流量法和可变极限流量法等两种防喘振控制系统。C1）固定极限流量法采用部分循环法，始终使压缩机流量保持大于某一定值流量，从而避免进入喘振区运行，这种方法叫固定极限流量防喘振控制。图5中QB即为固

4、定极限流量值。显然，无论压缩机运行在哪一挡转速下，只要满足Q大于或等于QB的条件，压缩机就不会出现喘振。用固定极限法所设计的控制方案结构简单，如图6所示。图中的流量控制器，即以QB值作为其固定设定值的防喘振控制器。QB的取值应以现场压缩机能达到的最高转速所对应的喘振极限流量为好。压缩机正常运行时，控制器的测量值恒大于设定值，而旁路控制阀是气关阀，此时控制器具有正向作用，输出达最大值时使阀关闭。当压缩机吸气量小于设定值时，旁路阀打开，压缩机出口气体经旁路返回至压缩机入口，气量又增大到大于Qb值。这时虽然压缩机向外供气

5、量减少了，但防止了喘振的发生。这种固定极限流量法不足之处在于当压缩机低速运行时（例如图5中的^和~转速情况下），压缩机的能耗过大，这对压缩机负荷需经常改变的生产装置就不够经济。C2）可变极限流量法为了减少压缩机的能量消耗，在压缩机负荷有可能经常波动的场合，可以采用调节转速的办法来保证压缩机的负荷满足工艺上的要求。因为在不同转速下，其喘振极限流量是一个变数，它随转速的下降而变小。所以，最合理的防喘振控制方案应是在整个压缩机负荷变化范围内。图7所示防喘振控制器FC的测量值是p1d，设定值为m（p2-aPl）。当测量值大

6、于设定值时，旁路控制阀始终关闭。而当测量值小于设定值时，控制器去开启控制阀到一定位置，故能防止喘振出现，确保压缩机的安全运行（四）注意事项在设计防喘振控制系统时，还需注意如下几点。（1）旁路控制阀在压缩机正常运行的整个过程中，测量值始终大于设定值，因此必须考虑防喘振控制器的防枳分饱和问题。否则就会造成防喘振控制系统的动作不及时而引起事故。(2)在实际的工业设备上，有时不能在压缩机入口处测量流量，而必须改为在出口处，但压缩机制造厂所给的特性曲线往往是规定测量入口流量的，这时就需要将喘振安全橾作线方程进行改写。可以从“

7、入口质量流量等于出口质量流量”这一等式出发，写出p1d与出口流量的差压值p2d之间的关系式，然后把安全橾作线方程式中p1d替换掉，再以此方程进行防喘振控制系统的设计。(3)喘振安全橾作线方程式中的压缩机出口处的压力p2和入口处的压力p1均指绝对压力。因此，若所用的压力变送器不是绝压变送器，则必须考虑相对压力和绝对压力的转换问题。注：以上所有7张图，我均手动另画。