怎么避免离心式压缩机发生喘振？

压缩机按其工作原理可分为容积式压缩机和动力式压缩机。动力式压缩机的典型代表为离心式压缩机，作为工厂重要的大机组设备，压缩机运行稳定与否直接影响到装置的生产负荷。今天小编以一拖二的空压机和增压机组为例，简述离心式压缩机开车操作的注意事项及操作要点，不足之处，欢迎大家批评指正。

* ?: o/ V7 X! g对于离心式压缩机的操作，我们首先要知道什么是“喘振”，“防喘振曲线”中的各线及点都代表什么。
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# ], v% U! Q, b, v"喘振"是压缩机入口流量和排气压力未匹配导致的管道中介质周期性吸入和排出而发生的机械振动。机组一旦发生喘振，其振动、位移值会发生很大波动，现场会出现异常的声音，有点像“哮喘病人”咳嗽声音一样，若不尽快处理，轻则机组停机，重则设备损坏，还很有可能产生人员受伤等次生事故。
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; Z! k& y8 @8 S9 f$ s所以为了避免离心式机组发生“喘振”现象，离心式压缩机都会设置有防喘振机制，机组一旦发生喘振，防喘振机制就会立马动作，根据设定好的程序和逻辑使机组快速远离喘振区，而“防喘振曲线”就是操作人员对压缩机进行操作的重要依据。防喘振曲线纵坐标为压比（绝压）（对于空压机来说，入口压力为大气压，此时纵坐标可以直接用空压机排气压力而不用压比），横坐标为流量（有时会以百分比表示，即当前实际流量与满量程流量之比）。防喘振曲线上会有2条曲线和2个可移动的点，红色曲线以里为喘振区，黄色曲线以外为正常安全工作区，黄点为“设定点”，绿点为“操作点”，如图1所示。
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图1 某机组防喘振曲线示意图

' f( O4 w9 B% k机组正常工作时，黄点和绿点都在黄线以外的安全工作区，当机组工况发生变化导致2点向红色和黄色曲线靠近时，黄点先到达黄色曲线之后就不会再向里移动，此时虽然机组没有发生喘振，但已经非常接近喘振区了，防喘振机制就会开始动作，防喘振阀会开大，使得操作点远离喘振区。
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对图2所示的机组，当机组过完临界转速达到最低运行转速时就可以进行提负荷操作。刚开车时防喘振阀全开，入口导叶微开，此时防喘振曲线上的操作点和设定点都在曲线图界面以外，还未出现在防喘振曲线界面里。提负荷时应该先开大入口导叶增加压缩机的入口流量，此时操作点和设定点会出现在防喘振曲线界面里，之后再根据需求缓慢关小防喘振阀，此时机组压力会增加，操作点和设定点会上移而靠近黄色曲线，若已经非常接近黄色曲线，则要停止关防喘振阀，转而开大入口导叶，使操作点和设定点向左平移远离黄色曲线之后再关小防喘振阀提压，如此交替操作，直至压力提到工作要求为止。


图2 空压机组气路图
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对图2所示的多段压缩的机组，开车时入口阀和防喘振阀也是全开，而放空阀则是全关状态。这种压缩机其各段的喘振区都不一样，因此各段都会有独立的防喘振曲线，如图3和4所示。提负荷时我们应该先从高压段开始，开大高压端的放空阀，机组各段流量都会增加，操作点和设定点就会出现在防喘振曲线界面里并逐渐远离黄色曲线之后就可以关小防喘振阀进行提压。等到高压段放空阀开到一定程度之后低压段的操作点和设定点就会出现在防喘振曲线界面里并逐渐远离黄色曲线之后可以关小防喘振阀进行提压。如果先给低压端提负荷的话高压段入口流量就会降低，很有可能发生喘振，所以对于这种多段压缩机开车提负荷时，一定要先从高压段开始提负荷，而且要高压段、低压端交替操作，紧盯各段防喘振界面，避免因操作不当而导致机组发生喘振。

  W0 z7 H& G4 B' Q所以，机组发生喘振，无非就是入口流量减少了或出口压力憋高了，流量与压力未能匹配。像空分装置用的空压机组，如果在分子筛切换阶段或运行阶段吸附器进出口程控阀异常关闭，那空压机出口压力就会憋高，空气增压机入口气量就会减少，若不快速处理，机组必然会发生喘振。
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" a) s5 w+ c  H! `来源：化工无忧

避免离心式压缩机发生喘振的工况调整方法包括：
$ }, {, x/ ?& z9 f0 p8 x1 b调整出口流量：通过调节压缩机电机的转速或调整出口节流阀的开度，来改变压缩机的出口流量，避免流量过低导致喘振。
1 e/ T8 `( p9 x* u& X0 A优化进口条件：确保压缩机进口的气流稳定，避免进口气流不均匀或受到干扰，这可能通过改善进口导流叶片的设置或保持进口管道清洁来实现。
控制压力比：监控并控制压力比在安全范围内，避免压力比过高或过低，这可以通过调节入口节流或放空阀来实现。
5 o) Q( L0 g4 [保持稳定的入口温度：避免入口温度过高或过低，因为温度的变化会影响气体的密度和体积流量，进而影响压缩机的稳定运行。
! ], {- F' L, w: F3 d/ K2 f使用防喘振控制系统：现代压缩机通常配备有防喘振控制系统，该系统能自动监测和调整运行参数，以防止喘振的发生。
定期维护和检查：定期对压缩机进行维护和检查，确保其所有部件都处于良好状态，及时发现并解决可能引发喘振的问题。
通过上述工况的调整，可以有效避免离心式压缩机发生喘振，确保其安全、稳定和高效地运行。
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