离心式压缩机喘振现象

离心式压缩机喘振现象

1、引言

空气压缩机主要分为三类：往复式、螺杆式、离心式，不管何种类型压缩机都普遍存在喘振现象。离心式压缩机的喘振现象尤为明显。

现就离心式空气压缩机的喘振现象作一简要介绍。

离心式压缩机运行中一个特殊现象就是喘振。防止喘振是离心式压缩机运行中极其重要的问题。许多事实证明，离心式压缩机大量事故都与喘振现象有关。

2、喘振发生的条件

根据喘振原理可知，喘振现象在下述条件下发生：

2.1在流量小时，流量降到该转速下的喘振流量时发生

离心式压缩机特性决定，在转速一定的条件下，一定的流量对应于一定的出口压力或升压比，并在一定的转速下存在一个极限流量--喘振流量。当流量低于这个喘振流量时压缩机便不能稳定运行，发生喘振。上述流量，出口压力，转速和喘振流量综合关系构成离心式压缩机的特性曲线，也叫性能曲线。在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振现象。

2.2管网系统内气体的压力，大于一定转速下对应的最高压力时发生喘振现象

如果离心式压缩机与管网系统联合运行，当系统压力超出压缩机该转速下运行对应的极限压力时，系统内高压气体便在压缩机出口形成恒高的“背压”，使压缩机出口阻塞，流量减少，甚至管网气体倒流，造成压缩机出现喘振现象。

3、在运行中造成喘振的原因

在运行中可能造成喘振现象的各种原因有：

3.1系统压力超高

造成这种情况的原因有：压缩机紧急停机，气体为此进行放空或回流；出口管路上的单向逆止阀门动作不灵活关闭不严；或者单向阀门距压缩机出口太远，阀前气体容量很大，系统突然减量，压缩机来不及调节；防喘系统未投自动等等。

3.2吸入流量不足

由于外界原因使吸入量减少到喘振流量以下，而转速未及时调节，使压缩机进入喘振区引起喘振。如下图1。造成这种情况的原因有：压缩机入口滤器阻塞，阻力太大，而压缩机转速未能调节造成喘振；滤芯太脏，或冬天结冰都可能发生这种情况；入口气源减少或切断，如压缩机供气不足，压缩机没有补充气源等等。所有这些情况如不及时发现及时调节，压缩机都可能发生喘振现象。

4、防止与消除喘振现象的方法

4.1防止与消除喘振现象的根本措施是设法增加压缩机的入口气体流量

对一般无毒，不危险气体如空气，CO2等可采用放空；对合成气，天然气，氨等气体可采取回流循环。采用上述方法后，可使流经压缩机的气体流量增加，消除喘振；但压力随之降低，浪费功率，经济性下降。如果系统需要维持等压的话，放空或回流之后应提升转速，使排出压力达到原有水平。

在升压前和降速、停机之前，应当将放空阀门或回流阀门预先打开，以降低背压，增加流量，防止喘振。

4.2根据压缩机性能曲线，控制防喘裕度

防喘系统在正常运行时应投入自动。

升速、升压之前一定要事先查好性能曲线，选好下一步的运行工况点，根据防喘振安全裕度来控制升压、升速。防喘振安全裕度就是在一定工作转速下，正常工作流量与该转速下喘振流量之比值，一般正常工作流量应比喘振流量大1.05~1，3倍，即：

裕度太大，虽不易引发喘振，但压力下降很多，浪费很大，经济性下降。

在实际运行中，最好将防喘阀门的整定值，根据防喘裕度来整定。过大不经济，过小又不安全。防喘系统根据安全裕度整定好以后，在正常运行时防喘阀门应当关闭，并投入自动，这样既安全又经济。有的单位防喘装置不投自动，而用手动，恐怕发生喘振而不敢关严防喘阀门，正常运行时有大量气体回流或放空，这既不经济又不安全：因为发生喘振时用手动操作是来不及的，结果不能防止喘振现象。