文档介绍：离心式压缩机防喘振控制系统的分析研究|离心式压缩机防喘振
[摘 要]本文从喘振产生的原理出发,分析了喘振发生的条件及其特征,并对常见的防喘振控制系统方法进行了比较,论述了防喘振的最好控制方案。处理离心式压缩机的喘振问题,对提升压缩机运行的质量和效率含有主要意义。
[关键词]离心式压缩机 防喘振 控制系统
[中图分类号]TH452[文件标识码]A[文章编号]1007-941602-0119-02
引言
离心式压缩机是工业生产中的关键设备,它含有排气压力高、输送流量小等优点,但也存在轻易发生喘振等缺点。喘振对压缩机的危害极大,因为一旦喘振发生,压缩机将处于不安全工作状态,为了确保压缩机的正常运行,必需配置控制系统来预防喘振的发生。
1 离心式压缩机喘振特征分析
喘振是因为离心式压缩机在某一个小流量下工作时,在叶轮和扩压器中产生强烈的气流分离引发的。离心式压缩机喘振取决于两个原因:一是内部的原因: 压缩机的实际运行流量小于压缩机的喘振流量。压缩机的运行工况远离设计点,流量小于最小值,在叶轮和扩压器内出现气流的严重旋转脱离;二是外部原因: 压缩机的出口压力低于管网压力,造成气体倒流,产生大幅度的振动。前者是内因,后者是外因,内因是在外因的促成下才发生喘振。
2 喘振的危害
喘振现象是离心式压缩机工作在小流量时的不稳定流动状态,喘振现象对压缩机十分有害,它的出现轻则使压缩机停机,中止生产操作造成经济上的损失,重则造成压缩机叶片损坏,能引发压缩机设备报废甚至造成工作人员伤害。喘振还能破坏工艺系统的稳定性和损坏轴承造成恶性事故,因此防喘振是离心式压缩机控制的一个主要部分。
3 离心式压缩机防喘振控制系统
在正常情况下,离心式压缩机的喘振是因为吸入流量的降低,被输送气体的流量小于该工况下特征曲线的喘振点引发的。只要确保压缩机入口流量大于喘振点的流量,系统就会工作在稳定区,不会发生喘振。选择一个适于特定用途的的喘振控制系统,取决于很多原因,它包含:压缩机的种类、负荷的改变、测量元件的灵敏度、可靠性和喘振控制系统所要求的准确度。所以传统的离心式压缩机的防喘振控制方法关键有固定极限流量法和可变极限流量法两种。固定极限流量法通常见于恒速运行的离心机且通常流量调整器的给定值应大于额定喘振点流量的7%～10%;变极限流量法是采取随动防喘振流量控制系统在压缩机的不一样工况下沿喘振曲线自动改变防喘振流量调整器的给定值抑制压缩机喘振的一个方法。
固定极限流量法控制系统研究
传统的压缩机类设备为达成控制流量或压力的目标,能够采取旁通回流、阀门节流、放空等控制手段,这些调整方法即使简单易行,但却是以增加管网损耗,浪费能源为代价的。它不能充足使压缩机工作在其工况区,所以往往造成过早开启防喘振系统,浪费了能源,降低了经济效益。固定极限流量防喘振控制系统见图2,流量控制器是以Qp+S作为其设定值的防喘振控制器。当压缩机正常工作时,控制器的测量值大于其设定值,而回流阀是气关阀,输出达最大值时阀门关闭;当压缩机吸入量小于其设定值时,回流阀打开,压缩机出口气体经回流阀返回至压缩机入口,气量又增大到大于Qp+S值,这么就能够有效地预防喘振的发生。
这种控制方法是使压缩机的入口流量一直保持在大于某一