| 離心式壓縮機防喘振控制設計探討 | |
| 來(lái)源：哲成閥門(mén) 作者：哲成閥門(mén)貿易部 發(fā)布時(shí)間：2019-5-19 閱讀：次 | |
| 1 離心式壓縮機喘振機理 在對離心式壓縮機進(jìn)行使用的過(guò)程中操作環(huán)節與設計工況發(fā)生偏離便會(huì )在一定程度上造成人口流量降低的問(wèn)題，由此而導致壓縮機的擴壓器以及葉輪等相關(guān)部件的氣流方向出現一定的變化，在葉片的非工作面位置處會(huì )出現一定的氣流旋轉脫離問(wèn)題，由此便會(huì )使葉輪通道之中的氣流難以通過(guò)。在這種工況之下壓縮機聯(lián)合工作的管網(wǎng)壓力以及出口壓力會(huì )呈現出一定的不穩定狀態(tài)，由此便會(huì )造成位于壓縮機出口位置的氣體發(fā)生反復倒流的問(wèn)題，進(jìn)而造成壓縮機內部發(fā)生周期性的低頻、軸向以及大幅氣流震蕩情況，這一情況也就是我們所說(shuō)的喘振現象。 在壓縮機的人口位置流量比喘振發(fā)生臨界流量值下線(xiàn)小的情況下壓縮機工作點(diǎn)便會(huì )進(jìn)人到喘振區，一旦離心式壓縮機的轉速出現變化的話(huà)性能曲線(xiàn)也會(huì )出現一定的改變。而隨著(zhù)轉速的不斷增大，喘振的流量也會(huì )跟著(zhù)不斷增加，由此我們也可以認為是隨著(zhù)轉速出現增加，隨著(zhù)帶來(lái)的便是喘振線(xiàn)向著(zhù)大流量區進(jìn)行移動(dòng)。 2 離心式壓縮機防喘振機理 離心式壓縮機發(fā)生喘振的主要原因在于壓縮機人口流量的降低。對離心式壓縮機進(jìn)行防喘振主要是保證壓縮機性能曲線(xiàn)上面的工作點(diǎn)能夠被一直控制在范圍之中，由此來(lái)避免其進(jìn)人到喘振區之后影響壓縮機運行過(guò)程中的安全性。所以只要使壓縮機的人口流量比其喘振線(xiàn)上的流量大就能保證壓縮機的平穩運行，進(jìn)而降低喘振情況發(fā)生的概率。基于這種情況我們可以將防喘振的原理理解為將壓縮機人口出的流量被降低到安全下限的時(shí)候通過(guò)對其出口管線(xiàn)處的流阻進(jìn)行降低來(lái)使人口管線(xiàn)的流量能夠得到有效的提高，進(jìn)而使壓縮機出口管線(xiàn)的壓力能夠得到降低和有效規避流體發(fā)生倒流和防止離心式壓縮機發(fā)生喘振。當前降低壓縮機出口流阻的主要方法有一下幾種:將放空管線(xiàn)上方的放空閥打開(kāi)之后使壓縮機出口之中的氣體排出到大氣之中或者將回流管線(xiàn)上面的防喘振閥門(mén)打開(kāi)來(lái)使壓縮機的出口位置形成氣體回流。我們需要注意的是應用放空閥的方法雖然能夠在一定程度上降低壓縮器各個(gè)部件因為喘振想想而受到的影響，但是卻不能使人口位置的流量增加，因此這種方法并不能從根本上解決壓縮機喘振問(wèn)題。而向大氣之中派送氣流的方法由于會(huì )造成較大程度的能量浪費，由此我們也不推薦這種方法。 3 離心式壓縮機防喘振控制的方法 如果能夠實(shí)現壓縮機效能的最大化便可以在一定程度上規避能量浪費的問(wèn)題發(fā)生，通過(guò)應用流管線(xiàn)來(lái)使壓縮機人口位置的流量得到有效的提高來(lái)對出口的壓力進(jìn)行降低，由此能夠使防止壓縮機喘振的方案得到有效的優(yōu)化。控制回流線(xiàn)的方法一般是對冷卻器加以利用來(lái)使回流氣體的問(wèn)題得到應對，并且還可以運用帶有防喘振控制閥的熱回流線(xiàn)。如果只是應用冷回流線(xiàn)的話(huà)可能會(huì )因為冷卻器尺寸過(guò)大而造成壓縮出口位置泄壓速度變慢，進(jìn)而影響回流的效率。而如果只是使用熱回流線(xiàn)的話(huà)又會(huì )出現雖然回流效率得以保證卻無(wú)法對回流氣體進(jìn)行冷卻。基于這種情況我們可以對冷回流和熱回流共同運用。 4 離心式壓縮機防喘振控制設計的重要環(huán)節 4.1設定安全下限值 在對安全下限值進(jìn)行設定的過(guò)程中直接影響到防喘振閥的啟動(dòng)。一般情況下安全下限值屬于壓縮機防喘振控制的一個(gè)關(guān)鍵參數。正常情況下我們可以應用固定極限流量以及可變極限流量來(lái)對壓縮機人口流量的安全下限值進(jìn)行設定。固定式極限流量是將壓縮機人口位置處的流量一直控制在某個(gè)固定值之上，來(lái)避免壓縮機的工作點(diǎn)進(jìn)人到喘振區，在對固定極限值繼續擰設定的過(guò)程中相對比較簡(jiǎn)單，防喘振效果相對也比較理想，并且這個(gè)方法并不需要太多的成本投人，其適用于轉速固定和轉速變化范圍比較小的壓縮機。 可變式防喘振極限流量設置壓縮機人口流量的安全下限值具有降低壓縮機能量損耗的效果，如果壓縮機負荷發(fā)生波動(dòng)且需要對轉速進(jìn)行調節的話(huà)可以對該方法進(jìn)行應用。 4.2 設計防喘振控制閥 在對防喘振閥進(jìn)行設計的過(guò)程中需要滿(mǎn)足以下幾點(diǎn): (1)保證其在整個(gè)壓縮機性能曲線(xiàn)上的所有操作區域之中都能起到有效的防喘振保護效果。 (2)對于可能出現的最大波動(dòng)也能起到較好的防喘振效果。 (3)將防喘振閥的最大流量值控制在比穩定操作情況下防喘振線(xiàn)上需要的流量要大。 (4)在對防喘振閥的流通能力進(jìn)行設計的過(guò)程中一定要充分考慮規避壓縮機計人阻塞區的問(wèn)題發(fā)生。 (5)站在可控性的角度進(jìn)行分析的話(huà)要保證防喘振閥的尺寸不能夠太大。 5 結語(yǔ) 筆者主要通過(guò)對離心式壓縮機喘振和防喘振的機理加以分析，并且提出在對離心式壓縮機進(jìn)行防喘振的過(guò)程中冷回流和熱回流的設計。在此基礎之上對防喘振控制閥的功能要求以及安全下限值的設定加以說(shuō)明。 |
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| 本文Tag：離心式壓縮機、控制閥、防喘振控制 | |
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