压缩机防喘振的两种方法

1 压缩机防喘振的两种方法压缩机防喘振的两种方法 压缩机防喘振的两种方法 1 一 离心式压缩机喘振的原因 1 二 防喘振自控系统的可行性分析 1 三 防喘振自控系统的几种实现方法 2 1 固定极限流量法 2 2 可变极限流量法 2 四 防喘振控制系统的实现方法 3 五 结束语 5 一 离心式压缩机喘振的原因一 离心式压缩机喘振的原因 喘振是离心式压缩机的固有特性 产生喘振的原因首先得从对象特性上找 从图 1 中可 见压缩机的压缩比 P2 P1 与流量 Q 的曲线上都有一个 P2 P1 值的最高点 在此点右面的曲线 上工作 压缩机是稳定的 在曲线左面低流量范围内 由于气体的可压缩性 产生了一个不 稳定状态 当流量逐渐减小到喘振线时 一旦压缩比下降 使流量进一步减小 由于输出管 线中气体压力高于压缩机出口压力 被压缩了的气体很快倒流入压缩机 待管线中压力下降 后 气体流动方向又反过来 周而复始便产生喘振 喘振时压缩机机体发生振动并波及到相 邻的管网 喘振强烈时 能使压缩机严重破坏 二 防喘振自控系统的可行性分析二 防喘振自控系统的可行性分析 为使压缩机安全有效和经济运行 在低负荷下操作时 其气量应始终保持在喘振区右边 并留有一定的安全裕量 一般控制线位于超过喘振极限流量的 5 10 之处 只要保证压 缩机吸人流量大于临界吸入量 Qp 系统就会工作在稳定区 不会发生喘振 即在生产降负 荷时 须将部分出口气体 经出口旁路阀返回到入口或将部分出口气放空 保证系统工作在 稳定区 2 三 防喘振自控系统的几种实现方法三 防喘振自控系统的几种实现方法 目前常采用两类防喘振方法 即固定极限流量 或称最小流量 法与可变极限流量法 1 固定极限流量法 固定极限流量法 固定极限流量的防喘振控制系统 就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量 如 图 1 中的 Qp 从而避免进入喘振区运行 此法优点是控制系统简单 使用仪表较少 缺点 是当压缩机转速降低 处在低负荷运行时 防喘振控制系统投用过早 回流量较大 能耗较 大 2 可变极限流量法 可变极限流量法 在压缩机负荷有可能通过调速来改变的场合 因为不同转速工况下 极限喘振流量是一 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法 应是留有适当的安全裕量 使防喘振调节器沿着喘振极限流量曲线右侧的一条安全控制线工作 这便是可变极限流量法 常用控制方案有两种 一是采用测量压缩机转速 经函数发生器作为流量调节器给定值 图 2 二是根据防喘振控制线的数学表达式 用常规仪表来模拟表达式 1 控制流程如 图 3 所示 近年来随着数字仪表和微处理器的发展 这样的控制系统已容易实现 3 其中 a b 由压缩机制造厂决定 C 是一个常数 式中 M 分子量 z 压缩系数 R 气体常数 k 综合流量系数 四 防喘振控制系统的实现方法四 防喘振控制系统的实现方法 水气厂一英格索兰空气压缩机 型号为 C90M 3 三级压缩 流量 11942m3 h 进气 压力 绝 0 09MPa 排气压力 绝 0 9MPa 功率 1305kW 防喘振控制系统如图 4 所示 此防喘振系统是通过测量机组出口压力接近喘振点 旁通阀打开点 时 打开旁通阀来放出 部分空气实现的 4 旁通阀打开点的设定很重要 设定过高时 压缩机在低负荷下消耗更大的能量 设定过 低时 压缩机将被允许穿过喘振线而发生喘振 而压缩机的 CMC 可自动调整旁通阀打开点 使其高于喘振线的值来修正 该压缩机也曾发生喘振 从自控系统分析 有几种情况会造成 压缩机喘振 1 出口压力的检测出现故障 使 CMC 接受的信号是假信号 造成旁通阀不能开到位 2 旁通阀故障 打不开 3 斜坡时间 旁通阀从关到开的时间 设定过长 使旁通阀打开过于滞后 4 入口过滤器脏 过滤器阻力大 入口流量减小 5 CMC 故障 使旁通阀失控 5 五 结束语五 结束语 离心式压缩机的