离心式压缩机防喘振控制设计探讨

2017-01-20方佳浩

中国设备工程 2017年10期

关键词：离心式压缩机现象

方佳浩

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳 110869）

离心式压缩机防喘振控制设计探讨

方佳浩

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳 110869）

主要针对离心式压缩机的防喘振控制设计进行探讨，以离心式压缩机的防喘振控制现状为根据，从压缩机产生喘振的原因、控制压缩机喘振的设计原理以及防喘振的控制技术以及要点等方面进行深入分析与研究，主要目的在于更好的促进离心式压缩机的正常运行。

离心式压缩机；防喘振；控制技术

在工业技术不断进步的同时，离心式压缩机也在不断的更新换代，从最初的晶体管压缩机逐渐到电子控制的压缩机，逐渐成为工业产业发展的重要设备。当然在离心式发展过程中，也存在很多需要不断完善的地方，离心式压缩机在实际工作中，能够稳定工作的范围比较小，并且经常会出现严重的喘振问题，同时这种机器在应用中具有很大的危险性，需要进行严格的管理与控制。离心式压缩机工作过程中造成严重的浪费以及因为其他原因导致质量控制不当等问题亟需解决。

1 离心式压缩机产生喘振的原因

离心式压缩机在工作中，经常会出现喘振现象，这种问题的发生主要是因为压缩机在工作过程中，其中的气体流动产生超负荷运转，以及压缩机工作中的分子量、温度变化等多种原因造成。在压缩机正常工作中，若是吸入的含量逐渐减小，降到一定程度，就会导致其中的压缩比例发生变化，气体输出线路中的压力与压缩机正常压力出口的比例之间不协调，造成压缩机中的气体倒流在压缩机中，来回反复造成压缩机出现喘振现象。压缩机若是出现喘振现现象，会导致压缩机中的机器轴位出现变化，不能正常工作。因此在离心式压缩机运动过程中，一定要进行严格控制，防止出现喘振现象，并在出现喘振现象时及时改善。

2 压缩机喘振现象防治规律

在一般工作状态中，离心式压缩机根据正常吸入流量的逐渐减少，将气体进行不断传输，传输过程中若是其中的外部流量大于内部流量就会导致压缩机工作出现异常，气流速度不能得到很好的控制，严重影响到压缩机，出现喘振现象。喘振问题的发生原因还需要根据实际工作的规划与研究进行分析，若是重油产业施工裂化的离心式压缩机，在工作中出现喘振现象，根据压缩机气流控制，将其中部分气流进行隔离取回，减少机器气流传输的压力，降低压缩机工作的负荷生产，在此基础上，更好的满足离心式压缩机运作需要。在离心式压缩机出现喘振问题期间，主要的防控技术包括对离心式压缩机的固定流量系统进行控制，以及离心式压缩机的可变动流量进行控制。对于压缩机中的固定限值流量控制主要是保证压缩机运行过程中一直能够在固定的范围内进行工作，严格控制压缩机工作范围，防止其运行到喘振范围中。对于这种固定控制方式，虽然比较简单，但是却是最直接的改善方式，不仅操作起来比较简单，并且防喘振可靠性比较高。可变动流量控制过程中，在离心式压缩机防喘振方面应用的也非常广泛，这种可变量控制方式虽然在技术上应用比较复杂，但是能够很好的保证能量的有效利于，是比较理想的一种方式。

3 离心式压缩机喘振控制系统发展现状

离心式压缩机在工厂生产中具有固定的系统模式，其中离心式压缩机在运行发展中，主要的喘振控制要求包含保证压缩机的正常安全运行，根据机器的基本工作范围进行确定，保证压缩机的工作情况稳定，更方便人工操作以及运行，提高机器的自动操作性。在压缩机系统控制条件中，需要根据离心式压缩机工作系统的工作要求对压缩机的工作状态进行控制，将压缩机的真实工作状态展现在员工面前，使员工对压缩机工作的具体状态进行更加详细的了解，并且将各种信息等制作成表格形式进行严格管理与存储，方便以后的查询与数据研究。若是在正常工作期间，压缩机出现不稳定或是轻微喘振现象，离心式压缩机的运行控制系统能够及时发现其中出现的问题，及时向操作人员给予一定的预警提示，同时能够根据压缩机的不同状态产生的问题。进行分析，控制系统还能够及时采取一定的补救救治措施，保证离心式压缩机能够安全运行，正常工作。根据离心式压缩机的安全设计，如何更好的保证压缩机系统对喘振进行控制成为当下非常重视的问题，根据对离心式压缩机喘振控制系统的详细研究，当前喘振控制系统的现状如下。

3.1 喘振控制系统的选择与应用

喘振控制系统是保证离心式压缩机正常运行以及安全的重要体系，我国对于这方面的应用与选择主要是以传统压缩机运行中的机制为支持，利用调节控制的方式对压缩机中的气量以及压力等进行调节，清楚分析出压缩机在运行过程中的排气压力，对其进行分别调整，制作成单回路的控制体系，对于气压控制需要使用并联的方式，这样能够达到能量使用的更加科学合理。压缩机控制的部件基本选择的都是机械类型的能够保证对压缩机气压等实现双比例协调的继电器设备，这种设备很好的保证了压缩机在工作中出现问题能够实现压力调节，不影响企业生产的正常运行。根据企业生产中离心式压缩机的数据信息变化，将各种数据全部存储在计算机中，利用固定可编程序来推动离心式压缩机的喘振控制。

3.2 喘振控制系统软件研发资源

随着技术的发展与进步，离心式压缩机发展也在不断进步与改善，对于压缩机的购进，需要根据供货商提供的相关介绍进行分析，保证与企业生产系统需要相一致。在系统选择上还需要注意一定要具有明确的针对性，控制喘振效果一定要非常明显，能够很好的保证离心式压缩机的正常运行。在通过第三方厂家购买机器的过程中，一定要注意其中的监控系统，保证使用周期正常，同时还能对使用成本进行严格控制。与此同时也可以选择自己企业设计生产制造的离心式压缩机，这样对于企业的整体运行成本能够得到更好的控制，降低一定的购进费用，但是花费的时间以及人力等比较多。

3.3 喘振控制手段选择

喘振控制的手段选择是保证离心式压缩机正常运行以及安全的重要因素，同时也是离心式压缩机在企业运行过程中的基本支持，喘振问题的控制从传统压缩机发展至今使用最普遍的方式为增大压缩机的流量，实现对喘振进行严格控制，控制方案一般以压缩机的安全运行为基础，性能为辅的控制理念。当然在科学技术不断发展的现在，很多离心式压缩机在使用过程中会针对出现喘振的不同原因进行不同控制与改善措施，例如当下的模糊控制以及神经网络控制等应用越来越频繁，为压缩机的智能运行以及喘振控制提供了有利条件，也为离心式压缩机防喘振控制设计奠定了坚实的基础。在防喘振控制系统设置过程中，因为离心式压缩机自身的压力传输运行流程比较复杂，因此需要在控制系统中增加多个监控管理系统，根据离心式压缩机的使用，对压比或流量等进行严格控制，不断提高离心式压缩机的防喘振控制系统控制能力。

4 压缩机防喘振控制手段

防喘振控制手段主要是针对压缩机出现喘振问题的解决方案，其中防喘振控制手段主要包含定极限流量法、变极限流量法两种手段。对于离心式压缩机的喘振问题一直是离心式压缩机研究的重点，也是危害压缩机平稳运行的工况之一，目前压缩机喘振的控制方式也在不断完善与加强，但是在离心式压缩机管理中实际运用的方法主要包含这两种。首先是定极限流量法，这种防喘振控制手段利用离心式压缩机运行中的流量进行控制，保证其中各个流量之间一定要高于设计流量，这样才能更好的保证压缩机正常运转，不会出现严重的喘振现象。与此同时需要根据离心式压缩机出现喘振现象的原因，选择相适应的流量控制值，保证控制的流量变化在离心式压缩机正常运行的范围内，防止出现压比过大或是流量不足出现喘振现象。在离心式压缩机运行过程中，若是出现喘振现象，这种情况下就需要采取回路的方式进行处理，将其中的流量进行回流的方式进行增加，防止压缩机的运行点进入压缩机的喘振区域内。这种流量控制方法在离心式压缩机运行中应用非常普遍，根据离心式压缩机中的数字仪表进行参数变化的监控，同时提升压缩机自身运行的可靠性，充分体现出离心式压缩机防喘振控制系统的优势。其次，变极限流量法主要是在压缩机出现严重负荷的状态下进行使用，这种方法能够更好的实现能源的充分利用，用来完善离心式压缩机中能源消耗比较大的缺陷。并且这种方式是在原有离心式压缩机防喘振控制系统上进行的改进与优化，很好的提高了防喘振控制系统的控制力度。