離心壓縮機為什么會喘振？
離心壓縮機的特性，決定了喘振不可避免，只能預防。
作為使用維護人員，了解喘振的原理及預防措施，對科學的使用離心壓縮機很有必要。
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什么是喘振
當離心壓縮機的操作工況發(fā)生變動，并偏離設計工況時，如果氣體流量減少，則進入葉輪或擴壓器流道的氣流方向會發(fā)生變化。
當流量減少到一定程度，由于葉輪的連續(xù)旋轉和氣流的連續(xù)性，使這種邊界層分離現(xiàn)象擴大到整個流道，而且由于氣流分離沿著葉輪旋轉的反方向擴展，從而使葉道中形成氣流旋渦，再從葉輪外圓折回到葉輪內(nèi)圓，此現(xiàn)象稱為氣流旋離，又稱旋轉失速。
發(fā)生旋轉脫離時，葉道中的氣流通不過去，級的壓力也突然下降，排氣管內(nèi)較高壓力的氣體便倒流回級里來。
瞬間，倒流回級中的氣體就補充了級流量的不足，使葉輪又恢復正常工作，從而重新把倒流回來的氣體壓出去，這樣又使級中流量減少，于是壓力又突然下降，級后的氣體又倒流回級中，如此周而復始，在系統(tǒng)中產(chǎn)生了周期性的氣體振蕩現(xiàn)象。這種現(xiàn)場稱為喘振。
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喘振發(fā)生的原因
1.流量
離心壓縮機在不同轉速n下都對應著一條出口壓力P與流量Q之間的曲線。
隨著流量的減少，壓縮機的出口壓力逐漸增大，當達到該轉速下最大出口壓力時，機組進入喘振區(qū)，壓縮機出口壓力開始減少，流量也隨之減少，壓縮機發(fā)生喘振。
從曲線看，流量減少是發(fā)生喘振的根本原因，在實際生產(chǎn)中盡量避免壓縮機在小流量的工況下運行。
2.氣體相對分子質量
如下圖，離心壓縮機在恒壓運行條件下，當相對分子質量M=20的氣體發(fā)生喘振時候，相對分子質量M=25和28的氣體運行點遠離喘振區(qū)。
因此，在恒壓運行工況下，相對分子質量越小，越容易發(fā)生喘振。
3.入口壓力
如下圖，壓縮機的入口壓力P1>P2>P3，在恒壓運行工況下，入口壓力越低，越容易發(fā)生喘振，這也是入口過濾器壓差增大時，要及時更換濾芯的原因。
4、入口溫度
下圖是恒壓恒轉速下運行的離心壓縮機，在不同入口氣體溫度時的曲線。
從曲線上可以看出，在恒壓運行工況下，氣體入口溫度越高，越容易發(fā)生喘振。
因此，對同一臺離心式壓縮機來說，夏季比冬季更容易發(fā)生喘振。
5、轉速
透平式驅動的壓縮機，根據(jù)外界不同流量要求運行在不同轉速下，在外界用氣量一定的情況下，轉速越高，越容易發(fā)生喘振。
綜上，出現(xiàn)喘振的根本原因是壓縮機的流量過小，小于壓縮機的最小流量（或者說由于壓縮機的背壓高于其最高排壓），導致機內(nèi)出現(xiàn)嚴重的氣體旋轉分離。
外因則是管網(wǎng)的壓力高于壓縮機所提供的排壓，造成氣體倒流，并產(chǎn)生大幅度的氣流脈動。
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喘振預防措施
1.壓力調(diào)節(jié)
壓縮機在高于設定壓力的條件下工作時，可通過進口節(jié)流的方式維持出口壓力，或打開防喘振調(diào)節(jié)閥將部分壓力放空。
也可加裝旁通管，采用旁通回流的方法，使排氣壓力保持在設定的壓力下，使其流量維持在所限定的最低流量之內(nèi)。
2.合理控制防喘振安全裕度
根據(jù)離心機性能曲線，在喘振線右側采用了一條防喘振線，作為防喘振調(diào)節(jié)器的給定值曲線，它與喘振線之間的區(qū)域是壓縮機的安全邊界，稱為安全裕度。
它是在一定工作轉速下，正常流量與該轉速下喘振流量之比值。
當壓縮機工作點到達防喘振線時，防喘振調(diào)節(jié)閥打開，以使工作點右移進入安全區(qū)，從而避免喘振的發(fā)生。
3.設置報警儀器
在離心機的進口安裝流量儀，出口安裝壓力傳感器進行監(jiān)控，一旦壓縮機接近喘振工況區(qū)時發(fā)出報警，以提前采取措施，防患于未然。
小結
以上，我和你聊了離心壓縮機難以避免且必須重視的一種故障--喘振。
其發(fā)生的根本原因是流量不足。
希望對你的日常工作有所幫助
感謝你的陪伴，再見。
