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    離心式壓縮機防喘振控制設計探討
    來源:哲成閥門 作者:哲成閥門貿易部 發布時間:2019-5-19 閱讀:
      1 離心式壓縮機喘振機理
          在對離心式壓縮機進行使用的過程中操作環節與設計工況發生偏離便會在一定程度上造成人口流量降低的問題,由此而導致壓縮機的擴壓器以及葉輪等相關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出現一定的氣流旋轉脫離問題,由此便會使葉輪通道之中的氣流難以通過。在這種工況之下壓縮機聯合工作的管網壓力以及出口壓力會呈現出一定的不穩定狀態,由此便會造成位于壓縮機出口位置的氣體發生反復倒流的問題,進而造成壓縮機內部發生周期性的低頻、軸向以及大幅氣流震蕩情況,這一情況也就是我們所說的喘振現象。
          在壓縮機的人口位置流量比喘振發生臨界流量值下線小的情況下壓縮機工作點便會進人到喘振區,一旦離心式壓縮機的轉速出現變化的話性能曲線也會出現一定的改變。而隨著轉速的不斷增大,喘振的流量也會跟著不斷增加,由此我們也可以認為是隨著轉速出現增加,隨著帶來的便是喘振線向著大流量區進行移動。
    2 離心式壓縮機防喘振機理
          離心式壓縮機發生喘振的主要原因在于壓縮機人口流量的降低。對離心式壓縮機進行防喘振主要是保證壓縮機性能曲線上面的工作點能夠被一直控制在范圍之中,由此來避免其進人到喘振區之后影響壓縮機運行過程中的安全性。所以只要使壓縮機的人口流量比其喘振線上的流量大就能保證壓縮機的平穩運行,進而降低喘振情況發生的概率;谶@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候通過對其出口管線處的流阻進行降低來使人口管線的流量能夠得到有效的提高,進而使壓縮機出口管線的壓力能夠得到降低和有效規避流體發生倒流和防止離心式壓縮機發生喘振。當前降低壓縮機出口流阻的主要方法有一下幾種:將放空管線上方的放空閥打開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上面的防喘振閥門打開來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題。而向大氣之中派送氣流的方法由于會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題發生,通過應用流管線來使壓縮機人口位置的流量得到有效的提高來對出口的壓力進行降低,由此能夠使防止壓縮機喘振的方案得到有效的優化?刂苹亓骶的方法一般是對冷卻器加以利用來使回流氣體的問題得到應對,并且還可以運用帶有防喘振控制閥的熱回流線。如果只是應用冷回流線的話可能會因為冷卻器尺寸過大而造成壓縮出口位置泄壓速度變慢,進而影響回流的效率。而如果只是使用熱回流線的話又會出現雖然回流效率得以保證卻無法對回流氣體進行冷卻;谶@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節
    4.1設定安全下限值
          在對安全下限值進行設定的過程中直接影響到防喘振閥的啟動。一般情況下安全下限值屬于壓縮機防喘振控制的一個關鍵參數。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對壓縮機人口流量的安全下限值進行設定。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固定值之上,來避免壓縮機的工作點進人到喘振區,在對固定極限值繼續擰設定的過程中相對比較簡單,防喘振效果相對也比較理想,并且這個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,如果壓縮機負荷發生波動且需要對轉速進行調節的話可以對該方法進行應用。
    4.2 設計防喘振控制閥
         在對防喘振閥進行設計的過程中需要滿足以下幾點:
         (1)保證其在整個壓縮機性能曲線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上需要的流量要大。
         (4)在對防喘振閥的流通能力進行設計的過程中一定要充分考慮規避壓縮機計人阻塞區的問題發生。
         (5)站在可控性的角度進行分析的話要保證防喘振閥的尺寸不能夠太大。
    5 結語
        筆者主要通過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行防喘振的過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明。
    本文Tag:離心式壓縮機、控制閥、防喘振控制
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