離心式壓縮機防喘振控制設計探討

方佳浩

（沈陽鼓風機集團股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

離心式壓縮機防喘振控制設計探討

方佳浩

（沈陽鼓風機集團股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

主要針對離心式壓縮機的防喘振控制設計進行探討，以離心式壓縮機的防喘振控制現狀為根據，從壓縮機產生喘振的原因、控制壓縮機喘振的設計原理以及防喘振的控制技術以及要點等方面進行深入分析與研究，主要目的在于更好的促進離心式壓縮機的正常運行。

離心式壓縮機；防喘振；控制技術

在工業技術不斷進步的同時，離心式壓縮機也在不斷的更新換代，從最初的晶體管壓縮機逐漸到電子控制的壓縮機，逐漸成為工業產業發展的重要設備。當然在離心式發展過程中，也存在很多需要不斷完善的地方，離心式壓縮機在實際工作中，能夠穩定工作的范圍比較小，并且經常會出現嚴重的喘振問題，同時這種機器在應用中具有很大的危險性，需要進行嚴格的管理與控制。離心式壓縮機工作過程中造成嚴重的浪費以及因為其他原因導致質量控制不當等問題亟需解決。

1 離心式壓縮機產生喘振的原因

離心式壓縮機在工作中，經常會出現喘振現象，這種問題的發生主要是因為壓縮機在工作過程中，其中的氣體流動產生超負荷運轉，以及壓縮機工作中的分子量、溫度變化等多種原因造成。在壓縮機正常工作中，若是吸入的含量逐漸減小，降到一定程度，就會導致其中的壓縮比例發生變化，氣體輸出線路中的壓力與壓縮機正常壓力出口的比例之間不協調，造成壓縮機中的氣體倒流在壓縮機中，來回反復造成壓縮機出現喘振現象。壓縮機若是出現喘振現現象，會導致壓縮機中的機器軸位出現變化，不能正常工作。因此在離心式壓縮機運動過程中，一定要進行嚴格控制，防止出現喘振現象，并在出現喘振現象時及時改善。

2 壓縮機喘振現象防治規律

在一般工作狀態中，離心式壓縮機根據正常吸入流量的逐漸減少，將氣體進行不斷傳輸，傳輸過程中若是其中的外部流量大于內部流量就會導致壓縮機工作出現異常，氣流速度不能得到很好的控制，嚴重影響到壓縮機，出現喘振現象。喘振問題的發生原因還需要根據實際工作的規劃與研究進行分析，若是重油產業施工裂化的離心式壓縮機，在工作中出現喘振現象，根據壓縮機氣流控制，將其中部分氣流進行隔離取回，減少機器氣流傳輸的壓力，降低壓縮機工作的負荷生產，在此基礎上，更好的滿足離心式壓縮機運作需要。在離心式壓縮機出現喘振問題期間，主要的防控技術包括對離心式壓縮機的固定流量系統進行控制，以及離心式壓縮機的可變動流量進行控制。對于壓縮機中的固定限值流量控制主要是保證壓縮機運行過程中一直能夠在固定的范圍內進行工作，嚴格控制壓縮機工作范圍，防止其運行到喘振范圍中。對于這種固定控制方式，雖然比較簡單，但是卻是最直接的改善方式，不僅操作起來比較簡單，并且防喘振可靠性比較高。可變動流量控制過程中，在離心式壓縮機防喘振方面應用的也非常廣泛，這種可變量控制方式雖然在技術上應用比較復雜，但是能夠很好的保證能量的有效利于，是比較理想的一種方式。

3 離心式壓縮機喘振控制系統發展現狀

離心式壓縮機在工廠生產中具有固定的系統模式，其中離心式壓縮機在運行發展中，主要的喘振控制要求包含保證壓縮機的正常安全運行，根據機器的基本工作范圍進行確定，保證壓縮機的工作情況穩定，更方便人工操作以及運行，提高機器的自動操作性。在壓縮機系統控制條件中，需要根據離心式壓縮機工作系統的工作要求對壓縮機的工作狀態進行控制，將壓縮機的真實工作狀態展現在員工面前，使員工對壓縮機工作的具體狀態進行更加詳細的了解，并且將各種信息等制作成表格形式進行嚴格管理與存儲，方便以后的查詢與數據研究。若是在正常工作期間，壓縮機出現不穩定或是輕微喘振現象，離心式壓縮機的運行控制系統能夠及時發現其中出現的問題，及時向操作人員給予一定的預警提示，同時能夠根據壓縮機的不同狀態產生的問題。進行分析，控制系統還能夠及時采取一定的補救救治措施，保證離心式壓縮機能夠安全運行，正常工作。根據離心式壓縮機的安全設計，如何更好的保證壓縮機系統對喘振進行控制成為當下非常重視的問題，根據對離心式壓縮機喘振控制系統的詳細研究，當前喘振控制系統的現狀如下。

3.1 喘振控制系統的選擇與應用

喘振控制系統是保證離心式壓縮機正常運行以及安全的重要體系，我國對于這方面的應用與選擇主要是以傳統壓縮機運行中的機制為支持，利用調節控制的方式對壓縮機中的氣量以及壓力等進行調節，清楚分析出壓縮機在運行過程中的排氣壓力，對其進行分別調整，制作成單回路的控制體系，對于氣壓控制需要使用并聯的方式，這樣能夠達到能量使用的更加科學合理。壓縮機控制的部件基本選擇的都是機械類型的能夠保證對壓縮機氣壓等實現雙比例協調的繼電器設備，這種設備很好的保證了壓縮機在工作中出現問題能夠實現壓力調節，不影響企業生產的正常運行。根據企業生產中離心式壓縮機的數據信息變化，將各種數據全部存儲在計算機中，利用固定可編程序來推動離心式壓縮機的喘振控制。

3.2 喘振控制系統軟件研發資源

隨著技術的發展與進步，離心式壓縮機發展也在不斷進步與改善，對于壓縮機的購進，需要根據供貨商提供的相關介紹進行分析，保證與企業生產系統需要相一致。在系統選擇上還需要注意一定要具有明確的針對性，控制喘振效果一定要非常明顯，能夠很好的保證離心式壓縮機的正常運行。在通過第三方廠家購買機器的過程中，一定要注意其中的監控系統，保證使用周期正常，同時還能對使用成本進行嚴格控制。與此同時也可以選擇自己企業設計生產制造的離心式壓縮機，這樣對于企業的整體運行成本能夠得到更好的控制，降低一定的購進費用，但是花費的時間以及人力等比較多。

3.3 喘振控制手段選擇

喘振控制的手段選擇是保證離心式壓縮機正常運行以及安全的重要因素，同時也是離心式壓縮機在企業運行過程中的基本支持，喘振問題的控制從傳統壓縮機發展至今使用最普遍的方式為增大壓縮機的流量，實現對喘振進行嚴格控制，控制方案一般以壓縮機的安全運行為基礎，性能為輔的控制理念。當然在科學技術不斷發展的現在，很多離心式壓縮機在使用過程中會針對出現喘振的不同原因進行不同控制與改善措施，例如當下的模糊控制以及神經網絡控制等應用越來越頻繁，為壓縮機的智能運行以及喘振控制提供了有利條件，也為離心式壓縮機防喘振控制設計奠定了堅實的基礎。在防喘振控制系統設置過程中，因為離心式壓縮機自身的壓力傳輸運行流程比較復雜，因此需要在控制系統中增加多個監控管理系統，根據離心式壓縮機的使用，對壓比或流量等進行嚴格控制，不斷提高離心式壓縮機的防喘振控制系統控制能力。

4 壓縮機防喘振控制手段

防喘振控制手段主要是針對壓縮機出現喘振問題的解決方案，其中防喘振控制手段主要包含定極限流量法、變極限流量法兩種手段。對于離心式壓縮機的喘振問題一直是離心式壓縮機研究的重點，也是危害壓縮機平穩運行的工況之一，目前壓縮機喘振的控制方式也在不斷完善與加強，但是在離心式壓縮機管理中實際運用的方法主要包含這兩種。首先是定極限流量法，這種防喘振控制手段利用離心式壓縮機運行中的流量進行控制，保證其中各個流量之間一定要高于設計流量，這樣才能更好的保證壓縮機正常運轉，不會出現嚴重的喘振現象。與此同時需要根據離心式壓縮機出現喘振現象的原因，選擇相適應的流量控制值，保證控制的流量變化在離心式壓縮機正常運行的范圍內，防止出現壓比過大或是流量不足出現喘振現象。在離心式壓縮機運行過程中，若是出現喘振現象，這種情況下就需要采取回路的方式進行處理，將其中的流量進行回流的方式進行增加，防止壓縮機的運行點進入壓縮機的喘振區域內。這種流量控制方法在離心式壓縮機運行中應用非常普遍，根據離心式壓縮機中的數字儀表進行參數變化的監控，同時提升壓縮機自身運行的可靠性，充分體現出離心式壓縮機防喘振控制系統的優勢。其次，變極限流量法主要是在壓縮機出現嚴重負荷的狀態下進行使用，這種方法能夠更好的實現能源的充分利用，用來完善離心式壓縮機中能源消耗比較大的缺陷。并且這種方式是在原有離心式壓縮機防喘振控制系統上進行的改進與優化，很好的提高了防喘振控制系統的控制力度。

5 結語

綜上所述，離心式壓縮機是我國很多工業產業非常重視的一種設備，提高防喘振控制系統主要是為了更好的保證離心式壓縮機的正常運行，同時更好的保證離心式壓縮機的安全運行。

[1]李方濤,李書臣,蘇成利,瞿楓. 離心式壓縮機防喘振控制及故障診斷系統研究與應用[J]. 化工自動化及儀表,2011,05:589-592.

[2]龐天照.離心式壓縮機防喘振模糊PID控制系統研究[J]. 科技創新導報,2011,13:51-52.

TH452

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1671-0711（2017）05（下）-0040-02