离心式压缩机流量及喘振控制

时间：2020-01-05

压缩机控制系统中较重要的是工艺参数(即性能参数)的控制，一般包括：

1.排气压力Pd

2.进气压力Pi

3.质量流量Qm

4.其它有关变量，例如制冷压缩机的温度。

压缩机的操作方式决定了工艺参数不同的控制方案。本文将要讨论的压缩机操作方式有：

1.进口带有节流装置的恒转速操作。

2.变转速操作。

3.进口带有导流叶片的恒转速操作。

进口带有节流装置的恒转速压缩机的控制，主要部件是一个装在吸气管路中的气动调节阀。对于变速压缩机来说，变频电机或蒸汽透平可视作控制部件。进口导流叶片是压缩机的内在节流装置，可通过执行机构来控制。

喘振[4]是离心式压缩机的一种特有现象。在工艺操作过程中喘振控制通常并不是主要的，但作为一个压缩机的保护装置来说却又是主要的，因为一旦喘振发生，压缩机将处于不安全的工作状态，因此任何一个操作中可能使流量下降到压缩机喘振流量以下的系统，都应该设置喘振控制。

喘振控制可通过打开压缩机的旁路阀或直接将一部分气体放空以维持压缩机的较低流量来实现。但是由于使气体通过旁路或放空都意味着要浪费能量，所以通常总希望尽可能准确地确定喘振流量，以便于实际操作时，避免不必要的浪费。但是，确定喘振流量并非易事。因为它不是一个定值，而与其它参数有关，因此对于其它也有影响的参数，也要考虑到喘振系统中。于是通过不同测量方法，形成多种的控制方案。

选择一个适于特定用途的喘振控制系统，取决于许多因素，它包括：压缩机的种类;负荷的变化;测量元件的简易性、可靠性和喘振控制系统所要求的精确度等。

大多数压缩机系统通常用到过的控制都可应用于喘振控制中，本文列举了几个喘振调节的例子。其中有专为恒排气压力的系统设计的，也有适合于工艺参数变动的控制系统。虽然这些例子不能包括喘振控制系统所有可能的配置方式，但其阐明的原则将有助于解决其它特殊系统的问题。

本文介绍了许多由各种各样的测量值而得出的不同类型的喘振调节系统，所有这些系统都是以喘振线的理论特性为基础的。在许多情况下可能会发现由压缩机制造厂提供的压缩机图纸上的喘振线与理论的特性并不完全一致。其原因之一是喘振通常在多级压缩机中的一级内发生，而其进气与排气条件却无法反映出发生喘振的那一级的工作状况。尽管如此，把理论喘振线为基础的喘振控制系统作为指导方向，仍然是正确的，并且还能够用来检验所要求的保护。另外还需注意的是，除非该压缩机的特性是由统一设计而制定的，否则喘振控制系统都应包括简单的增益与偏置调整，以允许在现场经验指导下调整喘振的位置。

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