离心式空气压缩机的喘振分析

来源 :中国化工贸易 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weiandlu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  离心式空气压缩机是空分装置的主要生产设备,是一种比较精密的动力机械,是一种高速旋转的设备,在生产过程中具有重要的作用。
  空气压缩机的运行不稳定,会造成空分装置仃车,从而造成整个生产系统的全面仃止,造成重大的设备事故和巨大的经济损失,为了避免运行过程中出现重大事故,保证空压机可靠安全、稳定、长周期运行。制订有效的运行方式,减少故障发生的频率,提高运行的可靠性,延长设备的使用寿命,降低运行维护成本,提高经济效益,具有重要的意义。当离心式压缩机出口压力升高,流量减少到一定程度时,机器出现不稳定状态,流量在较短时间内发生较大波动,而且压缩机压力突然下降,变化幅度很大,很不稳定,机器产生强烈的振动,同时发出异常的噪音,称为喘振,喘振会对压缩机的安全运行造成很大的危害。
  一、喘振的机理
  由于压力升高而造成流量的减少,气流流动方向与叶轮叶道的方向发生偏离,使进口气流方向与安装角之间产生了正冲角,同时由于轴向旋涡等的影响,造成叶轮流道速度很不均匀,在严重脱离叶片的通道中没有气流流动,压力突然下降,造成压缩机后的高压气流倒流,弥补了流量的不足,从而恢复正常,然后又将倒灌进来的气体压出,级中流量又减少,又产生上述现象,这样周而复始进行,使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉动,流量又随着波动,机器强烈振动,并发出强烈的噪音,这是喘振的实质。喘振是离心式压缩机本身固有的特性,而造成喘振的唯一直接原因是进气量减少到一定值。
  二、喘振的原因
  影响压缩机喘振的因素不是单一的,是多种因素综合作用的结果。
  1.系统压力超高
  造成这种情况有:压缩机紧急仃机,气体为此进行放空或回流;出口管道上的单向逆止阀门动作不灵活,关闭不严,或者单向阀距压缩机出口太远,阀前气体容量很大,系统突然减量,压缩机来不及调节,防喘振阀在手动位置未投自动等。
  2.吸入流量不足
  由于外界原因使吸入量减少到喘振流量以下,使压缩机进入喘振区域引起喘振,如开车时进口导叶开度太小,吸入气量太少;空气过滤器堵塞或阻力增大;空分设备管路堵塞,阻力增加或阀门故障;压缩机中间冷却器阻塞或阻力增大;气体冷却器泄漏;任意一组吸入气温升高,气體密度减少造成吸入量减少。
  3.机械部件损坏脱落
  机械密封,平衡盘密封,O型环等部件安装不全,安装位置不准或者脱落,会形成各级之间各段之间串气,可能引起喘振,过滤器阻力太大,逆止阀失效或破损都有可能发生喘振。
  4.操作中,升速升压过快,降速之前未能首先降压
  升速、升压要缓慢均匀,降速之前应先采取卸压措施,如放空,回流等,以免转速降低后,气流倒灌。
  5.工况改变、运行点落入喘振区
  操作过程中,工况变化,如改变转速、流量,压力之前,未查看特性曲线,使压缩机运行点落入喘振区。
  6.正常运行时,防喘振阀未投自动
  7.介质状态变化造成喘振
  如气体出口流量,入口压力、入口温度、出口压力、出口温度的变化等。
  三、喘振的危害
  1.气流脉动使压缩机的大部分动能转化为热能,致使压缩机内温度迅速上升。
  2.压缩机性能恶化,压力、效率降低;
  3.出现异常噪声,吼叫和爆音;
  4.机组出现强烈振动,使得压缩机的轴承,密封损坏,转子和固定部件发生碰撞,造成机器严重破坏。
  喘振是离心式压缩机性能反常的一种不稳定运作状态,发生喘振时,表现为整个机组管网系统气流周期性的振荡,不但会使压缩机的性能显著恶化,气流参数(压力、流量)产生大幅度脉动,还会使压缩机的转子及定子元件经受交变动应力,级间压力失调引起强烈的振动,使密封及轴承损坏,甚至发生轴承及定子元件相碰,压送气体外泄引起爆炸等恶性事故。因此操作中必须远离喘振区。
  四、防止喘振的措施
  1.在运行过程中,增加压缩机的入口流量入口压力的参数指示,在流量不变时,可通过降低压缩机出口压力增加入口压力,或两者相结合的方法减小出进口压比,来防止压缩机喘振。
  2.在压缩机出口管路上设置自动防喘振装置,目前绝大多数的离心式压缩机已采用了防喘振阀,正常生产中防喘振打入“自动”状态。
  3.定期更换自滤式过滤器的滤筒,防止入口阻力过大。
  4.定期调校防喘振阀,确保阀位准确,动作灵敏,对压缩机的出口单向阀要定期维护,确保灵活好用,压缩机进口导叶阀是否反应灵敏,反馈信号一定要准确无误。
  5.提高岗位人员的综合素质,全面提升质量,在压缩机起动前要首先做好各项检查,起动后的系统升后操作平缓、平稳,切忌操作阀门大开大关,压缩机系统的操作要平稳,其次不要大幅度波动。
  6.在运行期间,压缩机的叶片、叶轮的腐蚀或结垢,可使压缩机特性曲线变化,防止进入喘振区域,合理安排时间,对设备检修。
  7.水质问题对压缩机的影响,为了节约用水,降低运行费用,一般采有开放式循环水冷却机组,由于开放式水质容易受环境空气的影响,水中悬浮物沉淀物不断增加,水蒸发后水中钙镁离子沉积且氯根增大,搞好冷却水过滤和沉淀,保证正常水质,避免由于水中化学杂质不断被浓缩,最终对空压机气体冷却器产生结垢和腐蚀,造成机组通道阻塞,引起喘振。
  案例分析
  针对我单位SVK12 一4H离心式压缩机发生多次喘振分析。分析认为:由于SVK压缩机的喘振与进口流量和出口压力有关,开车过程中二段放空阀关闭时,进口流量下降约1100m/h(比以前流量下降为300m/h)为防止SVK压缩机进入喘振区工艺上采取如下措施:
  1.控制进口流量在7400m/h以上,出口压力控制小于1.87Mpa。
  2.如果进口流量低于7400m/h,出口压力控制小于1.81Mpa。
  3.可采取补充新鲜水降低各段入口温度。
  由于二级冷却器和三级冷却器气侧翅片腐蚀严重,二级冷却器的气侧翅片腐蚀尤为严重,导致气侧通道堵塞,影响气流通道。设备上采取的措施如下:
  1.对2007年更换的二级冷却器和三级冷却器内芯查漏管程高压水清洗。
  2.采购两台冷却器气侧硅胶密封和垫片,车间择机对二级和三级冷却器进行抽芯更换。
  总结:
  喘振是影响离心空气压缩机平稳运行主要因素之一,在生产过程中具有较大的危害,我们应该结合生产实践和操作经验,加强对空压机运行参数的监控,逐步弄清喘振的机理,掌握喘振的主要影响因素。对操作人员进行严格的培训,对压缩机应精心操作,认真维护确保安全运转,操作人员必须熟悉压缩机的构造,作用原理和性能,掌握设备的安全运转规程,熟悉操作技术和安全技术,若发现不正常情况应迅速找出原因,采取措施迅速排除故障。熟悉常见的喘振实例,采取有效的防喘振措施,保证压缩机高效、可靠地、经济安全稳定长周期运行。
  参考文献:
  [1] 李昌富,任化琴.中冷器引起的离心式空气压缩机的喘振及防范措施[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2001,16(2):38-40
  [2] 饶远杨.离心式空压机喘振分析与预防[J].铜业工程,2011,(2):55-57
  [3] 侯伟.C3000在离心式空气压缩机防喘振的应用探讨[J].石油化工自动化,2009,45(1):79-82
其他文献
摘 要:油、气、水三相分离器是集输过程中的重要设备之一,从井上生产出来的油水混合液中油、气、水能否有效分离,对外销会产生很大的影响,在追求经济效益最大化的今天,外销质量显得尤为重要。本文意在提出三相分离器在应用中出现的问题,并给予解决,达到优化分离效果。  关键词:结垢 加药 脱水率  沙埝联合站是集油气集输、原油稳定、伴生污水处理、注水、供热系统为一体的综合性站库。由于分离器投运时间较长,内部由
一、1,4丁二醇产品介绍  1,4丁二醇,简称丁二醇或BDO,属于甲醇系列产品链无色粘稠油状液体,是一种重要的有机化工和精细化工原料,广泛用于纺织纤维、工程塑料、医药、化妆品、人造革、农药、增塑剂、固化剂、溶剂、除莠剂等领域。  二、生产1,4丁二醇工艺技术  生产1,4丁二醇因采用原料的不同有不同的合成工艺。目前已经工业化的路线有:以甲醛和乙炔为原料的Reppe法、以顺酐为原料的Davy-Mck
摘 要:脉冲器是LWD和MWD中的一个核心部件,在整个随钻测井中的作用举足轻重,正因为此,脉冲器的日常保养同样尤为重要。本文重在讲解脉冲器的内部工作原理以及在保养过程中常见的问题及解决办法,为脉冲器的日常保养提供一点理论上的帮助。  关键词:脉冲器 工作原理 常见问题  随着脉冲器的使用,脉冲器在日常保养方面也慢慢积累了一定的经验。脉冲器属于相对精密的设备,其保养过程需要按操作规程严格执行,一旦出