喘振的概念

喘振是離心式壓縮機(jī)的本身固有特性，而造成喘振的唯一直接原因是進(jìn)氣量減小到一定值。當(dāng)氣量減小到一定程度時，會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)脫離，如這時進(jìn)一步減小流量，在葉片背面將形成很大的渦流區(qū)域，氣流分離層擴(kuò)及整個通道，以至充滿整個葉道，而把流道阻塞，氣流不能順利的流過，這時流動嚴(yán)重惡化，壓縮機(jī)的排氣壓力會突然下降，由于壓縮機(jī)總是和管網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)合工作，這時管網(wǎng)中的壓力不會馬上減低，于是管網(wǎng)中的氣體壓力就會大于壓縮機(jī)的出口處的壓力，因而管網(wǎng)中的氣體就倒流向壓縮機(jī)，一直到管網(wǎng)中的壓力下降到低于壓縮機(jī)的出口壓力為止，這時倒流停止，壓縮機(jī)又開始向管網(wǎng)供氣，經(jīng)過壓縮機(jī)的流量又增大，壓縮機(jī)又恢復(fù)到正常工作。但當(dāng)管網(wǎng)中的壓力恢復(fù)到原來壓力時，壓縮機(jī)的流量又減少，系統(tǒng)中的氣流又產(chǎn)生倒流，如此周而復(fù)始，就在整個系統(tǒng)中產(chǎn)生了周期性的氣流振蕩現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就稱作“喘振”。喘振現(xiàn)象不但和壓縮機(jī)中嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)脫離有關(guān)，還和管網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)。管網(wǎng)的容量越大，則喘振的振幅越大，頻率越低。喘振的頻率大致和管網(wǎng)容量的平方跟成反比。

喘振的現(xiàn)象及判斷

機(jī)組喘振時，壓縮機(jī)和其后的管道系統(tǒng)之間產(chǎn)生了一種低頻高振幅的壓力波動，整個機(jī)組發(fā)生強(qiáng)力的振動，發(fā)出嚴(yán)重的噪音，調(diào)節(jié)系統(tǒng)也大幅度的波動。

喘振的危害

喘振是離心式壓縮機(jī)性能反常的一種不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)生喘振時，表現(xiàn)為整個機(jī)組管網(wǎng)系統(tǒng)氣流周期性的振蕩。不但會使壓縮機(jī)的性能顯著惡化、氣流參數(shù)（壓力、流量）產(chǎn)生大幅度脈動、大大加劇了整個壓縮機(jī)的振動，還會使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子及定子元件經(jīng)受交變動應(yīng)力，級間壓力失調(diào)引起強(qiáng)烈的振動，使密封及軸承損壞，因此在操作中必須避免在喘振工況下運(yùn)行。

喘振探測系統(tǒng)的必要性

• 傳統(tǒng)的DCS由于掃描速度慢（≥250ms），不利于壓縮機(jī)的喘振保護(hù)。
• 還有外部的情況導(dǎo)致喘振保護(hù)出現(xiàn)失效的情況，如：防喘閥故障、入口導(dǎo)葉故障、葉輪或中間冷卻器臟污等原因。
• 喘振探測是國際壓縮機(jī)行業(yè)喘振保護(hù)的通用做法。

喘振探測系統(tǒng)原則

• 獨(dú)立設(shè)置原則。獨(dú)立的電源、控制器、I/O卡、盡量獨(dú)立的檢測儀表。
• 中間環(huán)節(jié)最少原則。無手動操作，直接輸出信號至防喘振閥門的電磁閥及壓縮機(jī)跳閘回路。

喘振探測系統(tǒng)特點(diǎn)

我們作為專業(yè)的壓縮機(jī)控制工程公司，設(shè)計開發(fā)了專用的喘振探測PLC，這是對壓縮機(jī)防喘振的重要補(bǔ)充，類似于工廠的ESD（Emergency Shut Down緊急停車系統(tǒng))。其特點(diǎn)為：

• 采用SIEMENS S7-300硬件，成本低且通用性強(qiáng)。
• 由于系統(tǒng)只需接入壓縮機(jī)排氣壓力信號，并通過高效的喘振判斷策略及精簡優(yōu)化的程序編寫，可設(shè)置CPU的掃描周期為5ms，速度遠(yuǎn)快于ITCC與DCS.
• 現(xiàn)場做喘振試驗(yàn)時，可在喘振探測PLC中預(yù)設(shè)經(jīng)驗(yàn)保護(hù)值，起到保護(hù)作用。現(xiàn)場可安全地進(jìn)行喘振測試，防止可能的由于喘振測試對壓縮機(jī)的損害。

喘振探測系統(tǒng)使用條件

此系統(tǒng)的首要要求即速度，要發(fā)揮此系統(tǒng)的功能，在以下方面要匹配：

• 選用低延時時間（TS)的變送器，建議Rosemount的3051C系列變送器。
• 變送器引壓管盡量短，建議引壓管不超過1米。
• 現(xiàn)場要進(jìn)行喘振測試，得出真實(shí)的喘振參數(shù)。

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