1、浅析透平式压缩机的喘振现象【摘要】针对透平式压缩机的喘振现象，分析了的防喘振条件，有效的防止了喘振现象的发生。 【关键词】喘振；现象；防止；发生 1 引言 透平式压缩机是一种叶片式旋转机械，它利用叶片和气体的相互作用，提高气体的压力和动能，并利用相继的流通元件使气流减速，将动能转变为压力的提高。其工作时会产生喘振现象，影响生产效率。 2 喘振现象 （1）测压缩机出口管道中气体流动的噪音 透平压缩机在稳定工况范围内运行时，整个系统的噪音是连续的。当压缩机接近喘振点运行时，由于气体在压缩机和管网之间产生周期性的气流脉动，所以，压缩机出口管道中气体流动的噪音是周期性脉动的。如同喘息病患者的呼吸状态那
2、样，有周期性的“呼哧、呼哧”的噪音。 （2）测压缩机出口压力和进口流量的变化 透平压缩机在稳定工况范围内运行时，其出口压力和进口流量是有规律性的增加或降低。当接近喘振点运行时，由于气体在压缩机和管网之间产生周期性的气流脉动，所以压缩机的出口压力和进口流量都将产生周期性的脉动现象。因此，可观测压缩机出口处的压力和进口处的流量的波动情况来判断。 （3）测压缩机机体和轴承的振动情况 透平压缩机在稳定工况范围内运行时，压缩机机体和轴的振动振幅是很小的（在规定的容许值范围之内） 。当压缩机接近喘振点运行时，由于气体在压缩机和管网之间产生周期性的气流脉动，将引起机组的剧烈振动，压缩机机体、轴承的振动振幅将
3、明显增大。当上述三种现象中有一种发生时，就不要轻易增加管网阻力（相当予关小压缩机出口管道中闸阀的开度） 。如果再少许增加管网阻力（即稍微再关小一点闸阀的开度），则所发生的现象将加剧，或者显示出另二种现象，这种情况表明压缩机已经接近或者进入喘振点了。 3 防喘振条件 透平压缩机是否在喘振工况点附近运行，主要取决于管网的特性曲线、透平压缩机的性能曲线及其喘振点。目前，从理论上这些数据还不能比较准确地计算出来。用实测的方法只能根据经验测定近似的喘振点。由变转速调节所测得的透平压缩机的性能曲线组，其近似的喘振边界线，一般认为是一条二次抛物线，如图 1 所示。M.H.怀特在离心压缩机的喘振调节一文中提出
4、的防喘振条件表达式，简化后有以下几种：如图2 所示，透平压缩机防喘振条件表达式的选择，主要取决于透平压缩机的稳定工况范围、压缩机出口压力、管网特性变化情况以及压缩机的调节方式等等因素。 4 防喘振控制系统 按照透平压缩机防喘振条件的三种表达式，图 3 为常用的防喘振控制系统的工作原理示意图。 图 1 离心压缩机喘振边界线 图 2 透平压缩机的防喘振控制线 图 3 透平压缩机防喘振调节原理图 按图 2a 所表达的防喘振条件来实现防喘振控制，仅需要测量三个数据：流量孔板的前后压差p、压缩机的进口压力 Pj 和出口压力 P。测得的 Ap、P。和 Pj，分别通过p 传感器、Pj 传感器和 P。传感器，
5、经防喘振控制器，按系统既定的防喘振条件进行运算操作，可以得出相应的信控制号，对放空阀进行调节控制。当透平压缩机进入喘振控制线后，就破坏了防喘振条件，防喘振调节器 FC 的比例常数被破坏。于是，调节器发出指令，放空阀（或者旁通阀）自动开启，管网阻力减小，将压缩机出口管道中的一部分气体放空（或者打回流到压缩机的进口） ，增加排气流量 Qi，使工况点远离喘振区，从而有效的防止了喘振现象的发生。 参考文献： 1黄钟岳，王晓放.透平式压缩机M.北京：化学工业出版社，2004 2黄钟岳.化工透平式压缩机M.北京：中国工业出版社，1997 3张华俊.制冷压缩机M.北京：科学出版社，1999 作者简介： 刘传明（1961-） ，男，湖北黄石人，讲师，工程师，主要从事机械设计方面的教学和科研工作。
