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摘 要：离心压缩机是一种速度式压缩机，是工业生产中的关键设备，由于其具有排气压力高、输送流量小、效率高、结构简单、体积小、气体不受油污染以及正常工况下运转平稳、压缩气流无脉动等优点，目前已广泛应用于石油、化工、冶金、动力、制冷等行业。但是，离心式压缩机也存在一些缺陷，例如离心压缩机对气体的压力、流量、温度变化较敏感，易发生喘振。喘振是离心式压缩机的一种特有现象，具有较大的危害性，是压缩机损坏的主要诱因之一，因为一旦喘振发生，压缩机将处于不安全的工作状态，因此，离心式压缩机的防喘振是非常重要的。
关键词：离心压缩机 喘振 预防
一、喘振发生的条件
根据喘振原理可知，喘振在下述条件下发生：
1、在流量小时，流量降到该转速下的喘振流量时发生
压缩机特性决定，在转速一定的条件下，一定的流量对应于一定的出口压力或升压比，并在一定的转速下存在一个极限流量——喘振流量。当流量低于这个喘振流量时压缩机便不能稳定运行，发生喘振。在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振。
2、管网系统内气体的压力，大于一定转速下对应的最高压力时发生喘振
如果压缩机与管网系统联合运行，当系统压力大大高出压缩机该转速下运行对应的极限压力时，系统内高压气体便在压缩机出口形成恒高的“背压”，使压缩机出口阻塞，流量减少，甚至管网气体倒流，造成压缩机喘振。
二、 在运行中造成喘振的原因
在运行中可能造成喘振的各种原因有：
1、系统压力超高
造成这种情况有：压缩机紧急停机，气体为此进行放空或回流；出口管路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，防喘系统未投自动等等。
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，而转速，使压缩机进入喘振区引起喘振。这种情况的原因有：压缩机入口滤器阻塞，阻力太大，而压缩机转速未能调节造成喘振；滤芯太脏，或冬天结冰都可能发生这种情况；入口气源减少或切断，如压缩机供气不足，压缩机没有补充气源等等。所有这些情况如不及时发现及时调节。压缩机都可能发生喘振。
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，逆止阀失效或破损也都可以引起喘振。
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
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，防喘振系统未投自动
当外界因素变化时，如蒸汽压力下降或气量波动；汽轮机转速下降而防喘振系统来不及手动调节；或来气中断等；由于未用自动防喘振装置可能造成喘振。
7、介质状态变化造成喘振
喘振发生的可能与气体介质状态有很大关系。因为气体的状态影响流量，从而也影响喘振流量，当然影响喘振。如进气温度，进气压力，气体成分即分子量等对喘振都有影响。当转速不变，出口压力不变时，气体入口稳度增加容易发生喘振；当转速一定，进气压力越高则喘振流量值也越大；当进气压力一定，转速不变，气体分子量减少很多时，容易发生喘振。
三、防止与消除喘振的方法
1、防止与消除喘振的根本措施是设法增加压缩机的入口气体流量
对一般无毒，不危险气体如空气，CO2等可采用放空；对合成气，天然气，氨等气体可采取回循环。采用上述方法后可使流经压缩机的气体流量增加，消除喘振；但压力随之降低，浪费功率，经济性下降。如果系统需要维持等压的话，放空或回流之后应提升转速，使排出压力达到原有水平。在升压前和降速，停机之前，应当将放空阀或回流阀预先打开，以降低背压，增加流量，防止喘振。
2、根据压缩机性能曲线，控制防喘裕度
防喘系统在正常运行时应投入自动。升速，升压之前一定要事先查好性能曲线，选好下一步的运行工况点，根据防喘振安全裕度来控制升压，升速。防喘振安全裕度就是在一定工作转速下，正常工作流量与该转速下喘振流量之比值，一般正常工作流量应比喘振流量大1.05～1.3倍， 裕度太大，虽不易喘振，但压力下降很多，浪费很大，经济性下降。
3、在升压和变速时，强调“升压必先升速，降速必先降压”的原则）
压缩机升压应当在汽轮机调速器投入工作后进行；升压之前查好性能曲线，确定应该到达的转速，升到该转速后再提升压力；压缩机降速应当在防喘阀门安排妥当后再开始；升速，升压不能过猛过快；降速降压也应当缓慢，均匀。
4、防喘阀门开启和关闭必须缓慢，交替
防喘阀门操作不要太猛，避免轴位移过大，轴向推力和振动加剧，油密封系统失调。如压缩机组有两个以上的防喘阀门的话，在开或关时应当交替进行，以使各个缸的压力均匀变化，这对各缸受力，防喘和密封系统协调都有好处。
5、采用“等压比”升压法和“安全压比”升压法
为了安全起见，在升压时可以采用“等压比”升压法， “安全压比”升压法对升压时防止喘振是有效的。它的基本原理是根据压缩机各缸的性能曲线，在一定转速下有一个喘振流量值，它与转速曲线的交点便对应一个“喘振压比”（或排出压力）。在此转速下，升压比（或排出压力）达到此数值便发生喘振。因此控制压比也就是控制一定转速下的流量。如果根据防喘裕度，计算出不同转速下的正常流量，也就是安全流量，再查出对应的压比（或排出压力），在升压时根据转速，使压缩机出口压力值不超过安全压比计算出的出口压力，就不会发生喘振了。可以将不同转速下正常流量，排出压力绘成图表和曲线。在升速升压时，根据转速查出安全的出口压力，升压不超过此压力便不会喘振。它们的关系如图所示。
图中QC为该转速下的喘振流量；εc对应的喘振流量的喘振压比（或排出压力）；QN考虑安全裕度后的正常流量即安全流量；对应安全流量的安全压比。升压比ε与出口压力的关系为：
四、总结
压缩机的控制在化工企业生产中是极其重要的，而抗喘振控制系统是是离心式压缩机的一个重要控制系统，它的可靠性将直接关系到压缩机的安全稳定运行。充分认识和理解其控制方案对于优化和改进压缩机的控制室有益的，随着科技的进步和发展，相信更加合理和先进的控制方案将会随时出现。
参考文献：
[1]何龙，张瑞妍.离心式压缩机防喘振研究[J].压缩机技术， 2009，（5）.
[2]李永生.离心式压缩机的抗喘振控制[J].大氮肥，2009，（3）.
[3]荐保志.离心式压缩机喘振分析及解决措施[J].中小企业管理与科技，2009，（10）.
关键词：离心压缩机 喘振 预防
一、喘振发生的条件
根据喘振原理可知，喘振在下述条件下发生：
1、在流量小时，流量降到该转速下的喘振流量时发生
压缩机特性决定，在转速一定的条件下，一定的流量对应于一定的出口压力或升压比，并在一定的转速下存在一个极限流量——喘振流量。当流量低于这个喘振流量时压缩机便不能稳定运行，发生喘振。在一定转速下使流量大于喘振流量就不会发生喘振。
2、管网系统内气体的压力，大于一定转速下对应的最高压力时发生喘振
如果压缩机与管网系统联合运行，当系统压力大大高出压缩机该转速下运行对应的极限压力时，系统内高压气体便在压缩机出口形成恒高的“背压”，使压缩机出口阻塞，流量减少，甚至管网气体倒流，造成压缩机喘振。
二、 在运行中造成喘振的原因
在运行中可能造成喘振的各种原因有：
1、系统压力超高
造成这种情况有：压缩机紧急停机，气体为此进行放空或回流；出口管路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，防喘系统未投自动等等。
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，而转速，使压缩机进入喘振区引起喘振。这种情况的原因有：压缩机入口滤器阻塞，阻力太大，而压缩机转速未能调节造成喘振；滤芯太脏，或冬天结冰都可能发生这种情况；入口气源减少或切断，如压缩机供气不足，压缩机没有补充气源等等。所有这些情况如不及时发现及时调节。压缩机都可能发生喘振。
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，逆止阀失效或破损也都可以引起喘振。
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
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，防喘振系统未投自动
当外界因素变化时，如蒸汽压力下降或气量波动；汽轮机转速下降而防喘振系统来不及手动调节；或来气中断等；由于未用自动防喘振装置可能造成喘振。
7、介质状态变化造成喘振
喘振发生的可能与气体介质状态有很大关系。因为气体的状态影响流量，从而也影响喘振流量，当然影响喘振。如进气温度，进气压力，气体成分即分子量等对喘振都有影响。当转速不变，出口压力不变时，气体入口稳度增加容易发生喘振；当转速一定，进气压力越高则喘振流量值也越大；当进气压力一定，转速不变，气体分子量减少很多时，容易发生喘振。
三、防止与消除喘振的方法
1、防止与消除喘振的根本措施是设法增加压缩机的入口气体流量
对一般无毒，不危险气体如空气，CO2等可采用放空；对合成气，天然气，氨等气体可采取回循环。采用上述方法后可使流经压缩机的气体流量增加，消除喘振；但压力随之降低，浪费功率，经济性下降。如果系统需要维持等压的话，放空或回流之后应提升转速，使排出压力达到原有水平。在升压前和降速，停机之前，应当将放空阀或回流阀预先打开，以降低背压，增加流量，防止喘振。
2、根据压缩机性能曲线，控制防喘裕度
防喘系统在正常运行时应投入自动。升速，升压之前一定要事先查好性能曲线，选好下一步的运行工况点，根据防喘振安全裕度来控制升压，升速。防喘振安全裕度就是在一定工作转速下，正常工作流量与该转速下喘振流量之比值，一般正常工作流量应比喘振流量大1.05～1.3倍， 裕度太大，虽不易喘振，但压力下降很多，浪费很大，经济性下降。
3、在升压和变速时，强调“升压必先升速，降速必先降压”的原则）
压缩机升压应当在汽轮机调速器投入工作后进行；升压之前查好性能曲线，确定应该到达的转速，升到该转速后再提升压力；压缩机降速应当在防喘阀门安排妥当后再开始；升速，升压不能过猛过快；降速降压也应当缓慢，均匀。
4、防喘阀门开启和关闭必须缓慢，交替
防喘阀门操作不要太猛，避免轴位移过大，轴向推力和振动加剧，油密封系统失调。如压缩机组有两个以上的防喘阀门的话，在开或关时应当交替进行，以使各个缸的压力均匀变化，这对各缸受力，防喘和密封系统协调都有好处。
5、采用“等压比”升压法和“安全压比”升压法
为了安全起见，在升压时可以采用“等压比”升压法， “安全压比”升压法对升压时防止喘振是有效的。它的基本原理是根据压缩机各缸的性能曲线，在一定转速下有一个喘振流量值，它与转速曲线的交点便对应一个“喘振压比”（或排出压力）。在此转速下，升压比（或排出压力）达到此数值便发生喘振。因此控制压比也就是控制一定转速下的流量。如果根据防喘裕度，计算出不同转速下的正常流量，也就是安全流量，再查出对应的压比（或排出压力），在升压时根据转速，使压缩机出口压力值不超过安全压比计算出的出口压力，就不会发生喘振了。可以将不同转速下正常流量，排出压力绘成图表和曲线。在升速升压时，根据转速查出安全的出口压力，升压不超过此压力便不会喘振。它们的关系如图所示。
图中QC为该转速下的喘振流量；εc对应的喘振流量的喘振压比（或排出压力）；QN考虑安全裕度后的正常流量即安全流量；对应安全流量的安全压比。升压比ε与出口压力的关系为：
四、总结
压缩机的控制在化工企业生产中是极其重要的，而抗喘振控制系统是是离心式压缩机的一个重要控制系统，它的可靠性将直接关系到压缩机的安全稳定运行。充分认识和理解其控制方案对于优化和改进压缩机的控制室有益的，随着科技的进步和发展，相信更加合理和先进的控制方案将会随时出现。
参考文献：
[1]何龙，张瑞妍.离心式压缩机防喘振研究[J].压缩机技术， 2009，（5）.
[2]李永生.离心式压缩机的抗喘振控制[J].大氮肥，2009，（3）.
[3]荐保志.离心式压缩机喘振分析及解决措施[J].中小企业管理与科技，2009，（10）.