摘要：对压缩机威胁极大的因素，就是喘振现象，它是压缩机损坏的最主要的诱因之一。在生产过程中，对喘振的危害缺乏认识，使得对喘振的工况判断相对滞后，使的机器受到严重的损坏，有的甚至会导致机器丧失应有的功能。因此，对透平式压缩机喘振问题进行研究探讨是非常有必要的。本文对透平式压缩机的喘振现象进行了浅析。
关键词：透平式压缩机；喘振现象
一 透平式压缩机的概述
所谓的透平式压缩机是一种叶片式的旋转机械，它是通过气体与叶片进行相互作用，并提高气体的动能和压力，同时，还利用相继的流通元件是气流得到减速，并将动能转化为压力的提高。透平式压缩机具有效率高、结构简单、体积小、排气量大以及运行平稳和压缩气流恒定无动脉的特点。由于这些优点，使其成为一种不可替代，不可或缺的重要转动设备，近年来广泛的出现在各大市场中，并广泛的应用在电力、化工以及石油等行业。而这些行业的 生产都是具有连续性强的特点，对压缩机性能的要求也非常的高，然而，对于压缩机，其比较大的危害因素就是喘振现象，会导致压缩机被损坏，严重的会使压缩机的性能完全丧失。因此，必须要对喘振的危害有足够的认识，充分的掌握并快速的判断出透平式压缩机喘振的工况，确保透平式压缩机能长期稳定的运行。
二 喘振产生的机理
喘振现象，即在压缩机流道中，由于工况改变，流量明显减小，出现更为严重的气流脱离，流动情况会大大恶化。这时工作叶轮虽仍在旋转，对气体做功大都变为能量损失，但却不能提高气体压力，于是压缩机出口压力显著下降。由于压缩机是和管网一起工作，如果管网容量较大，其反应不敏感，这时管网压力并不会马上降低，于是管网压力有可能大于压缩机出口压力，因而会产生气体倒流的现象，一直到管网压力小于压缩机出口压力为止。这时压缩机又开始供气，经过压缩机流量又增大，但当管网压力恢复至原来水平时，压缩机正常排气又受到阻碍，于是压力和流量又开始下降，级后的稍高压力气体又倒流回来，整个系统发生周期性轴向低频大幅度气流振荡现象，这种现象称为压缩机的喘振。
三 对喘振工况的快速判断
3.1从现场中的各类仪表指示、生产状况进行判断
（1）透平式压缩机的流量指示骤降，且波动幅度较大，最严重时，甚至会出现空气倒回吸气的管道，且在进口的过滤器处可看到被反吹出的灰尘。
（2）运用电动机拖动的机组，电动机的功率和电流的指示会出现不稳定的现象，并会大幅波动。运用汽轮机拖动机组，汽轮机的转速指示就会出现波动，且机组的运行工况相当的不稳定。
（3）从现场的仪表指示上对透平式压缩机的各个轴承的振动情况进行观察时，可以看到喘振时，径向轴承的振动幅度明显的增大，而推动轴承的位移量的显示也是变化无常。
3.2从异常声响判断
（1）当透平式压缩机接近喘振工况时，排气管道中会发生周期性时高时低自动的噪声，就像哮喘病人喘气。进入喘振工况后，压缩机会发出周期性、间断的类似牛叫的噪声。噪声强度立即大增，影响范围加大。
（2）喘振时，压缩机出口管道上的单向阀会忽开忽关，阀芯反复撞击阀体，发出啪的异常声响，出口管道并伴随剧烈振动。
（3）透平式压缩机出现强烈而有规律的低频率振动，管道内气流同时发出异常的噪声。系统内各管线振动剧烈，机身也会剧烈振动，并带动出口管道、厂房、辅助机组发生强烈的振动。如果是大型压缩机进入喘振工况时，附近的建筑物也能感觉到振动。
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四 喘振的危害
（1）受气体的强烈、不稳定的冲击，叶轮应力大大增加，使叶片强烈振动，噪声加剧，大大缩短整个转子的使用寿命。同时会引起机组内部动、静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴产生弯曲变形，碰坏叶轮，最终造成整个转子报废。机器多次发生喘振轻者会缩短压缩机的使用寿命，重者会损坏压缩机本体以及连接压缩机的管道和设备，造成被迫停车。
（2）由于流量和压力的高速振荡，会伴随发生反向的轴向推力，使压缩机内部部件产生强烈振动，破坏润滑油膜的稳定性，加剧轴承、轴颈的磨损，使轴承合金产生疲劳裂纹或脱层，甚至烧毁。严重时会烧毁推力轴承的轴瓦，使转子产生超过设计值的轴向窜动量，‘并发生叶轮摩擦，造成主轴和压缩机的大面积损坏。
（3）喘振所带来的流量以及压力都具有非常强烈的脉动和周期性的波动，使得工艺参数出现大幅的波动，破坏了工艺生产系统的稳定性。同时，还会使一些测量仪器的准确性降低，甚至是失灵。
（4）喘振会造成机械的地脚螺栓松动，使机组的联轴器对中数据出现偏移，造成联轴器的对中不良，并降低了联轴器的使用寿命，甚至可能发生疲劳性的断裂。而使用膜片式的联轴器的机组，可能会出现膜片断裂的现象，使联轴器报废，影响机组的正常运转。
五 采取有效措施，防止透平式压缩机出现喘振
（1）在工艺运行过程中，增加压缩机的入口流量和入口压力的参数指示，以及加装低流量报警。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，以此来防止压缩机喘振。
（2）在压缩机出口管路上增设非放空安全阀，以避免防喘振阀出现故障时确保泄压及时、迅速。
（3）定期调校安全阀、防喘振阀、压力及流量联锁仪表，确保其整定值准确，动作灵敏。要重点做好防喘振系统仪表的定期检查，确保该系统开启迅速。另外，对压缩机的出口单向阀要定期维护，确保灵活好用。压缩机进口带可调导叶进气系统的，导叶的执行机构要反应灵敏，反馈信号一定要准确无误。应每隔两年，要校对导叶开度的精确性。
（4）设置回流旁路流程，使压缩机出口的部分气体经过冷却器后回流到压缩机入口，从而增加压缩机的入口流量，减少喘振的发生。设计工艺管道时，压缩机出口管道及回流管道的容积应根据实际需要最小化。这是因为管路的容量愈大，则喘振的振幅愈大，频率愈低。管路的容量愈小，则喘振的振幅愈小，频率愈高。
（5）在透平式压缩机运行时，压缩机的叶片叶轮以及转子的解构和腐蚀，会使压缩机特性曲线发生一定的变化，造成喘振线出现位移现象，而当喘振控制的曲线的位移有足够大的时候，起初的防喘振控制曲线就不能再防止压缩机喘振了。所以必须要每个几年就要对原喘振控制曲线的准确性进行验证，若其偏移位置过大，就必须要重新进行修正。
（6）对岗位的操作员工，也要不断的进行培训，不断的提高他们的综合素质，全面的提升他们的操作质量。在透平式压缩机起动前，首先要做好各项的检查工作，在启动后，要对系统进行平稳且缓慢的操作，不易将操作阀门开的过大。对压缩机系统的操作必须要平稳，并尽可能的降低前后工况的波动。
六 结束语
总之，喘振对透平式压缩机的危害极大。在实际的生产中，必须要弄清喘振的机理，并足够的认识其危害，充分的掌握并及时的判断喘振的工况，并采取有效的措施，防止透平式压缩机出现喘振，确保透平式压缩机能长期稳定的运行。
参考文献：
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[2]魏龙.离心式压缩机的防喘振控制.通用机械，2006； （4）：31～33.
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作者简介：吴绍荣 ，身份证号：52272419831014xxxx。
论文作者:吴绍荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/10
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