摘要：随着我国社会经济水平的稳定提升，生产工业在新时期背景中也得到了良好发展空间，目前离心式空压机应用范围较大，但容易出现喘振现象，本文将从离心式空压机喘振概述出发，结合其发生原因分析固定极限流量控制、动态极限流量控制以及多种预防措施的应用效果，为行业发展提供理论支持。
关键词：离心式空压机；机喘振原因；喘振预防
引言：离心式空压机在运行过程中会和多个连接管线、机组发生一种低频高振的压力脉冲情况，声音类似大幅度的喘气，这种现象就叫做“喘振”。发生喘振时机组噪音较大，设备会出现强烈振动，操作波动大。压缩机对每个转速点都有着一定流量要求，如果低于标准，工况平衡性削弱这时出现的节点就称为喘振点。
一、离心式空压机发生喘振现象概述
离心式空压机组自身具有排气效果好、排气量高、结构组装便捷、占地体积较小、移动灵活等优点，能够在气体不受油污染情况下正常运作，保证工况的稳定性与可靠性，并且压缩的气流无脉动等多种优势，当前此类设备已经开始在社会各行各业中得到了大量投放使用，例如：石油化工、冶金动力等等。另外空压站是很多类型企业工厂运作时各生产部门必须具备的基础站点，因此空压站当中的离心式空压机需要保证自身运行效果良好，实现其安全、稳定、可靠运作对整个工厂的生产效率均起到非常重要的作用，特别是对于其中一些工艺要求较高的部门例如：炼铁、炼金、轧钢等等，这种大型的离心式空压机已经不仅仅是作为单一的提供压缩空气的能源介质，更是整个工厂能够实现稳定生产的根本保障。但是从实际应用过程中不难发现，这种离心式空压机对周边气体产生的压力、排放流量、实时温度的变化均比较敏感，如果操作不当，就很容易出现喘振，技术人员发现特别是在压缩空气的使用量波动较大时，空压机会发生更加明显且频繁的喘振现象[1]。
二、分析离心式空压机喘振原因及预防
（一）固定极限流量控制
一般情况下，离心空压机发生喘振的原因是由于负荷的大幅度减少，但是其中负荷的增减情况都是由实际生产水平及工艺所共同影响并决定。为了确保压缩机不发生剧烈喘振现象，技术人员就要采取一定的技术手段，保证无论在什么形式的转速中，空压机当中通行的实际流量不能低于可能引发喘振现象的最小流量Pmin。固定极限流量控制手段其中最关键的技术要点就是要确保空压机入口的流量要超出当前设定的固定流量标准，按照P极= P喘+S的公式进行设定。只有这样才能稳定空压机的工作状态，让工作节点有效避开进到喘振区当中。其中P喘代表了离心空压机在最高转速下出现的喘振量，而M则为不会发生喘振的安全范围。固定极限流量法的原理就是要让流量控制器以定极限流量P极作为设定值，从而控制空压机运作。在离心空压机进行生产过程中的正常应用时，流量控制器的测量值要永远超出当前设定值，而且机组旁的路阀需要保持处在关闭情况。如果空压机所吸入的空气量低于设定值标准，就需要打开旁路阀，这样的话空压机出口的气体经旁路返回到空压机入口，使空压机的吸入流量重新回升到设定值以上，从而避免喘振发生。采用部分气体循环的方法进行离心空压机的调节与控制，确保P吸＞P极，固定极限流量控制特点为相对控制流程较为简单，而且执行系统具有很高的稳定性与可靠性，投入资本较少，因此适用与定转速或转速变化范围较小的生产机组[2]。
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（二）动态极限流量控制
通常情况下，离心空压机的负荷波动会根据生产工艺而出现，这种问题也并非长期维持固定不变。所以，想要稳定负荷波动频率，离心空压机就要调整运行速度从而达到工艺负荷的需要。因为转速不同时喘振极限流量也会做出顺应改变，转速降低则变小，反之则变大。为此技术人员提出了更加具有可操作性的喘振控制模式，即动态极限流量控制工艺。该方法是依据空压机运行负荷的变化范围，根据不同转速下的流量极限进行控制，也就是按照实际喘振安全控制线进行变化与控制。因此动态极限流量控制比固定极限控制更准确，更节约能源，也更符合当前绿色低碳工业的发展趋势。
（三）防止空压机喘振的措施
预防喘振的基本原理就是要让流量发生点以及生产压力避开喘振点，确保流量能够维持在稳定的运行工况范围当中，技术人员通过观察与分析工厂内的生产运行情况制定出了多种预防空压机发生喘振的技术手段，常见方法包括：1.供给用户的压缩空气系统采用离心式空压机组和螺杆机组搭配。使离心式空压机的负荷达到自身的最佳工况，减少出现频繁放空，加大系统压力等情况，确保供气流量能够处在相对稳定的状态。2.对离心式空压机的防喘振参数适当调整。各个环节的技术人员根据生产实际情况进行认真讨论，参考设备生产厂家的要求与建议，适当调整进口导叶阀自身的最小点设定值，从而减少入口发生流量以及出现压力低情况的可能性，按照机组内系统的实际工况要求一般可以调整在13-18秒之间，空压机出口憋压的发生率。3.确保用户用气量平稳。建立相应的呼叫机制，发现不利趋势及时联系加以调整，使压缩空气系统压力波动在可控范围内，用气量避免出现大幅度变化。4.加强离心式空压机冷却水流量、压力的监测。出现不利趋势及时对离心式空压机的冷却水系统进行调整，确保冷凝效果，让次阶段和末尾段的入口进气温度保持处于常规范围当中。5.技术人员要定时对离心式空压机进行检修与养护。并且给控制系统当中的每个仪表、传感器、中间冷却器、尾端冷却器、多类型阀们的校正状态进行检查与调整，确保离心式空压机的运行状态始终保持在最佳[3]。
结论：综上所述，本文对对离心空压机喘振的出现原因以及发生方式展开系列研究，在实际生产过程中，有越来越多的人已经开始意识到离心空压机工作发生高频率喘振的特性以及固态点，为了防止在工业生产运行过程中出现异动现象。技术人员人通过分析大量数据，从不断的实践与探索中逐渐掌握了对喘振的原理，并通过机理演变、多次实践，进行了理论分析和试验结果研究，在其中归纳了很多预防控制当前喘振现象的措施方法。由此可见喘振问题是可以解决的，将相关技术应用在其中可推进我国工业的可持续发展。
参考文献：
[1]刘志祥，李伦，丁一，等.包含离心式空压机的大功率PEMFC空气系统喘振研究[J].太阳能学报，2018，3901：233-239.
[2]李刚.空压机防喘振控制系统应用浅析[J].自动化技术与应用，2016，3506：136-138.
[3]罗军.离心式空气压缩机喘振故障分析与控制预防[J].新疆有色金属，2016，39S1：83-85.
作者简介：
姓名：段瑞；性别：男；籍贯：甘肃省武威市；学历：大专，毕业于新疆农业学院；现有职称：助理工程师；研究方向：化工工艺
论文作者:段瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
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