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      氣體壓縮機防喘振閥應用

      2017-09-20

      關(guān)鍵詞:壓縮機、防喘振閥、喘振點(diǎn)、再循環(huán)、可靠性

      一、關(guān)于壓縮機

      壓縮機被廣泛應用在需要大量壓縮氣的工業(yè)領(lǐng)域,包括天然氣及各種有機、無(wú)機氣體,一般來(lái)說(shuō),此類(lèi)介質(zhì)大多具有高壓差(△P=3000PSI或更高、溫度從常溫~600℉)、大流量的特征。

      1、壓縮機的特性

      無(wú)論你的壓縮機設計技術(shù)如何先進(jìn),壓縮機具有以下共同的特性,即:當壓縮機的負載量、排放壓力變化到一定程度時(shí),會(huì )使壓縮機工作變得不穩定,導致劇烈振動(dòng)而損害壓縮機,這種現象稱(chēng)為喘振。每個(gè)壓縮機在所有給定的操作速度下都有一個(gè)喘振點(diǎn),要保證離心式壓縮機正常工作,避免離心式壓縮機發(fā)生喘振,應在壓縮機回路安裝防喘振閥(再循環(huán)閥),防止喘振的發(fā)生。

      典型的鼓風(fēng)機工作條件

      blob.png

      2、氣體壓縮機防喘振閥的作用

      氣體壓縮機防喘振閥也稱(chēng)為再循環(huán)閥,在壓縮機運行中起到兩個(gè)作用:1、在緊急情況下快速打開(kāi)、使壓縮機迅速遠離喘振點(diǎn),保證壓縮機的安全運行。2、調整氣體循環(huán)流量,使壓縮機正常運行時(shí)接近喘振臨界點(diǎn),提高壓縮機的工作效率,但又避免壓縮機達到喘振臨界點(diǎn)發(fā)生喘振,造成壓縮機喘振事故的發(fā)生

      二、關(guān)于喘振

      1、喘振機理:

      “ 喘振”是壓縮機的固有現象?!按顸c(diǎn)”是在每個(gè)曲線(xiàn)上出口壓力值最大的點(diǎn),隨著(zhù)流量遞減。將每條曲線(xiàn)上的喘振點(diǎn)連起來(lái)的曲線(xiàn)稱(chēng)為“喘振控制線(xiàn)”。 見(jiàn)圖1

       blob.png

            · 當流速下降到低于某一確定值時(shí)發(fā)生喘振。
          -由于回流,氣體從排放管線(xiàn)流回到壓縮機。
          · 回流發(fā)生在幾毫秒之間。
          · 幾毫秒之內,出口壓力(排放壓力)恢復并增至管線(xiàn)壓力以上;所以氣體在開(kāi) 始時(shí)是向前流入管道。
          · 但如果流量一直低于最小值,回流會(huì )再次發(fā)生直至流量上升至最小值以上。
          · 該循環(huán)在 (每一定間隔)重復著(zhù),間隔一般為一秒。
          · 產(chǎn)生了強烈振動(dòng)和很大噪聲 。
          · 傳統儀器儀表由于高流速不能檢測到喘振。
          · 喘振導致了不穩定流量和不穩定壓力。
          · 引起了對壓縮機和管路的機械損壞。 
      2、喘振造成的破壞和損失:
          · 能破壞整個(gè)壓縮機
          更換壓縮機的費用十分高昂,且周期漫長(cháng)。
          · 能引起對密封面,軸承,頁(yè)輪,軸,外殼,基座等的損壞。 
          更換壓縮機密封面、(更換)軸承、更換新的轉子組件的費用十分高昂。
          · 減少了壓縮機的壽命 。
          如果操作與維護得當,正常使用的壓縮機壽命一般為30年或者更長(cháng)。
          3、喘振發(fā)生的預防
          為了阻止喘振的發(fā)生,要求確保通過(guò)壓縮機的流速不降到喘振線(xiàn)以下。 
          典型的防喘振控制回路見(jiàn)圖2
       blob.png

      三、關(guān)于防喘振閥

          1、氣體壓縮機防喘振閥的基本要求:
          ·防喘振閥閥門(mén)應是球形閥門(mén)或角形閥門(mén) 
          ·閥門(mén)流量特性曲線(xiàn)應是線(xiàn)性的 
          ·閥門(mén)噪聲(包括管道下游):<85分貝 
          ·快速的行程動(dòng)作
          -通過(guò)電磁閥的開(kāi)啟時(shí)間小于1S 
          ·必須保證防喘振閥閥門(mén)及其附件十分可靠地工作,否則后果不堪設想。
          ·壓縮機的速度是設定在最優(yōu)值以使功率達最大值;所以通常在正常設備運轉的時(shí)候不調速度 。
          ·負荷調節再循環(huán)(防喘振)閥節流代替了壓縮機調速。
          ·閥門(mén)通過(guò)一個(gè)致力于喘振的系統來(lái)節流,該系統區別于壓縮機的其它控制諸如喘振控制,要求有非常高的響應速度。
          ·再循環(huán)閥門(mén)必須快速打開(kāi)并精確地把再循環(huán)氣體從排放口(送到)到吸氣口。 
          2、氣體壓縮機防喘振閥的基本功能:
          開(kāi)環(huán)控制(開(kāi)關(guān)功能) 
          · 當壓縮機接近于喘振控制線(xiàn)時(shí)要閥門(mén)快速動(dòng)作。 
          · 沖程(動(dòng)作)時(shí)間用于衡量閥門(mén)性能。
          · 閥門(mén)處于中間位置缺乏精確的定位。 
          閉環(huán)控制(調節作用) 
          · 當壓縮機穿過(guò)喘振控制線(xiàn)時(shí)驅動(dòng)閥門(mén)。 
          · 在多級防喘振控制器及防喘振控制器與性能控制器之間提供環(huán)路減震。 
          · 允許壓縮機運行在沒(méi)有開(kāi)始喘振的時(shí)候接近于喘振極限
          · 對于好的閉環(huán)控制系統,很少規定其性能要求。 
          · 通常是在沖程速度(快速開(kāi)環(huán)控制)和定位器高增益(好的閉環(huán)控制)之間交替使用。
          · 提高開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制性能的平衡將提高壓縮機的綜合操作效率
          · 常用于極限排壓和負壓。 
          3、氣體壓縮機防喘振閥的基本結構
          多數情況下,防喘振閥的結構應滿(mǎn)足以下要求:
          ·防喘振閥采用球形閥或角形閥。(外形圖見(jiàn)圖3)
          ·決大多數場(chǎng)合用的防喘振閥,需采用籠式多孔或多級降壓結構,具體降壓級數視工況而定。(多級降壓原理見(jiàn)圖4、5)
          ·作用形式采用氣關(guān)式,失氣時(shí)閥開(kāi)。
          ·緩沖裝置。

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           4、氣體壓縮機防喘振閥的附件
          ·閥門(mén)定位器
          ·氣體增速器
          ·快速排氣閥
          ·電磁換向閥
          ·過(guò)濾器減壓閥
          ·儲氣罐及相應附件
          ·滿(mǎn)足特殊要求的其它附件
      總之,防喘振控制閥是控制閥中技術(shù)要求極高的一種控制閥。它不但要求控制閥工作極其可靠,并且對控制閥結構有較高的要求,特別是防喘振控制閥的工況多數為高噪聲、振動(dòng)的場(chǎng)合,采用一般控制閥很難滿(mǎn)足要求,往往多采用低噪聲或多級降壓結構才能保證其要求。同時(shí)為保證防喘振控制閥的動(dòng)作速度、安全操作等,在一些附件的選用上,也不可草率從事。防喘振控制閥出廠(chǎng)前應嚴格按技術(shù)要求進(jìn)行測試,方可滿(mǎn)足使用要求。
      若讀者對防喘振控制閥有不明之處,可聯(lián)絡(luò )我公司:
      網(wǎng)址:www.jinsuo88.com(可留言)
      電話(huà):0411-82173777轉102

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