離心壓縮機的工況調節方法

❶ 如何擺脫離心式製冷壓縮機喘振現象

離心式製冷壓縮機屬於速度型壓縮機，是一種葉輪旋轉式的機械。它是靠高速旋轉的葉輪對氣體做功，以提高氣體的壓力。那麼。離心式製冷壓縮機發生喘振現象該怎麼辦你？看完這篇文章，可以讓大家徹底擺脫離心式製冷壓縮機喘振現象。

離心式製冷壓縮機的特點：

（1）外形尺寸小、重量輕、佔地面積小。

（2）動平衡特性好，振動小。

（3）磨損部件少，連續運行周期長。

（4）傳熱性能高。

（5）易於實現多級壓縮和節流，實現多種蒸發溫度。

（6）能夠經濟地進行無級調節。

（7）若用經濟性高的工業汽輪機直接驅動節能效果更好。

（8）轉速較高，對軸端密封要求高。

（9）當冷凝壓力較高時會發生喘振現象。

（10）製冷量較小時，效率較低。

一、喘振產生的機理

離心壓縮機的基本工作原理是利用高速旋轉的葉輪對氣體做功，將機械能加給氣體，使氣體壓力升高，速度增大，氣體獲得壓力能和速度能。在葉輪後面設置有通流面積逐漸擴大的擴壓元件，高壓氣體從葉輪流出後，再流經擴壓器進行降速擴壓，使氣體流速降低，壓力繼續升高，即把氣體的一部分速度能轉變為壓力能，完成了壓縮過程。

擴壓器流道內的邊界層分離現象：擴壓器流道內氣流的流動，來自葉輪對氣流所做功轉變成的動能，邊界層內氣流流動，主要靠主流中傳遞來的動能，邊界層內氣流流動時，要克服壁面的摩擦力，由於沿流道方向速度降低，壓力增大，主流的動能也不斷減小。

當主流傳遞給邊界層的動能不足以使之克服壓力差繼續前進時，最終邊界層的氣流停滯下來，進而發生旋渦和倒流，使氣流邊界層分離。氣體在葉輪中的流動也是一種擴壓流動，當流量減小或壓差增大時也會出現這種邊界層分離現象。

當流道內氣體流量減少到某一值後，葉道進口氣流的方向就和葉片進口角很不一致，沖角α大大增加，在非工作面引起流道中氣流邊界層嚴重分離，使流道進出口出現強烈的氣流脈動。

當流量大大減小時，由於氣流流動的不均勻性及流道型線的不均勻性，假定在B流道發生氣流分離的現象，這樣B流道的有效通流面積減小，使原來要流過B流道的氣流有一部分要流向相鄰的A流道和C流道，這樣就改變了A流道，C流道原來氣流的方向，它使C流道的沖角有所減小，A流道的沖角更加增大，從而使A流道中的氣流分離，反過來使B流道沖角減小而消除了分離現象，於是分離現象由B流道轉移到A流道。這樣分離區就以和葉輪旋轉方向相反的方向旋轉移動，這種現象稱為旋轉脫離。

擴壓器同樣存在旋轉脫離。在壓縮機的運轉過程中，流量不斷減小到Qmin值時，在壓縮機流道中出現如上所述嚴重的旋轉脫離，流動嚴重惡化，使壓縮機出口排氣壓力突然大大下降，低於冷凝器的壓力，氣流就倒流向壓縮機，一直到冷凝壓力低於壓縮機出口排氣壓力為止，這時倒流停止，壓縮機的排量增加，壓縮機恢復正常工作。

而實際上壓縮機的總負荷很小，限制了壓縮機的排量，壓縮機的排量又慢慢減小，氣體又產生倒流，如此反復，在系統中產生了周期性的氣流振盪現象，這種現象稱為喘振。

壓縮機達到最小排量點而產生嚴重的氣流旋轉脫離是內因，而壓縮機的性能曲線狀況和工況點的位置是條件，內因只有在條件的促成下，才能發生特有的現象——喘振。

離心冷水機組運行在部分負荷時，壓縮機導葉開度減小，參與循環的製冷劑流量減少。壓縮機排量減小，葉輪達到壓頭的能力也減小。而冷卻水溫由於冷卻塔未改變而維持不變，則此時就可能發生旋轉失速或喘振。

喘振是速度型離心式壓縮機的固有特性。因此對於任何一台離心式壓縮機，當排量小到某一極限點時就會發生該現象。冷水機組是否在喘振點附近運行，主要取決於機組的運行工況。在什麼狀態發生喘振只有通過對機器的試驗，即不斷減少其流量，才可以測出具體的喘振點。

由於壓縮機葉輪流道內氣體流量的減少，按照壓縮機的特性曲線，其運行的工況點引向高壓縮比方向。這時氣流方向的改變在葉輪入口產生較大的正沖角，使得葉輪葉片上的非工作面產生嚴重的氣流「脫離現象」，氣動損失增大，葉輪出口處產生負壓區，引起冷凝器上部或蝸殼內原有的正壓氣流沿壓降方向「倒灌」，退回葉輪內，使葉輪流道內的混合流量增大，葉輪恢復正常工作。

如此時壓縮機工況點仍未脫離喘振點（區），又將出現上述氣流的「倒灌」。氣流這種周期性的往返脈動，正是壓縮機喘振的根本原因。

二、喘振的危害性

喘振是離心式壓縮機的運行工況在小流量、高壓比區域中所產生的一種不穩定的運行狀態。壓縮機喘振時，將出現氣流周期性振盪現象。喘振帶給壓縮機嚴重的破壞，會導致下列嚴重後果：

（1）使壓縮機的性能顯著惡化，氣體參數（壓力、排量） 產生大幅度脈動。

（2）雜訊加大。

（3）大大加劇整個機組的振動。喘振使壓縮機的轉子和定子的元件經受交變的動應力：壓力失調引起強烈的振動，使機組中心偏移，軸承磨損，密封間隙增大；甚至發生轉子和定子元件相碰等：葉輪動應力加大。

（4）電流發生脈動。

（5）小製冷量機組的脈動頻率比大型機組高，但振幅小。

不同於一般的機械振動，在壓縮機出口產生氣流的反復倒灌、吐出、來回撞擊，使得主電機交替出現滿載和空載，電流表指針或壓縮機出口壓力表指針產生大幅度無規律的強烈抖擺和跳動。壓縮機轉子在機內沿軸向來回竄動，並伴有金屬摩擦和撞擊聲響。

三、防喘振措施

1熱氣旁通喘振防護原理

一旦進入喘振工況，應立即採取調節措施，降低出口壓力或增加入口流量。從以上喘振產生的機理來看，在離心式冷水機組中，壓比和負荷是影響喘振的兩大因素。當負荷越來越小，小到某一極限點時，便會發生喘振，或者當壓比大到某一極限點時，便會發生喘振。

用熱氣旁通來進行喘振防護，是通過喘振保護線來控制熱氣旁通的開啟或關閉，使機組遠離喘振點，達到保護的目的。從冷凝器連接到蒸發器一根連接管，當運行點到達喘振保護點而未達到喘振點時，通過控制系統打開熱氣旁通電磁閥，從冷凝器的熱氣排到蒸發器，降低了壓比，同時提高了排氣量，從而避免了喘振的發生。

2改變壓縮機轉速

壓縮機轉速改變，壓縮機的性能曲線將隨著移動，可以增加穩定工況區域，它適用於蒸汽輪機、燃氣輪機拖動的機組，是一種比較經濟的調節方法，只是調節後的工作點不一定是最高效率點。但對電動機拖動的機組，為了便於變速，就要用直流機組或採用變頻方法，這會使設備大大復雜化，同時造價也高。

3多級壓縮

多級壓縮以降低壓縮機轉速。一般多級機器中任何一級發生喘振，都會影響到整台機器的正常工作。採用多級壓縮，在同樣的壓比工況下，可大大降低壓縮機的轉速，增大穩定工況區域。

4採用轉動的擴壓器調節

流量減小時，一般在擴壓器中首先產生嚴重的旋轉脫離而導致喘振。在流量變化時，如果能相應改變擴壓器流道的進口幾何角，以適應改變了的工況，使沖角α不致很大，則可使性能曲線向小流量區大幅度移動，擴大穩定工況范圍，使喘振流量大為降低，達到防喘振的目的。該防喘振控制方式，已在開利的產品中得到具體的應用，但低負荷時仍須採用熱氣旁通。

5可移動式擴壓腔

上面提到，在離心式冷水機組中喘振發生的原因為壓比和負荷。當機組運行的壓比一定時（提升力），機組的運行負荷將影響機組是否發生喘振。對於離心機組來說，當運行負荷降低時，壓縮機的導葉逐漸關閉，吸氣量降低，如果擴壓腔的通道面積不變，則氣體的流速降低：當氣體的流速無法克服擴壓腔的阻力損失時，氣流會出現停滯，由於氣體動能的下降，轉化的壓力能也降低：當氣流體壓力小於排氣管網的壓力時，氣流發生倒流，喘振發生。

四、結論

熱氣旁通、改變壓縮機轉速、多級壓縮、轉動的擴壓器調節以及散流滑塊設計均能有效避免「喘振」，對於離心式冷水機組具有較好的節能效果。

❷ 壓縮機轉速怎麼調節

壓縮機轉速是指壓縮機運轉時轉軸的旋轉速度。壓縮機轉速的調節對於壓縮機的運行效率和能耗有著重要的影響。通常情況下，調節壓縮機轉速可以通過改變電機輸入功率、調節驅動系統的傳動比、增減負荷等手段來實現。較低的轉速可以降低噪音和振動，但同時也會降低壓縮機的排氣量和製冷能力。因此，合理調節壓縮機轉速是一個綜合考慮經濟性和性能的問題。

調節壓縮機轉速需要根據實際需求和條件進行。一般來說，對於空調、冷凍機組等設備，低負荷時可以適當降低轉速，以節約能源和降低噪音；高負荷時則需增大轉速，以提高製冷量和運行效率。在調節壓縮機轉速時，需要注意保持壓縮機的運行穩定性和耐久性，避免轉速過高導致設備損壞。因此，對於不同的壓縮機類型和工況，需要進行合理和經驗性的轉速調整。

調節壓縮機轉速需要依靠先進的控制系統和感測器。一些現代壓縮機配備了液晶顯示屏和智能控制器，可以進行精確的轉速調節和監控。通過輸入設定參數，控制系統可以自動調整壓縮機的轉速，以滿足不同的工作需求。此外，還可以通過監測壓縮機的工作狀態和運行參數，進行故障診斷和維護管理，提高設備的可靠性和安全性。隨著科技的不斷發展，壓縮機轉速調節的精確性和智能化程度將會不斷提高。

❸ 離心壓縮機流量調節可用哪些方法，最常用的是哪些方法

1、變轉速調節
採用變轉速調節方法可以使得工況變動時，效率的變化不大，並且機器的機構不要求具有可變動部件。因此它具有運行經濟性高、製造簡便、構造較簡單的優點。但是採用變轉速調節時，壓縮機的工作區域受機器最大轉速及喘振區的限制，而且因為這種調節方法需要用可變速的原動機，因此這種調節方法還未普遍被採用。
2、轉動入口導葉角度的調節
轉動葉片的調節包括進口導流器、葉片擴壓器及工作葉片可轉動的調節。採用轉動葉片調節大大地擴大了壓縮機的工作范圍，並且在運行經濟性上可以與變轉速調節相接近，而它的喘振區域要比變轉速調節時小，也就是說在流量小的時候用這種調節方法可以比轉速調節時得到更高的能量頭。採用這種調節方法的唯一缺點是，由於有可轉動的元件，使機器的構造復雜。但是，由於它可用於原動機不變的機器，並且這種調節方法本身也有較大的優點，因此，雖然結構上比變轉速調節復雜，但隨著調節構造的不斷改進與簡化，將廣泛地用於壓縮機調節。

3、進氣節流
採用進氣節流調節時，在壓縮機進氣端裝1個節流閥門。從運轉經濟性來看，它比轉速調節和葉片轉動調節要低。但是採用這種調節方法，可以在不需要變速，也不需要轉動壓縮機葉片的情況下，滿足工況變動時的要求。由於構造簡單，成本低，調節簡單，而且在吸氣調節時比上述兩種調節方法具有較小的喘振區，因此在一般電機拖動的壓縮機中應用得較廣。
4、排氣端節流調節這種調節方法實際上只是相當於改變管網的特性曲線，而對壓縮機供給特性曲線沒有影響。出氣節流所帶來的損失將使整個裝置的效率大大降低，因此這種調節方法最不經濟。而且喘振界限仍然為壓縮機原來的喘振點，故一般都不用它作為壓縮機的正常調節。
5、放氣調節，離心壓縮機所用的放氣調節多為排氣管旁通管路調節。如果用戶要求輸氣量在較大范圍內變動，而壓力變動較小，而且所需氣量小於機器本身喘振時的流量時，用變轉速或進氣節流調節顯然是不合適的。這時為了滿足工況要求，可採用在壓縮機的排氣端開啟旁路閥，使多餘一部分氣體排至大氣或回到吸氣管的方法進行調節。採用這種調節方法，可使用戶獲得對應於旁路閥全閉時的某一最大流量起到流量為零時為止的這個范圍內的任何一個流量。採用旁路氣流調節的唯一好處就是它的調節區域比任何其他調節方法都來得大。由於經濟性太差，不能作為壓縮機正常調節方法，而一般只是在防止喘振發生時才採用這種調節。
目前大型離心壓縮機都採用了自動調節裝置來保證壓縮機安全運行，防止喘振發生。這種自動調節器主要由感受元件、調節機構、傳動機構三部分組成。

❹ 在化工單位，壓縮機運行中常提到的一回一和四回一是什麼意思

在化工生產中，壓縮機運行過程中提到的一回一與四回一，是一種特殊的氣體處理方式。具體而言，一回一指的是將一段氣體卸壓後迴流至一段，而四回一則是將四段氣體迴流至一段。這種處理方式在實際操作中具有多重用途。

一回一與四回一主要用於調節壓縮機的負荷。在開停車階段，它們能夠幫助升壓和降壓，確保壓縮機平穩過渡。而在正常生產過程中，尤其是在壓縮機工況出現異常時，一回一和四回一可以作為一種調節和應急手段，幫助維持系統的穩定運行。

具體來說，一回一操作能夠通過調整一段氣體的流量，實現對整個系統負荷的調節。這種方式通常在需要快速響應負荷變化時使用，比如在開停車階段或者壓縮機工況出現異常時，它能迅速調整壓力，防止系統壓力波動過大，從而保護設備不受損害。

相比之下，四回一操作則更注重於系統壓力的長期穩定。通過將四段氣體迴流至一段，它能夠幫助保持系統壓力在一個較為穩定的水平。這種方式常用於開機階段，因為此時系統各部分尚未完全適應，通過四回一操作可以幫助快速建立穩定的工作狀態。

總的來說，一回一和四回一不僅是調節壓縮機負荷的有效工具，也是維護系統穩定運行的重要手段。無論是開停車階段還是正常生產過程中，它們都能發揮關鍵作用，確保化工生產的順利進行。

❺ 離心式壓縮機的主要優缺點是什麼

離心式壓縮機具有以下四個優點:
1.在相同冷量的情況下,特別是在大容量時,與往復式壓縮機組相比,省去了龐大的油分裝置,機組的重量及尺寸較小,佔地面積小;
2.離心式壓縮機結構簡單緊湊,運動件少,工作可靠,經久耐用,運行費用低;
3.容易實現多級壓縮和多種蒸發溫度,容易實現中間冷卻,耗功較低;
4.離心機組中混入的潤滑油極少,對換熱器的傳熱效果影響較小,機組具有較高的效率.
離心式壓縮機同時也具有以下四個缺點:
1.轉子轉速較高,
為了保證葉輪一定的寬度,
離心式壓縮機必須用於大中流量場合,
不適合於小流量場合;
2.單級壓比低,為了得到較高壓比須採用多級葉輪,一般還要用增速齒輪;
3.喘振是離心式壓縮機固有缺點,機組須添加防喘振系統;
4.離心式壓縮機同一台機組工況不能有大的變動,適用的范圍比較窄.

❻ 離心壓縮機的性能

離心壓縮機的主要性能參數是結構形式、排氣流量、排氣壓力、吸氣壓力、軸功率、效率和轉速。描繪同一轉速下的排氣壓力、功率和效率與流量之間的關系的曲線稱為性能曲線(圖2)。離心壓縮機最小流量受喘振工況的限制，最大流量受阻塞工況的限制。可以採用變轉速、進口節流、出口節流和可調進口導葉等方法進行調節，以擴大運行工況范圍。