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氣體壓縮機防喘振閥應用

2017-09-20

關鍵詞:壓縮機、防喘振閥、喘振點、再循環、可靠性

一、關于壓縮機

壓縮機被廣泛應用在需要大量壓縮氣的工業領域,包括天然氣及各種有機、無機氣體,一般來說,此類介質大多具有高壓差(△P=3000PSI或更高、溫度從常溫~600℉)、大流量的特征。

1、壓縮機的特性

無論你的壓縮機設計技術如何先進,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,會使壓縮機工作變得不穩定,導致劇烈振動而損害壓縮機,這種現象稱為喘振。每個壓縮機在所有給定的操作速度下都有一個喘振點,要保證離心式壓縮機正常工作,避免離心式壓縮機發生喘振,應在壓縮機回路安裝防喘振閥(再循環閥),防止喘振的發生。

典型的鼓風機工作條件

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2、氣體壓縮機防喘振閥的作用

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

二、關于喘振

1、喘振機理:

“ 喘振”是壓縮機的固有現象?!按竦恪筆竊諉扛鑾呱銑隹諮沽χ底畬蟮牡?隨著流量遞減。將每條曲線上的喘振點連起來的曲線稱為“喘振控制線”。 見圖1

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      · 當流速下降到低于某一確定值時發生喘振。
    -由于回流,氣體從排放管線流回到壓縮機。
    · 回流發生在幾毫秒之間。
    · 幾毫秒之內,出口壓力(排放壓力)恢復并增至管線壓力以上;所以氣體在開 始時是向前流入管道。
    · 但如果流量一直低于最小值,回流會再次發生直至流量上升至最小值以上。
    · 該循環在 (每一定間隔)重復著,間隔一般為一秒。
    · 產生了強烈振動和很大噪聲 。
    · 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:
    · 能破壞整個壓縮機
    更換壓縮機的費用十分高昂,且周期漫長。
    · 能引起對密封面,軸承,頁輪,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。
    3、喘振發生的預防
    為了阻止喘振的發生,要求確保通過壓縮機的流速不降到喘振線以下。 
    典型的防喘振控制回路見圖2
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三、關于防喘振閥

    1、氣體壓縮機防喘振閥的基本要求:
    ·防喘振閥閥門應是球形閥門或角形閥門 
    ·閥門流量特性曲線應是線性的 
    ·閥門噪聲(包括管道下游):<85分貝 
    ·快速的行程動作
    -通過電磁閥的開啟時間小于1S 
    ·必須保證防喘振閥閥門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值以使功率達最大值;所以通常在正常設備運轉的時候不調速度 。
    ·負荷調節再循環(防喘振)閥節流代替了壓縮機調速。
    ·閥門通過一個致力于喘振的系統來節流,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。
    ·再循環閥門必須快速打開并精確地把再循環氣體從排放口(送到)到吸氣口。 
    2、氣體壓縮機防喘振閥的基本功能:
    開環控制(開關功能) 
    · 當壓縮機接近于喘振控制線時要閥門快速動作。 
    · 沖程(動作)時間用于衡量閥門性能。
    · 閥門處于中間位置缺乏精確的定位。 
    閉環控制(調節作用) 
    · 當壓縮機穿過喘振控制線時驅動閥門。 
    · 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路減震。 
    · 允許壓縮機運行在沒有開始喘振的時候接近于喘振極限
    · 對于好的閉環控制系統,很少規定其性能要求。 
    · 通常是在沖程速度(快速開環控制)和定位器高增益(好的閉環控制)之間交替使用。
    · 提高開環與閉環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足以下要求:
    ·防喘振閥采用球形閥或角形閥。(外形圖見圖3)
    ·決大多數場合用的防喘振閥,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。(多級降壓原理見圖4、5)
    ·作用形式采用氣關式,失氣時閥開。
    ·緩沖裝置。

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     4、氣體壓縮機防喘振閥的附件
    ·閥門定位器
    ·氣體增速器
    ·快速排氣閥
    ·電磁換向閥
    ·過濾器減壓閥
    ·儲氣罐及相應附件
    ·滿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、振動的場合,采用一般控制閥很難滿足要求,往往多采用低噪聲或多級降壓結構才能保證其要求。同時為保證防喘振控制閥的動作速度、安全操作等,在一些附件的選用上,也不可草率從事。防喘振控制閥出廠前應嚴格按技術要求進行測試,方可滿足使用要求。
若讀者對防喘振控制閥有不明之處,可聯絡我公司:
網址:3gp海底总动员 www.kxdvy.icu(可留言)
電話:0411-82173777轉102

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