离心式压缩机防喘振控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种离心式压缩机防喘振控制装置，包括压缩机、压缩气体总管和自带放空系统，其中：压缩气体总管上设置有防喘振控制装置，该控制装置包括通过一分支管路连接压缩气体总管的压力放空单元，设置在压缩气体总管后段管路上的自动切断单元，和连接自动切断单元的故障信号监控单元，其中故障信号监控单元与生产装置关联，并接收生产装置的信号传输给自动切断单工作。本实用新型提高了生产装置生产负荷调整空间，且实现了离心式压缩机不会因生产装置突然发生故障时引起的喘振停机，减少了生产装置停车后恢复开车时间，防止了物料反串至压缩机，实现了压缩机平稳运行，为压缩机延长使用寿命和减少停车检修次数提供了可靠的保障。
【专利说明】离心式压缩机防喘振控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及离心式压缩机的控制装置，特别指一种离心式压缩机防喘振控制
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【背景技术】
[0002]离心式压缩机是由Cooper压缩机公司制造，由4.0MPa蒸汽驱动，利用高速旋转元件和高压产生1.3MPa压缩气体，为生产装置提供气源。喘振是离心式压缩机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动，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7 x9 Y r〃 F2 [4 S- / j0 A会大大恶化，这时工作叶轮虽仍在旋转，对气体作7 g+ B8 m, H+ b.08 §8 K功大都变为能量损失，但却不能提高气体压力，于是(m5 [，F# F’ ο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，管网压力并不马上降低，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，压缩机又开始供气，压缩机流量又增大，但当管网压力恢(Z& {8 h& d7 U6z复至原来水平时，压缩机正常排气又受到阻碍，流量e% G) {; Tl y4 u又开始下降，系统中气体倒流，整个系统发生周期性’ P; J, E+ ? a/ |，G8 E轴向低频大幅度气流振荡现象，这种现象称为压缩！ i3 }+ d- {5 T& n% B3 w& c机的喘振。
[0003]5 p; j$ c, d( } 3离心式压缩机发生喘振时,典型现象有:.D# @4 x8 X; y7 N}，P& q, jl.压缩机出口压力最初先升高，继而急剧下降，并呈周期性大幅波动；)P.J9V: C- a: p2.压缩机流量急剧下降，大幅波动，严重时甚至出现气体倒灌至吸气管道；$@3 v9 Q’ _# r% {3.机器产生强烈的振`动，同时发出异常的气流噪声。离心式压缩机发生喘振的根本原因是压缩机流量过小，小于压缩机的最小流量(压缩机最小流量下不应低于设计流量60%)导致机内出现严重的气体旋转分离；外因则是管网的压力高于压缩机所提供的排压，造成气体倒流，并产生大幅度的气流脉动。喘振的直接结果就是压缩机停机，甚至导致压缩机损毁。-w3 HO~3~7 Y.x$ H* hi M% ]目前，解决喘振常用的方法有三种:8 }5 K* o5 k4 HO M6 E①在压缩机上增加放气活门，使多余的气体能够排出；②使用双转子或三转子压缩机使用可调节式叶片。
[0004]离心式压缩机本身自带放空系统和入口导叶调节系统，四级压缩，其自身防喘振系统设置上充分考虑了保护压缩机的情况，但对工艺上考虑却不全面，不能完全适应装置生产的实际需要，在运行过程中仍然不能很好的解决压缩机喘振问题。实际生产中引起离心式压缩机喘振的原因有:①生产装置突然停止使用压缩气体或突然大幅减少压缩气体使用量引起其出口流量突然变小；②管网压力高于离心式压缩机出口压力，此原因还会发生物料反串至离心式压缩机的滋生事故，给装置的安全生产带来隐患，还缩短了装置的有效生产时间。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对【背景技术】中存在的缺点和问题加以改进，提供一种当生产装置出现故障时，离心式压缩机能够处于安全运行状态，不发生喘振停机和滋生事故，缩短装置恢复开车时间的离心式压缩机防喘振控制装置。
[0006]本实用新型的技术方案是构造了一种包括压缩机，一端连接压缩机、另一端连接生产装置的压缩气体总管，和设置在压缩气体总管前段管路上的自带放空系统，其中:
[0007]压缩气体总管上设置有防喘振控制装置，该控制装置包括通过一分支管路连接压缩气体总管的压力放空单元，设置在压缩气体总管后段管路上的自动切断单元，和连接自动切断单元的故障信号监控单元，其中故障信号监控单元与生产装置关联，并接收生产装置的信号传输给自动切断单工作。
[0008]本实用新型的优点及有益效果:
[0009]本实用新型在不改变压缩机自身放空系统的前提下，使生产装置对压缩气体的使用范围由60-110%扩至30-110%，提高了生产装置生产负荷调整空间，且实现了离心式压缩机不会因生产装置突然发生故障时引起的喘振停机，减少了生产装置停车后恢复开车时间，防止了物料反串至压缩机，实现了压缩机平稳运行，为压缩机延长使用寿命和减少停车检修次数提供了可靠的保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0011]由图1可知，本实用新型包括压缩机I，一端连接压缩机1、另一端连接生产装置的压缩气体总管2，和设置在压缩气体总管2前段管路上的自带放空系统3，其中:
[0012]压缩气体总管2上设置有防喘振控制装置，该控制装置包括通过一分支管路连接压缩气体总管2的压力放空单元4，设置在压缩气体总管2后段管路上的自动切断单元5，和连接自动切断单元5的故障信号监控单元6，其中故障信号监控单元6与生产装置关联，并接收生产装置的信号传输给自动切断单5工作。
[0013]本实用新型所述的压力放空单元4是在压缩气体总管2上引出一根分支管路，该分支管路上设置调整压缩机I出口压力的压力调节阀7。所述的自动切断单元5设置在连接生产装置的压缩气体总管2上，包括安装于压缩气体总管2上切断压缩气体输送的自动切断阀8。所述的故障信号监控单元6连接自动切断阀8并关联生产装置，故障信号监控单元6接收生产装置的故障信号并控制自动切断阀8切断压缩气体输送。所述的自动切断阀8的开关时间为0.1-10秒。
[0014]本实用新型的结构原理:
[0015]本实用新型包括:1)在压缩气体总管上引一根分支，分支上增加压力调节阀，通过压力调节阀微调离心式压缩机出口压力；2)在压缩气体总管上增加一个自动切断阀，在生产装置不需要压缩气体的状况下，自动切断生产装置与压缩机的连通，防止物料反串；3)故障信号监控单元是当用气装置出现故障停止用气时，输出一个信号，此信号与自动切断单元连接，控制自动切断阀的开关。
[0016]本实用新型的工作原理:[0017]本实用新型离心式压缩机自带放空系统，通过设定系统压力和放空压力进行调整，调整过程包括以下两个过程:①当系统压力超过设定系统压力而不超过放空压力时，离心式压缩机自身的放空调节阀起到压力调节阀的作用，通过与调节进气入口导叶开度联动来调整系统压力接近设定系统压力，为了使调整过程中压缩机不产生喘振，此过程调整很缓慢。②当系统压力超过放空压力时，压缩机本身的放空调节阀起到电磁阀的作用，在极短时间内全开，将系统压力卸掉，此过程调整极快。
[0018]本实用新型生产装置出现故障时，操作人员会在极短时间内大幅减少压缩气体的使用量，导致压缩机的系统压力急剧上升，而压缩机自带放空系统调整过程缓慢，将使压缩气体的系统压力超过放空压力而使压缩机自身的放空阀全开放空，此过程极易发生喘振引起压缩机跳停。此时，压力放空单元4通过压力调节阀7微调离心式压缩机出口压力，使系统压力不超过设定的系统压力。
[0019]本实用新型离心式压缩机自身放空阀全开后，压缩气体压力将迅速下降，当此压力低于生产装置系统压力时，装置内物料可能反串至压缩机的出口，通过压缩机自身放空阀排至大气中，形成爆炸性气体，甚至压缩机喘振跳停后物料进入压缩机内部，可能发生机毁人亡的事故。此时，故障信号监控单元6输出一个信号，此信号与自动切断单元5连接，控制自动切断阀8的开关，通过自动切断单元5和故障信号监控单元6实现生产装置与压缩机断开，防止物料反串至压缩机。
[0020]本实用新型生产装置突然停通气后，送往装置的压缩气体流量瞬间正常值变为0，压缩机出口压力急剧上升，其本身放空阀迅速打开，压缩机的流量由正常值先变成最小再突变到最大值，在此过程压缩机发生喘振跳停。此时，通过压力放空单元4将部分气体通过此处放空，压缩机出口流量不会降至喘振区间，防止压缩机跳停。
[0021]本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种离心式压缩机防喘振控制装置，包括压缩机(1)，一端连接压缩机(I)、另一端连接生产装置的压缩气体总管(2)，和设置在压缩气体总管(2)前段管路上的自带放空系统(3)，其特征在于: 压缩气体总管(2)上设置有防喘振控制装置，该控制装置包括通过一分支管路连接压缩气体总管(2)的压力放空单元(4)，设置在压缩气体总管(2)后段管路上的自动切断单元(5)，和连接自动切断单元(5)的故障信号监控单元(6)，其中故障信号监控单元(6)与生产装置关联，并接收生产装置的信号传输给自动切断单(5)工作。
2.根据权利要求1所述的离心式压缩机防喘振控制装置，其特征在于所述的压力放空单元(4)是在压缩气体总管(2)上引出一根分支管路，该分支管路上设置调整压缩机(I)出口压力的压力调节阀(7)。
3.根据权利要求1所述的离心式压缩机防喘振控制装置，其特征在于所述的自动切断单元(5)设置在连接生产装置的压缩气体总管(2)上，包括安装于压缩气体总管(2)上切断压缩气体输送的自动切断阀(8)。
4.根据权利要求1或3所述的离心式压缩机防喘振控制装置，其特征在于所述的故障信号监控单元(6)连接自动切断阀(8)并关联生产装置，故障信号监控单元(6)接收生产装置的故障信号并控制自动切断阀(8)切断压缩气体输送。
5.根据权利要求3所述的离心式压缩机防喘振控制装置，其特征在于所述的自动切断阀(8)的开关时间为0.1-10秒。
【文档编号】F04D29/00GK203670257SQ201320821889
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】张晓辉, 黄敬, 狄金凤, 周袁煜, 余兴, 王丹 申请人:中国石油化工股份有限公司