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離心機中的喘振現(xiàn)象:原因、影響和分析
引言
我們將討論一個關鍵的現(xiàn)象,即喘振,以及它的原因和影響,以及為什么離心機會發(fā)生喘振。此外,我們還將探討離心機性能曲線,并使用Aspen HYSYS對壓縮機進行喘振和堵塞條件的分析。
理解離心機的喘振現(xiàn)象
離心機的喘振是指由于進口流量過低而導致離心機不能產(chǎn)生足夠壓力的能力。這導致氣體流從出口側逆轉到吸入側,導致流動和壓力的不穩(wěn)定。喘振發(fā)生在進口流量低于離心機有效運行低限度時。
離心機喘振的原因 多種因素可能導致壓縮機喘振
突然的設備停機或停電 公用事業(yè)故障 壓縮機吸入熱交換器泄漏 吸氣過濾器阻塞 中間冷卻器液體或排氣閥故障 這些是可能導致壓縮機喘振的一些原因。
壓縮機喘振的影響 壓縮機喘振可能會產(chǎn)生各種不利影響
不穩(wěn)定的流動和壓力條件 ,高振動和噪音,導致密封件、軸承、葉輪和軸的損壞密封間隙增大,壓縮機壽命縮短 能源效率降低 避免壓縮機喘振對于確保最佳性能和使用壽命至關重要。
離心機性能曲線 與離心泵類似,離心機的性能通過性能曲線來描述。這些曲線由壓縮機供應商提供,描繪了多級葉輪和體積流量之間的關系。不同的葉輪轉速會產(chǎn)生不同的性能曲線,應避免在此曲線以下操作壓縮機。而反喘振曲線則通過確保壓縮機在安全限制范圍內運行來防止喘振。
操作區(qū)域和反喘振曲線 離心機通常在稱為操作區(qū)域的范圍內運行,該范圍位于堵塞點和反喘振曲線之間。堵塞流量狀態(tài)或阻塞流量狀態(tài)發(fā)生在離心機內部流體速度達到聲速時,表示最大流量限制。不建議在堵塞流量狀態(tài)下操作。
反喘振曲線設置的比喘振流量大約高出10%,并且隨著壓縮機轉速的變化而變化。根據(jù)所處理的氣體類型,設計了專門的反喘振系統(tǒng)。例如,對于處理空氣的情況,通往大氣的通風是合適的,而處理危險氣體可能需要通過熱或冷旁路系統(tǒng)返回到吸入側。
在Aspen HYSYS中分析壓縮機喘振 為了在Aspen HYSYS中分析壓縮機喘振,我們將模擬兩種不同的情景:停電和受控關機。以下步驟概述了該過程:
在模擬環(huán)境中組件和流體包,設置壓縮機的進口和出口條件。添加由供應商提供的壓縮機性能曲線,并確保選擇多變效率。輸入流量限制數(shù)據(jù),包括喘振曲線和堵塞曲線。激活所需的曲線并啟用模擬。使用條狀圖分析喘振行為,該圖顯示重要的操作參數(shù)。評估不同情景下反喘振系統(tǒng)的性能,以防止喘振并保持安全運行。通過遵循這些步驟并分析條狀圖,我們可以了解離心機在停電和受控關機情況下的狀態(tài)。