離心式空壓機(jī)是冶金行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，具有流量大、功率高、構(gòu)造簡單耐用、自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)，因易于控制和維護(hù)的特性而被廣泛使用。

但離心式壓縮機(jī)也存在些缺陷，如穩(wěn)定工作區(qū)域窄、容易發(fā)生喘振等。喘振是離心式壓縮機(jī)的一種特有現(xiàn)象，在工藝控制與操作過程中喘振控制雖不是主要，但從保護(hù)壓縮機(jī)的措施上講防喘振是非常重要；因用戶的生產(chǎn)節(jié)奏和使用情況的變化，造成了空壓機(jī)本身負(fù)荷經(jīng)常性變化，使空壓機(jī)組經(jīng)常發(fā)生喘振，嚴(yán)重時導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)，影響用戶對壓縮空氣的使用，在異常運(yùn)行中應(yīng)盡量控制和減少空壓機(jī)發(fā)生喘振事故。
漣鋼新區(qū)現(xiàn)有空壓站三個，韓國三星集團(tuán)制造的TM1500離心式空壓機(jī)3臺、日本IHI公司制造的TRX160離心式空壓機(jī)6臺和Atlascopco公司制造的ZH10000離心式空壓機(jī)3臺，均為三級壓縮、兩級冷卻式壓縮機(jī)。在正常運(yùn)行情況下，壓縮機(jī)聯(lián)合持續(xù)向轉(zhuǎn)爐煉鋼廠、熱軋板廠、冷軋板廠、煉鐵高爐和燒結(jié)機(jī)區(qū)域等用戶持續(xù)提供0.7MPa的壓縮空氣。
2現(xiàn)在的狀況a.由于生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)上生產(chǎn)信息和生產(chǎn)組織模式未及時反饋和掌握，造成空壓站多機(jī)、高壓、低載喘振運(yùn)行。
b.用戶用風(fēng)的技術(shù)要求高低不齊，特殊要求過高，造成空壓機(jī)組出口壓力高、出現(xiàn)喘振和放空量較多等現(xiàn)象。

c.壓風(fēng)管網(wǎng)獨(dú)立、未連通，不能實(shí)現(xiàn)壓力互補(bǔ)、風(fēng)量緩沖與互送，出現(xiàn)空壓機(jī)組喘振次數(shù)較多。
3喘振產(chǎn)生的原理與分析3.1喘振產(chǎn)生的原理在離心式空壓機(jī)轉(zhuǎn)速定、流量減少到定值時，出現(xiàn)嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)脫離，氣流情況會大大惡化。這時葉輪雖仍在旋轉(zhuǎn)，對氣體作功，但卻不能提高氣體的壓力，于是壓縮機(jī)出口壓力顯著下降。由于壓縮機(jī)總是和管網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)合工作，這時管網(wǎng)的壓力比并不立即減低，可能出現(xiàn)管網(wǎng)中的壓力大于壓縮機(jī)出口處壓力的情況，管網(wǎng)中的氣體會向壓縮機(jī)倒流直到管網(wǎng)中的壓力下降至低于壓縮機(jī)出口壓力，倒流才停止，這時氣流又在葉片作用下正向流動，壓縮機(jī)又開始向管網(wǎng)供氣，經(jīng)過壓縮機(jī)的流量增大，壓縮機(jī)恢復(fù)正常工作。但當(dāng)管網(wǎng)中的壓力不斷回升，又恢復(fù)到原來水平時，壓縮機(jī)正常排氣受阻，流量下降，系統(tǒng)中的氣會產(chǎn)生倒流，如此周而復(fù)始，在整個系統(tǒng)中發(fā)生了周期性的軸向低頻大幅度的氣流振蕩現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱之為壓縮機(jī)的“喘振”。
喘振所造成的后果是嚴(yán)重的，氣流出現(xiàn)脈動，產(chǎn)生強(qiáng)烈噪音，它會使壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和定子經(jīng)受交變應(yīng)力而斷裂；使級間壓力失常而引起強(qiáng)烈振動，導(dǎo)致密封劑推力軸承損壞；使運(yùn)動元件和靜止元件相碰，造成嚴(yán)重事故。
喘振的發(fā)生首先是由于變工況時壓縮機(jī)葉柵中的氣動參數(shù)和幾何參數(shù)不協(xié)調(diào)，形成旋轉(zhuǎn)脫離，造成嚴(yán)重失速的結(jié)果。但并不是旋轉(zhuǎn)失速都一定導(dǎo)致喘振的發(fā)生，喘振還和管網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)。喘振現(xiàn)象的發(fā)生包含著兩方面的因素：從內(nèi)部來說，它取決于壓縮機(jī)在定條件下流動大大惡化，出現(xiàn)了突變失速；從外部來說，又與管網(wǎng)的容量和特性曲線有關(guān)，排氣壓力和氣體的密度越大，發(fā)生喘振越嚴(yán)漣鋼科技與管理重。前者是內(nèi)因，后者是外界條件，內(nèi)因只有在外界條件具備的情況下，才促使喘振的發(fā)生，因此，防喘振是離心式壓縮機(jī)需要控制的一個重要部分。

喘振界限對壓縮機(jī)，可以在不同轉(zhuǎn)速下用實(shí)測法近似地得出各喘振點(diǎn)，見中A、B、C、D各點(diǎn)。將這些喘振點(diǎn)連接起來，就得到一條喘振線，在該線之右是正常工作區(qū)，在該線之左為喘振區(qū)。喘振界限線可近似地視為通過遠(yuǎn)點(diǎn)的一條拋物線。
離心式壓縮機(jī)和管網(wǎng)形成一個能量供給與使用的統(tǒng)系統(tǒng)，在壓縮機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合工作時，只有當(dāng)通過壓縮機(jī)的流量與通過管網(wǎng)的流量相等時，以及壓縮機(jī)產(chǎn)生的能量頭等于管網(wǎng)的阻力時，即當(dāng)能量的供給與使用相等時，此能量系統(tǒng)才可以保持工況平衡。壓縮機(jī)和管網(wǎng)的性能曲線一般以能量頭或壓力與流量的關(guān)系曲線表示，這些曲線的交點(diǎn)決定了壓縮機(jī)和管網(wǎng)系統(tǒng)的工況，稱為工作點(diǎn)或工況點(diǎn)。管網(wǎng)特性改變時，工況點(diǎn)隨之改變。見改變管網(wǎng)性能曲線就可改變壓縮機(jī)的性能曲線。
3.2壓縮機(jī)和管網(wǎng)的聯(lián)合工作當(dāng)兩臺性能不同的壓縮機(jī)并聯(lián)時，排出壓力=pc，排氣量Qn=Qi+Q*在中，i、n線分別代表i、n臺壓縮機(jī)單獨(dú)運(yùn)行的性能曲線，m線表示并聯(lián)后的性能曲線，排出壓力pc與EI交于A點(diǎn)，此點(diǎn)為并聯(lián)后的工作點(diǎn)。OA管網(wǎng)分別于I、n線交于ai、a2點(diǎn)，這兩點(diǎn)分別為I臺和n臺離心式壓縮機(jī)并聯(lián)后的工況點(diǎn)。此時pal、pfl2均小于Py并聯(lián)工況點(diǎn)4影響因素的分析、排除與試驗(yàn)驗(yàn)證a.空壓機(jī)存在葉輪磨損或者粘附物太多的影響，葉輪磨損大或粘附物多，極易導(dǎo)致空壓機(jī)產(chǎn)生喘振故障，對三個空壓站的機(jī)組抽檢情況來看，無空壓機(jī)葉輪磨損或者粘附物太多的問題出現(xiàn)。

b.空壓機(jī)存在擴(kuò)壓器腐蝕和磨損較重的影響，高速空氣流經(jīng)擴(kuò)壓器時形成渦旋，機(jī)組的空氣進(jìn)氣量減少，空氣壓力未提高，造成空壓機(jī)的輸出壓力降低，從而容易形成喘振，經(jīng)同步檢測，三個空壓站未存在類似現(xiàn)象。
c.葉輪與擴(kuò)壓器之間存在間隙變化的影響。
葉輪與擴(kuò)壓器之間的間隙過大、易泄漏串氣現(xiàn)象，發(fā)生空氣流量減少；間隙過小、空氣流減少，在后端推力軸承磨損的情況下，極易發(fā)生葉輪與擴(kuò)壓器碰撞。因此葉輪與擴(kuò)壓器之間的間隙過大和過小都會造成空氣流量變小，使空壓機(jī)無法提高輸出壓力，從而形成喘振故障；針對喘振次數(shù)較多的煉鋼軋鋼空壓站的2和5機(jī)組進(jìn)行抽檢，通過檢測數(shù)據(jù)與檢修標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)核比較，認(rèn)為間隙均在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)。
d.空氣冷卻器和水汽分離器是否存在變臟漣鋼科技與管理的影響。氣水分離器，要求通過冷卻器的雜質(zhì)極小，如果空氣中細(xì)小的灰塵或機(jī)組本身磨損產(chǎn)生的微粒極易粘附在冷卻器和水汽分離器內(nèi)，造成冷卻器和水汽分離器部分堵塞、空氣流量減少，機(jī)組輸出壓力不足，形成喘振現(xiàn)象；當(dāng)冷卻水水質(zhì)變差或變臟時，極易在冷卻器內(nèi)造成冷卻水堵塞，影響冷卻水流動，降低壓縮氣體冷卻效果，影響空壓機(jī)的空氣容積率、空壓機(jī)輸出壓力不足，形成喘振現(xiàn)象；按照此類排查方法，將三個空壓站的冷卻水池進(jìn)行及時清理、冷卻器清洗，檢查到煉鋼軋鋼空壓站和冷軋空壓站的4和3機(jī)組存在類似問題，經(jīng)檢修更換濾芯后，空壓機(jī)組的喘振次數(shù)雖少但仍然存在。
e.空壓機(jī)進(jìn)氣口空氣溫度變化的影響，在恒壓的條件下，溫度升高時，空氣密度降低，機(jī)組壓縮的空氣流量減少，造成空壓機(jī)輸出壓力不足，產(chǎn)生喘振現(xiàn)象。實(shí)際運(yùn)行中，雖氣溫高時喘振次數(shù)多，但氣溫較低時喘振現(xiàn)象仍存在。
f.出口流量與出口壓力的影響：隨著用戶用氣量變化頻繁且集中達(dá)到最少，空壓機(jī)出口排氣壓力升高，并逐漸增大。在空壓機(jī)達(dá)到最大出口壓力時，機(jī)組開始進(jìn)入喘振區(qū)，繼而發(fā)生喘振；壓風(fēng)用戶用量變化頻繁，排氣總管壓力升高，造成空壓機(jī)組喘振的次數(shù)和頻率同步增加且嚴(yán)重。為了消除三個空壓站同時存在的喘振問題，從壓風(fēng)和用戶內(nèi)部的技術(shù)要求和工藝著手，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
（a）對局部進(jìn)行針對性的技術(shù)改造，降低管網(wǎng)運(yùn)行壓力。

4月底開始，對用量極少且壓力要求較高的檢化驗(yàn)系統(tǒng)和熱軋橫切系統(tǒng)安裝氣體增壓泵，由氣體增壓泵組小范圍升壓轉(zhuǎn)供，并將泵壓設(shè)定為0.6~0.8MPa，保證了銑樣機(jī)和打包機(jī)處0.6MPa的用風(fēng)要求；利舊使用3個50m3的精制煤氣貯氣罐，對其進(jìn)行清洗后作為壓風(fēng)緩沖罐投入到高爐除塵系統(tǒng)使用，穩(wěn)定該區(qū)域的環(huán)保設(shè)備安全運(yùn)行；在冷軋板廠1、2重卷、鍍鋅線、酸軋線等利舊使用壓風(fēng)穩(wěn)壓罐；燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)采用小型空壓機(jī)單獨(dú)供風(fēng)，防止了小用戶造成整個壓風(fēng)系統(tǒng)的壓力長時間逼升和空壓機(jī)組的喘振。
通過對高爐渣處理系統(tǒng)的手動控制用風(fēng)改自動控制，部分點(diǎn)由壓風(fēng)吹掃皮帶改為廢水清洗；燒結(jié)機(jī)氣提配料工藝改為石灰石粉配料工藝，并將管道改造和相關(guān)閥門嚴(yán)格控制和安全閥的壓力等*48級重新設(shè)定，將該處的壓風(fēng)壓力由原來的0. 6MPa下降到（b）調(diào)整各主體單位關(guān)鍵用風(fēng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)，降低對壓風(fēng)的技術(shù)要求。
通過對熱軋板廠打包機(jī)的運(yùn)行與技術(shù)參數(shù)由原來的0.6MPa下調(diào)到0.5MPa，并將軋機(jī)上鋼坯壓風(fēng)吹掃時間進(jìn)行控制；在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠通過對連鑄氣霧冷卻壓風(fēng)進(jìn)行優(yōu)化，停止使用12~16段噴嘴，減少噴嘴使用個數(shù)；調(diào)節(jié)連鑄氣霧冷卻壓風(fēng)終點(diǎn)使用壓力，將控制壓力由原來的<0.6MPa自動報(bào)警與連鎖停機(jī)值，調(diào)節(jié)和修改為<0.連鑄設(shè)備冷卻壓風(fēng)管道上增加切斷閥，設(shè)計(jì)自動控制模式，尾坯出輥道50分鐘后，連鑄設(shè)備冷卻壓風(fēng)自動關(guān)閉；連鑄開機(jī)時，設(shè)備冷卻壓風(fēng)自動打開（與氣霧冷卻壓風(fēng)同步）；除塵系統(tǒng)脈沖間隔時間，在原來的基礎(chǔ)上延長23s再進(jìn)行脈沖；冷軋板廠鍍鋅和酸軋線自動焊機(jī)與活套電機(jī)的控制壓力（c）根據(jù)用戶生產(chǎn)組織模式和實(shí)際需求，優(yōu)化空壓機(jī)與管網(wǎng)聯(lián)合的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量互送、壓力緩沖，有效控制空壓機(jī)組的喘振。
在煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏上嚴(yán)格根據(jù)高爐產(chǎn)量情況，確定連鑄機(jī)組和空壓機(jī)組的開機(jī)臺數(shù)，當(dāng)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠單臺連鑄機(jī)生產(chǎn)時只開三臺，雙機(jī)生產(chǎn)時開四臺的運(yùn)行方式；冷軋板廠平整機(jī)組根據(jù)板面寬度進(jìn)行定尺吹掃，減少空壓機(jī)的開機(jī)臺數(shù)和頻次、降低總管壓力。

通過對空壓機(jī)和壓風(fēng)工藝管網(wǎng)的運(yùn)行狀況，從用戶關(guān)鍵設(shè)備的用途與技術(shù)要求著手，對生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝和技術(shù)要求進(jìn)行改進(jìn)和攻關(guān)，及時掌控生產(chǎn)用風(fēng)規(guī)律和生產(chǎn)組織模式，通過對各用戶技術(shù)等級的優(yōu)化，將冷軋壓風(fēng)站、高爐壓風(fēng)站和煉鋼壓風(fēng)站實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)大聯(lián)通運(yùn)行，用戶用量的交叉變化和緩沖，達(dá)到‘’削峰填谷“減少離心式空壓機(jī)組的喘振次數(shù)。對新區(qū)三個空壓站的總管壓力由0.65~0.7MPa下調(diào)到0.52~0.57MPa，空壓機(jī)的運(yùn)行方式得到了較好的優(yōu)化；空壓機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定在0.52MPa加載和0.57MPa卸載，有效地控制整個運(yùn)行過程的壓風(fēng)電耗、壓風(fēng)消耗和總管壓力，實(shí)現(xiàn)離心式空壓機(jī)喘振的嚴(yán)格控制。
通過對各種因素的理論分析、技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果證明：造成機(jī)組喘振的根本原因是空壓機(jī)出口壓力過高，從科學(xué)合理的控制壓風(fēng)需求入手，實(shí)現(xiàn)供求平衡的優(yōu)化，達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)和防喘振壓站內(nèi)部機(jī)組加卸載參數(shù)合理調(diào)整，壓風(fēng)總管壓保安全的目的。
力的動態(tài)調(diào)節(jié)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的精益管理等方面入5效益評估手，對離心式空壓機(jī)防喘振進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)后，產(chǎn)生的效果如下。

通過以上從外圍的用戶用量和壓力等級、空a.空壓機(jī)的喘振次數(shù)與振動值比較見表1.表1調(diào)整前后空壓機(jī)的運(yùn)行參數(shù)比較調(diào)整前調(diào)整后冷軋空壓站高爐空壓站煉、鋼空壓站冷軋空壓站高爐空壓站煉鋼空壓站總管壓力控制MPa開機(jī)臺數(shù)喘振每月平均次數(shù)低負(fù)荷時排氣量/%出口空氣壓力/MPa產(chǎn)供氣壓差/MPa級振動/m二級振動/pm三級振動/pm表2技術(shù)指標(biāo)單位月計(jì)劃1月份2月份3月份4月份5月份6月份7月份8月份9月份10月份11月份噸鋼壓風(fēng)電耗kWh/t鋼噸鋼耗壓風(fēng)量m3/t鋼壓風(fēng)電耗kWh/萬m3 b.壓風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較見表2.噸鋼壓風(fēng)量由年計(jì)劃150m3/t鋼，下降到了5~11月份的平均值132.92爪3八鋼，噸鋼壓風(fēng)降低量節(jié)約成本：萬tx壓縮機(jī)高效經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行，必須從壓風(fēng)系統(tǒng)機(jī)組到用戶用風(fēng)設(shè)施與工藝改進(jìn)入手，采取相應(yīng)的控制措施，通過技術(shù)改進(jìn)，進(jìn)一步挖掘內(nèi)部潛力和優(yōu)化系統(tǒng)，查找喘振的根本問題所在，對喘振現(xiàn)象產(chǎn)生的先兆加以快速和準(zhǔn)確的預(yù)測和判斷，從而加以控制，以避免喘振現(xiàn)象的產(chǎn)生，保護(hù)壓縮機(jī)安全平穩(wěn)的運(yùn)行。
噸鋼壓風(fēng)電耗成本節(jié)約：萬tx 6結(jié)語通過分析離心式空壓機(jī)喘振發(fā)生的原理和影響因素，加強(qiáng)了對空壓機(jī)日常運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測和連動調(diào)整消除空壓機(jī)組發(fā)生喘振的條件，保障空壓機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行；影響喘振的因素較多，離心式