離心式空壓機是冶金行業(yè)的關鍵設備，具有流量大、功率高、構造簡單耐用、自動化程度高等優(yōu)點，因易于控制和維護的特性而被廣泛使用。

但離心式壓縮機也存在些缺陷，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的一種特有現象，在工藝控制與操作過程中喘振控制雖不是主要，但從保護壓縮機的措施上講防喘振是非常重要；因用戶的生產節(jié)奏和使用情況的變化，造成了空壓機本身負荷經常性變化，使空壓機組經常發(fā)生喘振，嚴重時導致機組停運，影響用戶對壓縮空氣的使用，在異常運行中應盡量控制和減少空壓機發(fā)生喘振事故。
漣鋼新區(qū)現有空壓站三個，韓國三星集團制造的TM1500離心式空壓機3臺、日本IHI公司制造的TRX160離心式空壓機6臺和Atlascopco公司制造的ZH10000離心式空壓機3臺，均為三級壓縮、兩級冷卻式壓縮機。在正常運行情況下，壓縮機聯合持續(xù)向轉爐煉鋼廠、熱軋板廠、冷軋板廠、煉鐵高爐和燒結機區(qū)域等用戶持續(xù)提供0.7MPa的壓縮空氣。
2現在的狀況a.由于生產和使用環(huán)節(jié)上生產信息和生產組織模式未及時反饋和掌握，造成空壓站多機、高壓、低載喘振運行。
b.用戶用風的技術要求高低不齊，特殊要求過高，造成空壓機組出口壓力高、出現喘振和放空量較多等現象。

c.壓風管網獨立、未連通，不能實現壓力互補、風量緩沖與互送，出現空壓機組喘振次數較多。
3喘振產生的原理與分析3.1喘振產生的原理在離心式空壓機轉速定、流量減少到定值時，出現嚴重的旋轉脫離，氣流情況會大大惡化。這時葉輪雖仍在旋轉，對氣體作功，但卻不能提高氣體的壓力，于是壓縮機出口壓力顯著下降。由于壓縮機總是和管網系統(tǒng)聯合工作，這時管網的壓力比并不立即減低，可能出現管網中的壓力大于壓縮機出口處壓力的情況，管網中的氣體會向壓縮機倒流直到管網中的壓力下降至低于壓縮機出口壓力，倒流才停止，這時氣流又在葉片作用下正向流動，壓縮機又開始向管網供氣，經過壓縮機的流量增大，壓縮機恢復正常工作。但當管網中的壓力不斷回升，又恢復到原來水平時，壓縮機正常排氣受阻，流量下降，系統(tǒng)中的氣會產生倒流，如此周而復始，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象，這種現象稱之為壓縮機的“喘振”。
喘振所造成的后果是嚴重的，氣流出現脈動，產生強烈噪音，它會使壓縮機轉子和定子經受交變應力而斷裂；使級間壓力失常而引起強烈振動，導致密封劑推力軸承損壞；使運動元件和靜止元件相碰，造成嚴重事故。
喘振的發(fā)生首先是由于變工況時壓縮機葉柵中的氣動參數和幾何參數不協(xié)調，形成旋轉脫離，造成嚴重失速的結果。但并不是旋轉失速都一定導致喘振的發(fā)生，喘振還和管網系統(tǒng)有關。喘振現象的發(fā)生包含著兩方面的因素：從內部來說，它取決于壓縮機在定條件下流動大大惡化，出現了突變失速；從外部來說，又與管網的容量和特性曲線有關，排氣壓力和氣體的密度越大，發(fā)生喘振越嚴漣鋼科技與管理重。前者是內因，后者是外界條件，內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需要控制的一個重要部分。

喘振界限對壓縮機，可以在不同轉速下用實測法近似地得出各喘振點，見中A、B、C、D各點。將這些喘振點連接起來，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點的一條拋物線。
離心式壓縮機和管網形成一個能量供給與使用的統(tǒng)系統(tǒng)，在壓縮機與管網聯合工作時，只有當通過壓縮機的流量與通過管網的流量相等時，以及壓縮機產生的能量頭等于管網的阻力時，即當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。壓縮機和管網的性能曲線一般以能量頭或壓力與流量的關系曲線表示，這些曲線的交點決定了壓縮機和管網系統(tǒng)的工況，稱為工作點或工況點。管網特性改變時，工況點隨之改變。見改變管網性能曲線就可改變壓縮機的性能曲線。
3.2壓縮機和管網的聯合工作當兩臺性能不同的壓縮機并聯時，排出壓力=pc，排氣量Qn=Qi+Q*在中，i、n線分別代表i、n臺壓縮機單獨運行的性能曲線，m線表示并聯后的性能曲線，排出壓力pc與EI交于A點，此點為并聯后的工作點。OA管網分別于I、n線交于ai、a2點，這兩點分別為I臺和n臺離心式壓縮機并聯后的工況點。此時pal、pfl2均小于Py并聯工況點4影響因素的分析、排除與試驗驗證a.空壓機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，極易導致空壓機產生喘振故障，對三個空壓站的機組抽檢情況來看，無空壓機葉輪磨損或者粘附物太多的問題出現。

b.空壓機存在擴壓器腐蝕和磨損較重的影響，高速空氣流經擴壓器時形成渦旋，機組的空氣進氣量減少，空氣壓力未提高，造成空壓機的輸出壓力降低，從而容易形成喘振，經同步檢測，三個空壓站未存在類似現象。
c.葉輪與擴壓器之間存在間隙變化的影響。
葉輪與擴壓器之間的間隙過大、易泄漏串氣現象，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)生葉輪與擴壓器碰撞。因此葉輪與擴壓器之間的間隙過大和過小都會造成空氣流量變小，使空壓機無法提高輸出壓力，從而形成喘振故障；針對喘振次數較多的煉鋼軋鋼空壓站的2和5機組進行抽檢，通過檢測數據與檢修標準的復核比較，認為間隙均在標準范圍以內。
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極小，如果空氣中細小的灰塵或機組本身磨損產生的微粒極易粘附在冷卻器和水汽分離器內，造成冷卻器和水汽分離器部分堵塞、空氣流量減少，機組輸出壓力不足，形成喘振現象；當冷卻水水質變差或變臟時，極易在冷卻器內造成冷卻水堵塞，影響冷卻水流動，降低壓縮氣體冷卻效果，影響空壓機的空氣容積率、空壓機輸出壓力不足，形成喘振現象；按照此類排查方法，將三個空壓站的冷卻水池進行及時清理、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機組存在類似問題，經檢修更換濾芯后，空壓機組的喘振次數雖少但仍然存在。
e.空壓機進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，機組壓縮的空氣流量減少，造成空壓機輸出壓力不足，產生喘振現象。實際運行中，雖氣溫高時喘振次數多，但氣溫較低時喘振現象仍存在。
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到最少，空壓機出口排氣壓力升高，并逐漸增大。在空壓機達到最大出口壓力時，機組開始進入喘振區(qū)，繼而發(fā)生喘振；壓風用戶用量變化頻繁，排氣總管壓力升高，造成空壓機組喘振的次數和頻率同步增加且嚴重。為了消除三個空壓站同時存在的喘振問題，從壓風和用戶內部的技術要求和工藝著手，進行技術攻關。
（a）對局部進行針對性的技術改造，降低管網運行壓力。

4月底開始，對用量極少且壓力要求較高的檢化驗系統(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供，并將泵壓設定為0.6~0.8MPa，保證了銑樣機和打包機處0.6MPa的用風要求；利舊使用3個50m3的精制煤氣貯氣罐，對其進行清洗后作為壓風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)保設備安全運行；在冷軋板廠1、2重卷、鍍鋅線、酸軋線等利舊使用壓風穩(wěn)壓罐；燒結煙氣脫硫系統(tǒng)采用小型空壓機單獨供風，防止了小用戶造成整個壓風系統(tǒng)的壓力長時間逼升和空壓機組的喘振。
通過對高爐渣處理系統(tǒng)的手動控制用風改自動控制，部分點由壓風吹掃皮帶改為廢水清洗；燒結機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閥門嚴格控制和安全閥的壓力等*48級重新設定，將該處的壓風壓力由原來的0. 6MPa下降到（b）調整各主體單位關鍵用風設備技術參數，降低對壓風的技術要求。
通過對熱軋板廠打包機的運行與技術參數由原來的0.6MPa下調到0.5MPa，并將軋機上鋼坯壓風吹掃時間進行控制；在轉爐煉鋼廠通過對連鑄氣霧冷卻壓風進行優(yōu)化，停止使用12~16段噴嘴，減少噴嘴使用個數；調節(jié)連鑄氣霧冷卻壓風終點使用壓力，將控制壓力由原來的<0.6MPa自動報警與連鎖停機值，調節(jié)和修改為<0.連鑄設備冷卻壓風管道上增加切斷閥，設計自動控制模式，尾坯出輥道50分鐘后，連鑄設備冷卻壓風自動關閉；連鑄開機時，設備冷卻壓風自動打開（與氣霧冷卻壓風同步）；除塵系統(tǒng)脈沖間隔時間，在原來的基礎上延長23s再進行脈沖；冷軋板廠鍍鋅和酸軋線自動焊機與活套電機的控制壓力（c）根據用戶生產組織模式和實際需求，優(yōu)化空壓機與管網聯合的運行方式，實現風量互送、壓力緩沖，有效控制空壓機組的喘振。
在煉鋼生產節(jié)奏上嚴格根據高爐產量情況，確定連鑄機組和空壓機組的開機臺數，當轉爐煉鋼廠單臺連鑄機生產時只開三臺，雙機生產時開四臺的運行方式；冷軋板廠平整機組根據板面寬度進行定尺吹掃，減少空壓機的開機臺數和頻次、降低總管壓力。

通過對空壓機和壓風工藝管網的運行狀況，從用戶關鍵設備的用途與技術要求著手，對生產現場的工藝和技術要求進行改進和攻關，及時掌控生產用風規(guī)律和生產組織模式，通過對各用戶技術等級的優(yōu)化，將冷軋壓風站、高爐壓風站和煉鋼壓風站實現管網大聯通運行，用戶用量的交叉變化和緩沖，達到‘’削峰填谷“減少離心式空壓機組的喘振次數。對新區(qū)三個空壓站的總管壓力由0.65~0.7MPa下調到0.52~0.57MPa，空壓機的運行方式得到了較好的優(yōu)化；空壓機組的運行參數穩(wěn)定在0.52MPa加載和0.57MPa卸載，有效地控制整個運行過程的壓風電耗、壓風消耗和總管壓力，實現離心式空壓機喘振的嚴格控制。
通過對各種因素的理論分析、技術試驗驗證，結果證明：造成機組喘振的根本原因是空壓機出口壓力過高，從科學合理的控制壓風需求入手，實現供求平衡的優(yōu)化，達到系統(tǒng)運行經濟和防喘振壓站內部機組加卸載參數合理調整，壓風總管壓保安全的目的。
力的動態(tài)調節(jié)和經濟運行的精益管理等方面入5效益評估手，對離心式空壓機防喘振進行技術攻關后，產生的效果如下。

通過以上從外圍的用戶用量和壓力等級、空a.空壓機的喘振次數與振動值比較見表1.表1調整前后空壓機的運行參數比較調整前調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開機臺數喘振每月平均次數低負荷時排氣量/%出口空氣壓力/MPa產供氣壓差/MPa級振動/m二級振動/pm三級振動/pm表2技術指標單位月計劃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月份噸鋼壓風電耗kWh/t鋼噸鋼耗壓風量m3/t鋼壓風電耗kWh/萬m3 b.壓風系統(tǒng)經濟技術指標比較見表2.噸鋼壓風量由年計劃150m3/t鋼，下降到了5~11月份的平均值132.92爪3八鋼，噸鋼壓風降低量節(jié)約成本：萬tx壓縮機高效經濟、可靠地運行，必須從壓風系統(tǒng)機組到用戶用風設施與工藝改進入手，采取相應的控制措施，通過技術改進，進一步挖掘內部潛力和優(yōu)化系統(tǒng)，查找喘振的根本問題所在，對喘振現象產生的先兆加以快速和準確的預測和判斷，從而加以控制，以避免喘振現象的產生，保護壓縮機安全平穩(wěn)的運行。
噸鋼壓風電耗成本節(jié)約：萬tx 6結語通過分析離心式空壓機喘振發(fā)生的原理和影響因素，加強了對空壓機日常運行參數的監(jiān)測和連動調整消除空壓機組發(fā)生喘振的條件，保障空壓機安全穩(wěn)定運行；影響喘振的因素較多，離心式