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MVR蒸汽压缩机的“喘振”原因及“防喘”

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MVR蒸汽压缩机的“喘振”原因及“防喘”

更新时间: 2021-06-28

前言:因为在大流量需求的情况下,离心式压缩机相对罗茨压缩机会小很多,因此在化工行业的MVR蒸发器中占有率非常大。本文主要分析离心式压缩机的“喘振”和“防喘”。

 “喘振现象是离心式压缩机固有的气动现象。当机组发生喘振时压缩机内气流发生脉动,各种机型的脉动频率不一样。小型机组脉动频率比大型高,但振幅小。机组喘振时伴随着刺耳的噪声和剧烈的震动,同时轴承温度急剧上升。这种喘振不同于一般机械震动,在压缩机出口处产生气流的反复倒灌、吐出、来回撞击,使主电动机交替出现空载和满载。电流表指针或压缩机出口压力表产生无规律的强烈抖摆和跳动。压缩机的转子在机内轴向来回窜动,并伴有金属摩擦和撞击声响。

 1为离心式制冷压缩机的性能曲线。从图中可 以看出在离心压缩机的工作区,当压比减小25% ,流量增加将近1倍左右。如此大的流量变化, 原机组的叶轮、扩压器等流道设计必然会对流量的增加产生阻塞,从而使流量无法达到机组所需的额定值,机组的性能也会受到一定影响。当MVR在运行时,随着物料浓度上升,物料的沸点也跟着上升,蒸发出的二次蒸汽量也会下降,有可能使MVR的工作点接近于压缩机的喘振临界点,这会影响到机组运转时的安全可靠性,这时就需要在MVR设计时必需考虑到防喘控制的工作。

通常离心式压缩机在运行时一旦进入了喘振情况, 这时要立即采取调节措施,可以采取降低出口压力或者增加入口流量的措施。影响喘振的两大因素是负荷和压力比,当负荷很小,小到某一个极限值时,便会发生喘振现象,或者当压力比很大,大到某一极限值时,也会发生喘振现象。一般我们会在控制系统中设立安全工作区,当压缩机组运转工作点接近于临界区域时,可以调整流量或者压力,使压缩机的工作点远离运行临界区域,来保护机器。但是MVR蒸发器有一个特殊情况,它的热量来自压缩机的做功,它的传热媒体是自身蒸发的二次蒸汽。系统已经决定了可能“增加入口流量”,只剩下“降低出口压力”华山一条道可以走,本来系统需要更多的热量,才能维持蒸发效率,现在降低出口压力,就是降低了热量的输入,最终导致了系统运行失败,设备停机。

“防喘”,应该在设计阶段就考虑,而不应该在运行过程中做补救。

         MVR蒸发器在正常过程中,不会出现出口压力增大的情况,能引起喘振的原因,主要还是二次蒸汽流量下降,设计过程中就需要考虑如何避免二次蒸汽下降。最简便的办法,就是降低完成液的浓度,有很多公司就将完成液的浓度设定在比重1.1以下,以确保压缩机不喘振。设计时还可以通过分段浓缩的模式,将料液的浓缩过程分为多段,以降低每一段料液的浓度变化范围,确保二次蒸汽下降幅度在压缩机可控范围内,可以防止喘振。如果蒸发量不大,还可以选择罗茨压缩机。它是由两个转子形成的密封腔在旋转中的压缩提升气压的,对于进气条件没有什么要求,也不是存在像离心鼓风机那样的叶片扰流的问题。选用这类压缩机,可以完全避免喘振的情况出现。

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