离心式压缩机属于叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮对气体的离心力作用，以及在扩压通道中对气体的扩压作用，使气体压力升高。离心式空压机广泛应用于流量大、功率高、自动化控制程度高的工业生产中，但在运行中容易产生“喘振”现象，喘振会对生产和设备造成一定影响。针对空压机喘振机理并结合工程实例，对防喘过程中的问题进行了分析，以保证空压机在工况异常，即出现喘振时能够自动进行调整，保护设备安全。
2空压机喘振机理喘振的发生一般是由于空压机吸入流量减小等原因，首先是空压机叶片旋转失速，当空压机由于气流通道堵塞等运行环境进步恶化时，空压机工作状态就由旋转失速发展为喘振，此时机组的排气压力和出口气量出现强烈的振荡，空压机电流也随之产生剧烈变化，并伴随着间歇的、很沉闷的气流噪声发出类似‘’哮喘“的啸鸣声。轻微的喘振不会损坏空压机，但应当避免空压机在喘振条件下运行，这是因为过于频繁的喘振会损坏叶轮，更为严重的喘振会使机器振动加大，很可能造成烧瓦甚至损坏主轴。
喘振是由于气体的可压缩性而造成的空压机的固有特性，也是离心式空压机的一种特有现象，因此防喘振成为离心空压机控制系统的项重要的任务。在自动控制系统中，防喘振是通过控制空压机的防喘阀和入口导叶动作来实现的。
3离心式空压机发生喘振过程空气先经过滤器从进气口进入空压机，然后通过叶轮，由叶片的转动使气体获得一定的动能；随后气体沿着空压机流道通过气体扩压器，气体分子速度不断减小，气体的动能大部分转变为气体的静压能，而气体的一小部分动能转化为热能；当热的高压气体通过级间冷却器时，其气体温度降低，从而实现气体一级的压缩过程，通过逐级压缩到达预期压力值。压缩机在运行过程中，如果吸气量减少到一定河北冶金值，一旦压缩比下降，输出管线中气体压力高于压缩机出口压力，被压缩了的气体很快倒流入压缩机，待管线压力下降后，气体流动方向又反过来。此时，空压机吸入气体流量和出口压力周期性低频率大幅度波动，周而复始，产生喘振。
4影响离心空压机喘振发生的因素（1）流量。随着气体流量的减小，空压机出口压力逐渐增大，当达到该转速下*大出口压力时，机组开始进入喘振区，继而发生喘振。一般认为，离心空压机工作过程中的实际*小流量应在设计流量的60%以上。
（2）入口温度。在恒压运行工况下，气体入口温度越高越容易发生喘振。因此，离心式空压机夏季比冬季更容易发生喘振。
（3）叶轮的转速。在外界用气量一定的情况下，转速越高越容易发生喘振。在外界压力一定的情况下，转速越低越容易发生喘振。
（4）入口与出口气压差。一般来说，入口与出口压差越大越容易发生喘振。也就是说入口压力越低，空压机越容易发生喘振，而出口压力越高越容易发生喘振。
5空压机的防喘振控制过程离心式空压机的防喘振控制是当空压机将要发生喘振时，通过调节空压机入口流量或调节空压机出口压力等措施，使空压机的工作点远离喘振区，从而使机组在安全条件下工作。空压机喘振的控制大致有两种：一是等流量控制，二是等压控制。
（1）等流量控制。当离心空压机流量减小时，空压机出口压力提高，空压机系统的工作点接近于喘振线。为防止喘振的发生，维持入口流量不变，系统将空压机出口放空阀（防喘阀）打开，此时部分气体直接排入大气，从而系统压力降低，系统的工作点回到安全线以内。
（2）等压控制。由于气道堵塞等原因使空压机出口供气的流量减少，同时出口气体压力升高，当气体出口压力升高到接近喘振区时，可减小入口导叶开度，使空压机入口流量随之降低，空压机出口压力将逐渐恢复至原来压力值。气体流量的降低实现了等压控制，这种方式为节能控制，没有增加空压机的轴功率，没有浪费更多的能量。但是在系统接近喘振线的情况下，按照该控制方案操作具有一定的冒险性，因为出口压力提高到系统接近喘振线时，流量的减小就更加容易发生喘振，所以要在系统性能曲线离喘振线还有一段距离，而出口流量在不断减少的情况下操作才能保证安全。
6防喘自动控制的设计000kW离心式空压机，台为德国德马格公司的VK50-3型，台为美国库珀公司的3MSG16 -15型，均为三级压缩，分别作为15500m3/h和16000m3/h制氧机组的空气压缩机，均由横河公司CS3000集散控制系统进行编程控制。
空压机的CS3000集散控制系统组态500m3制氧机组空压机的CS3000集散控制系统组态，该设备的防喘线横坐标是进气流量，纵坐标是出口压力。如中的分别是空压机出口压力、进口流量和防喘阀控制的输入输出通道，F1是实测防喘振曲线的压力与流量对应关系，F2是临界喘振曲线的压力与流量对应关系，F3是流量显示仪表，F4是参与控制用的程序块，FIC-01和PIC- 03是进口流量和出口压力的调节器，PF-01是高选器，用来对输入的信号进行选择。由可以看出，在压力和流量规定范围内，压力对应的流量值作为流量调节的给定值，流量调节器的输出和压力调节器的输出进行比较，然后选择高值信号输出。F2为临界喘振曲线的压力与流量对应关系设定块，当压力和流量的十字坐标碰到临界喘振线时，在运算块F4中直接输出全开信号给高选器PF-01，输出到阀门全开放空。在这个设计中，防喘阀门开度为100%时为全开，因此选用了高选器。
000m3/h制氧机组空压机的CS3000集散控制系统组态000m3制氧机组空压机的CS3000集散控制系统组态，该设备的防喘设计较为复杂，防喘线横坐标是空压机电流，纵坐标是出口压力。
（1）入口导叶的控制。入口导叶的输出位号是％%扣1001，输出通道是％Z031112，它的控制由PY1001（空压机入口导叶开度，AS-L自动低信号选择器）完成，PY1001对2路输入信号进行低选，路是ASH1A（SS-L信号低选择器），另一路是IGVMINSH（CALCU通用运算块）。ASH1A的功能是对3路信号进行低位选择，**路是PIC1（空压机出口压力控制，PID调节块），第二路是HIC1（导叶选择遥控，DSET常量设定块），第三路是C1（空压机电机电流，PID调节块）。**路信号PIC1的输入位号是PT1019，输入通道是％Z053102.设定是由CAL1020C（空压机出口压力设定计算，CALCU通用运算块）给定，CAL1020C的功能是将上一级RAMP1的输出作为PIC1的给定信号，RAMP1（空压机设定值变化限速，RAMP斜坡块）的上一级是CAL1020A（空压机出口压力设定计算，CALCU通用运算块）。
关，内部开关）为“ON（空压机出口压力增加设定，DSET常量设定块）的SV之和，UPP为*OFF*，CAL1020A的输出为PSV1020的SV.第二路信号HIC1的设定范围是30%~100%，只能从30%开始给定。第三路信号C1的输入位号是CI1020，输入通道是％冗034101，即电机电流信号。
的功能。ATMINCTL（空压机卸载到*小开度，内部开关）为*ON*，RAMP-IGV（加载卸载IGV-MIN-RAMP曲线，VELLIM变化（4）放空阀的控制方法。放空阀的输出位号是％%81002，输出通道是％Z031113.其控制由PY1002（AS-L自动低选择器）完成，PY1001对两路输入信号进行低选，一路是PY1002A（SS-L信号低选择器），另一路是RAMP-BOV（加载卸载BOV控制RAMP曲线，VELLIM变化率限制块）。
河北冶金PY1002A的功能是对3路信号进行低位选择，**路是PIC2（空压机出口压力控制，PID调节块），第二路是HIC2（防喘振阀选择遥控，MLD手动操作块），第三路是FIC1（空压机电机电流，PID调节块）。**路信号PIC2的输入取自PIC1的输入信号，即空压机出口压力。设定是由CAL1020B（CALCU通用运算块）给定，CAL1020B的功能是将上一级PSV1020（空压机出口压力设定，DSET常量设定块）的SV作为PIC2的给定信号。第二路信号HIC2受上一级HI（CALCU通用运算块）控制。
（5）HI的功能。V1002（放空电磁阀控制，SO-1开关仪表）的MV为受控时，HIC2的输出有效；V1002的MV为全开时，HIC2的输出为0.第三路信号FIC1的输入信号是电机电流信号，同C1取自同一通道。它的设定值由FY1020（流量计算，CALCU通用运算块）给定，FY1020的功能是将HC2的PV值* 1.07+20（这是设备厂家给出的运（上接第82页）在能源领域，他提议，企业须关注两个新需求：是700摄氏度高参数先进超超临界机组关键品种。为进一步提高发电效率，各国正安排研发700摄氏度~760摄氏度高参数机组，可提升10%~20%的效率，减少供电煤消耗约50gKkW*h）时。
目前，我国已开始启动此类机组的研究，并计划于2020年开建示范工程。700摄氏度以上机组所需钢材将由铁素体、马氏体组织向奥氏体和耐热合金转变。钢管、汽轮机构件等都会有相应的重大变化。
二是X100或X90超高强度油气输送管线及配套钻采用钢。X100管线钢在塑性、安全性、强度等方面有着更高的要求旦产生裂纹，运输的高压气体会很快扩散。因此，钢铁企业要对该钢种的环向应力和止裂韧性开展进步的研发。在交通领域，社会活动、家庭代步工具和现代物流业的发展，对汽车用钢和轨道交通用钢提出了新的需求。其中，汽车用钢将以轻量化和安全性为关键目标：开发第三代汽车用钢。第三代汽车用钢在减重的同时，增加了超轻钢车身的强度，达到减轻燃油消耗、提升安全性能的目标。翁宇庆提议，应构建产学研联盟促进第二代和第三代钢的工程化和产业化。而适应大轴重、高速、重载发展的贝氏体轮/轨系将成为新代轨道交通用钢的需求。在海洋工程装备领域，翁宇庆指算函数）以后，作为FIC1的给定值。这个运算式也就是防喘曲线中出口压力和电流的对应关系。
（6）RAMP-BOV的功能。将来自BOV-RAMP（力口载卸载BOV控制输出，MLD-SW带输出切换开关的手动操作块）做速率限制后输出给PY1002.在这个设计中，防喘阀门开度为0时为全开，因此选用了低信号选择器。
7结语由上述两例设计可以看出，防喘振自动控制应依据设备性能确定。通过控制防喘阀和入口导叶的动作，*大限度地保证机组在喘振线以下工作。另外，防喘振控制装置的维护对空压机的防喘很重要，例如防喘振调节阀响应灵敏度的提高，以及增加空压机流量测量的稳定可靠性，采用智能防喘振阀门定位器、空压机入口过滤器自动清洁装置以及空压机级间冷却器内部清理等，对于防止空压机的喘振有积极作用。
出，我国不具备供东海和南海使用的成熟钢铁品种。
这些地区的环境易造成钢材严重腐蚀，深水高压、高温、低温等复杂环境也会导致材料和装备开发困难，亟须研发新型合金体系。他表示，我国海洋工程用钢与国外先进水平存在较大的差距。特种钢材基本依赖进口，现有品种已不能满足目益增长的开发需要。“先进装备业用共性关键材料的关键是质量，而不是品种。例如，我国仅有4个钢厂可生产航空轴承钢，但寿命只有国外的1/4 ~1/5，亟须开发高纯净、高均质、高性能的航空轴承钢。”翁宇庆表示。
他同时提出“要将轴承设计、制造、运行与轴承钢关键系统相集成，进行质量管理与控制。”此外，齿轮、模具等方面的差距也不容忽视。现在，我国大约1/3的高端齿轮都要依靠进口，进口的高端模具数量超过国内模具的总产量，模具钢的产业化和工程化远没有达到国际水平。未来，高端齿轮钢和大型精密模具钢的需求将不断增长，钢铁企业要重视如动车组齿轮箱模具和超高速精密模具等钢种的开发。翁宇庆呼吁：“对于这些依赖进口的特殊品种钢材，希望钢铁企业、研究院所给予更多的关注和研。”
（摘自中国冶金报2013年10月26日第1版）
