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我们都知道，离心式空压机对于一个生产企业来说，是非常重要的设备，如果离心空压机发生故障停机，会影响到整个企业的生产甚至是停产，给企业带来很大的经济损失。所以，生产单位对离心空压机都给予了很多关注。控制系统能对离心空压机的故障做出预警以及正确的诊断，所以企业对离心空压机控制系统的性能和质量都提出了很高的要求。
下面小德就离心空压机控制系统的故障进行分析，给出几点改进措施。
1、离心空压机控制系统的作用
通常情况下，通过电动机或透平机来提供离心空压机所需的工作动力，而且采用的是多机并联压缩的方式，所以整个空压机的启动速度会很快，而且转速范围宽。由于是多个机组所以各级驱动轴具有不同的转速，因此控制系统在采集信号方面，所采集到的数据要可以适应很大范围的转速，而且对于不同转速下的信号都可以准确的采集到。只有这样，故障的预报以及分析才能更加准确。
离心空压机工作的基础控制包括油温、油压、瓦温等信号控制。上面所说的几项标准都具有变化缓慢的特点，是离心空压机可以正常工作的基础条件。无论是哪一个信号超过规定范围，都会发生停机动作，所以要求系统具有较强的抗干扰能力以及即使是经过连续工作，反应出的结果仍然要真实可靠。控制器根据流量、压力随时的变化，可以实现恒压调节以及防喘振控制，同时要实现手动、自动切换和报警功能。为确保整个离心压缩机的可靠性，一定要能将错误的动作排除，同时具有检测系统自身故障的功能。
2、离心空压机故障现象分析
离心空压机开机启动后无法加载，这里所说的不进行加载，是离心空压机工作过程中，机器内的主轴叶轮由于高速转动而产生大量气体，这个气体产生的速度如果比排气速度快，那么设备内部的压力就会逐渐升高，安全阀就会被顶开，压缩机虽然显示加载，而实际上压缩机并没有工作。产生这种现象的原因是没有在压缩机上安装控制启动速度的控制器，使压缩机的启动速度过快负荷过大，所以压缩机无法正常工作。
在离心空压机的故障中有一项喘振，是离心机所特有的现象。所谓喘振现象指的是在压缩机运行中，如果负荷在规定的范围值之下的时候，会破坏正常的气体输送，这样空压机气体就会不规则的排出，空压机出现剧烈的振动。在这样的状态下工作是非常危险的，还会造成压缩机其它各个部件的损坏，严重时还会发生一些大的事故，造成难以弥补的损失。引起离心压缩机喘振的主要原因是对各个气体的循环系统没有做好控制。
离心空压机进水滤器被堵、排气温度高。在离心空压机运行的过程中，有冷却水压过低的现象，会造成排气温度高。引起这个现象重要的原因，就是进水过滤器脏，这种情况必须要停机清理;如果油压过低，那么高速运转的离心空压机就会被损坏。如果空压机的密封油压达不到要求，就有可能造成缸体的气体串气和跑油;如果控制油压低，机组可能跳脱等。造成油压过低的原因是保护装置失灵。
3、改进离心空压机故障措施
上面介绍了离心空压机的几种常见故障，除了喘振现象以及其它的几种故障都可以通过加强控制系统的日常检测和维护进行预测，进而将其避免。下面就列举其中的几个控制系统是如何保护离心空压机的，同时介绍如何建立起喘振控制系统进而降低喘振故障，以及可以实行哪些措施，做详细的分析。
3.1机组转数的控制
离心空压机的气压机组在正常生产的时候，它的转数是由DSC上的压力控制器来调节转速的，它会控制机器的转数在规定范围之内。机组无论是开机还是停机，在这个过程当中都可以利用速度控制选择开关来进行手动或自动调节，同时进行升/降机组转速的调节和控制。
3.2润滑油温度和油泵出口压力的控制
离心空压机控制系统的油温控制阀负责润滑油温度的调节。润滑油温度设定在49℃，控制器发现润滑油的温度不在这个值上时，可以自动进行调节;也可以通过对冷油器的冷却水进行调节从而达到调节润滑油温度的目的。当油温过高的时候，如果无法降低水量，那么控制系统可以切换至冷油器。润滑油泵的出口压力是由压控制阀来进行调节的。
3.3喘振控制系统
喘振控制系统的工艺流程通常包括了热气、冷气循环流程和冷气加热气旁通循环流程。这里的热气循环流程指的是当压缩机的操作点达到预定值的时候，为了防止压缩机操作点接近或达到喘振点，从压缩机出口止回阀的上游将压缩机出口的气体循环到压缩机的入口，也就是用增大压缩机流量的方式去避免喘振现象发生;冷气循环流程同热气循环流程相类似，当压缩机的操作点达到预定值的时候，通过从压缩机的出口冷却器将压缩机出口气体通过喘振控制器循环到压缩机的入口，来增大压缩机流量达到避免喘振现象的发生;热气旁通回路指的是整个控制系统将热气循环和冷气循环都考虑进去，整个控制系统是以将热气循环系统做主要的模式，而冷气循环以调节模式的方式存在。由于这种方式不仅照顾了热气循环系统，同时也结合了冷气循环控制系统的优点，从而克服了之前单一循环控制系统的不足。离心压缩机的喘振控制系统所要控制的包括最小流量、更大压力、压缩比与实际流量之间的关系。喘振控制模型大多数都采用的是压缩比同实际流量之间的关系。之所以采用这个模型是由于这样的模式可以进行相对准确的喘振预测，而且即使是气体成分发生变化，喘振线的位置和形状的变化也是非常微小的。也就是说可以将喘振控制点和实际喘振点控制在一个相对稳定的安全范围之内，可以将操作过程中由于气体的组成成分不同使操作在喘振安全余量范围外发生喘振降到最低。
喘振控制系统的主要部件包括进口流量计、进/出口压力仪表、温度表、入口流量计、压力传感器、温度传感器、喘振控制调节阀、止回阀。
4、离心空压机控制系统未来的发展
从近些年离心空压机运用的状况我们可以看到，机组的效率和稳定性在不断的提高，我们所要做的就是加强离心空压机控制系统的水平，逐渐实现智能化。其中，转速控制和防喘振控制，技术已经越来越成熟，保证了控制系统整体水平越来越高。但是，机组防喘振系统还没有完全实现全自动，想要实现全自动，还需要更好的模拟控制软件和硬件。相信未来喘振系统对于降低离心压缩机故障可以带来非常大的帮助。
5、结语
文章对离心空压机常见的故障进行了分析，同时从整个设备的控制系统角度说明了通过哪些措施可以降低整个设备的故障率。通过一段时间的使用，证明所提出的几项措施是行之有效的。相信在未来的实际生产中，一方面可以防止故障的进一步扩大，保障安全生产的进行;另一方面也使现场维修有了一定的针对性，可以缩短设备的修理时间，节省维修费用，为工厂带来可观的直接和间接效益。
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作者:德耐尔@德耐尔空压机 空压机修订日期：2023-10-30
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