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我們都知道，離心式空壓機對于一個生產企業來說，是非常重要的設備，如果離心空壓機發生故障停機，會影響到整個企業的生產甚至是停產，給企業帶來很大的經濟損失。所以，生產單位對離心空壓機都給予了很多關注。控制系統能對離心空壓機的故障做出預警以及正確的診斷，所以企業對離心空壓機控制系統的性能和質量都提出了很高的要求。
下面小德就離心空壓機控制系統的故障進行分析，給出幾點改進措施。
1、離心空壓機控制系統的作用
通常情況下，通過電動機或透平機來提供離心空壓機所需的工作動力，而且采用的是多機并聯壓縮的方式，所以整個空壓機的啟動速度會很快，而且轉速范圍寬。由于是多個機組所以各級驅動軸具有不同的轉速，因此控制系統在采集信號方面，所采集到的數據要可以適應很大范圍的轉速，而且對于不同轉速下的信號都可以準確的采集到。只有這樣，故障的預報以及分析才能更加準確。
離心空壓機工作的基礎控制包括油溫、油壓、瓦溫等信號控制。上面所說的幾項標準都具有變化緩慢的特點，是離心空壓機可以正常工作的基礎條件。無論是哪一個信號超過規定范圍，都會發生停機動作，所以要求系統具有較強的抗干擾能力以及即使是經過連續工作，反應出的結果仍然要真實可靠。控制器根據流量、壓力隨時的變化，可以實現恒壓調節以及防喘振控制，同時要實現手動、自動切換和報警功能。為確保整個離心壓縮機的可靠性，一定要能將錯誤的動作排除，同時具有檢測系統自身故障的功能。
2、離心空壓機故障現象分析
離心空壓機開機啟動后無法加載，這里所說的不進行加載，是離心空壓機工作過程中，機器內的主軸葉輪由于高速轉動而產生大量氣體，這個氣體產生的速度如果比排氣速度快，那么設備內部的壓力就會逐漸升高，安全閥就會被頂開，壓縮機雖然顯示加載，而實際上壓縮機并沒有工作。產生這種現象的原因是沒有在壓縮機上安裝控制啟動速度的控制器，使壓縮機的啟動速度過快負荷過大，所以壓縮機無法正常工作。
在離心空壓機的故障中有一項喘振，是離心機所特有的現象。所謂喘振現象指的是在壓縮機運行中，如果負荷在規定的范圍值之下的時候，會破壞正常的氣體輸送，這樣空壓機氣體就會不規則的排出，空壓機出現劇烈的振動。在這樣的狀態下工作是非常危險的，還會造成壓縮機其它各個部件的損壞，嚴重時還會發生一些大的事故，造成難以彌補的損失。引起離心壓縮機喘振的主要原因是對各個氣體的循環系統沒有做好控制。
離心空壓機進水濾器被堵、排氣溫度高。在離心空壓機運行的過程中，有冷卻水壓過低的現象，會造成排氣溫度高。引起這個現象重要的原因，就是進水過濾器臟，這種情況必須要停機清理;如果油壓過低，那么高速運轉的離心空壓機就會被損壞。如果空壓機的密封油壓達不到要求，就有可能造成缸體的氣體串氣和跑油;如果控制油壓低，機組可能跳脫等。造成油壓過低的原因是保護裝置失靈。
3、改進離心空壓機故障措施
上面介紹了離心空壓機的幾種常見故障，除了喘振現象以及其它的幾種故障都可以通過加強控制系統的日常檢測和維護進行預測，進而將其避免。下面就列舉其中的幾個控制系統是如何保護離心空壓機的，同時介紹如何建立起喘振控制系統進而降低喘振故障，以及可以實行哪些措施，做詳細的分析。
3.1機組轉數的控制
離心空壓機的氣壓機組在正常生產的時候，它的轉數是由DSC上的壓力控制器來調節轉速的，它會控制機器的轉數在規定范圍之內。機組無論是開機還是停機，在這個過程當中都可以利用速度控制選擇開關來進行手動或自動調節，同時進行升/降機組轉速的調節和控制。
3.2潤滑油溫度和油泵出口壓力的控制
離心空壓機控制系統的油溫控制閥負責潤滑油溫度的調節。潤滑油溫度設定在49℃，控制器發現潤滑油的溫度不在這個值上時，可以自動進行調節;也可以通過對冷油器的冷卻水進行調節從而達到調節潤滑油溫度的目的。當油溫過高的時候，如果無法降低水量，那么控制系統可以切換至冷油器。潤滑油泵的出口壓力是由壓控制閥來進行調節的。
3.3喘振控制系統
喘振控制系統的工藝流程通常包括了熱氣、冷氣循環流程和冷氣加熱氣旁通循環流程。這里的熱氣循環流程指的是當壓縮機的操作點達到預定值的時候，為了防止壓縮機操作點接近或達到喘振點，從壓縮機出口止回閥的上游將壓縮機出口的氣體循環到壓縮機的入口，也就是用增大壓縮機流量的方式去避免喘振現象發生;冷氣循環流程同熱氣循環流程相類似，當壓縮機的操作點達到預定值的時候，通過從壓縮機的出口冷卻器將壓縮機出口氣體通過喘振控制器循環到壓縮機的入口，來增大壓縮機流量達到避免喘振現象的發生;熱氣旁通回路指的是整個控制系統將熱氣循環和冷氣循環都考慮進去，整個控制系統是以將熱氣循環系統做主要的模式，而冷氣循環以調節模式的方式存在。由于這種方式不僅照顧了熱氣循環系統，同時也結合了冷氣循環控制系統的優點，從而克服了之前單一循環控制系統的不足。離心壓縮機的喘振控制系統所要控制的包括最小流量、更大壓力、壓縮比與實際流量之間的關系。喘振控制模型大多數都采用的是壓縮比同實際流量之間的關系。之所以采用這個模型是由于這樣的模式可以進行相對準確的喘振預測，而且即使是氣體成分發生變化，喘振線的位置和形狀的變化也是非常微小的。也就是說可以將喘振控制點和實際喘振點控制在一個相對穩定的安全范圍之內，可以將操作過程中由于氣體的組成成分不同使操作在喘振安全余量范圍外發生喘振降到最低。
喘振控制系統的主要部件包括進口流量計、進/出口壓力儀表、溫度表、入口流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、喘振控制調節閥、止回閥。
4、離心空壓機控制系統未來的發展
從近些年離心空壓機運用的狀況我們可以看到，機組的效率和穩定性在不斷的提高，我們所要做的就是加強離心空壓機控制系統的水平，逐漸實現智能化。其中，轉速控制和防喘振控制，技術已經越來越成熟，保證了控制系統整體水平越來越高。但是，機組防喘振系統還沒有完全實現全自動，想要實現全自動，還需要更好的模擬控制軟件和硬件。相信未來喘振系統對于降低離心壓縮機故障可以帶來非常大的幫助。
5、結語
文章對離心空壓機常見的故障進行了分析，同時從整個設備的控制系統角度說明了通過哪些措施可以降低整個設備的故障率。通過一段時間的使用，證明所提出的幾項措施是行之有效的。相信在未來的實際生產中，一方面可以防止故障的進一步擴大，保障安全生產的進行;另一方面也使現場維修有了一定的針對性，可以縮短設備的修理時間，節省維修費用，為工廠帶來可觀的直接和間接效益。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期：2023-10-30
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