Устройство центробежного компрессора: Центробежный компрессор — устройство и принцип работы

Устройство и эксплуатация кислородного центробежного компрессора

Устройство и эксплуатация кислородного центробежного компрессора

Функционирование доменного производства металлургического комбината требует применения кислорода, которое способствует интенсификации технологических процессов, увеличению объёма и повышению качества вырабатываемой продукции, снижению её себестоимости.

Необходимый газообразный продукт получают следующими методами:

• химический способ из-за низкого выхода продукта применяется только в лабораторной практике;
• электролиз воды требует большого расхода электроэнергии;
• разделение воздуха методом глубокого охлаждения.

В промышленности востребованы кислородные компрессоры, предназначенные для компримирования, подачи газообразного вещества по трубопроводам или закачки в баллоны. Компрессорная установка, кроме основного агрегата, включает дополнительные приспособления, обеспечивающие стабильную продолжительную эксплуатацию.

Существуют три вида: стационарная, мобильная, переносная.

Для сжатия кислорода используют установки в центробежном и поршневом исполнении. Первые по сравнению со вторыми имеют ряд преимуществ:

• высокая производительность, эффективность при меньшем давлении нагнетания;
• компактность;
• равномерность подачи, исключающая использование ресиверов,
• обеспечение чистоты подаваемого газа, низкий уровень шума;
• плавный ход и отсутствие вибрации, допускающие применение более лёгких фундаментов;
• надёжность и безопасность функционирования.

Принцип действия центробежного компрессора основан на том, что кинетическая энергия вращающегося газового потока превращается в силу сжатия. Плотность газовой среды повышается в результате её прохождения через проточную часть машины за счёт непрерывного перемещения лопаток колеса.

Конструкция радиального типа включает:

• две/три и более ступени нагнетания, редуктор, электропривод;
• опорные подшипники, вмонтированные во втулки для уменьшения роторных вибраций;
• газоохладители, установленные в каждом отсеке;
• приспособления для очистки движущего потока;
• приборы контроля и управления.

Кислород является сильным окислителем, поэтому устройство турбокомпрессора отличается некоторыми особенностями. Разберём на примере центробежного двухкорпусного варианта с горизонтальным разъёмом и наружным охлаждением.

Объёмная машина состоит из блока высокого и низкого давления и включает следующие части:

• входной аппарат направляет сжимаемый газ на лопасти первой ступени, вместе с каскадом управляющих клапанов обеспечивает заданное поступление;
• ротор объединяет вращающиеся рабочие колёса, вал, сделанные из высокопрочной нержавейки, протестированные при скоростях, превышающих обычную на пятнадцать процентов;
• корпус отливают в песчано-смоляные формы, отвечающие за точные габариты и структуру поверхности, на проточную зону наносят омеднённое покрытие, прочностные характеристики проверяют нагрузкой, в полтора раза превышающей рабочую;
• подшипники снабжены системой автоматического выравнивания давления с оснащением вала датчиками вибрирования и осевого смещения;
• лабиринтные уплотнения, действующие на принципе рассеивания энергии, отделяют ступени агрегата, препятствуют проникновению газовой среды в атмосферу, предотвращают её контакт с покрывным диском;
• бессмазочные муфты соединяют мультипликатор с двигателем и валом агрегата, компактная конструкция компенсирует небольшие смещения, не требует техухода, защищена кожухом;
• асинхронный водоохлаждаемый электродвигатель приспособлен к возможному неравномерному сопротивлению вала при пуске;
• одноступенчатый шевронный мультипликатор с закалёнными шестернями снабжён радиальными подшипниками с датчиками температуры;
• теплообменники изготовлены из коррозионностойкой, плакированной медью стали; окислитель проходит по трубкам, охладитель находится в отсеке кожуха;
• фильтры очищают кислород и уплотняющий азот при поступлении от примесей;
• вставки-компенсаторы, помещённые в трубки теплообменников, нивелируют тепловую деформацию труб;
• линии смазки продублированы с возможностью переключения в автоматическом, ручном режиме;
• система пожаротушения в случае срабатывания подаёт в проточные ходы азот, который вытесняет из аппарата легко воспламеняющийся кислород;
• блок управления отвечает за безопасность операторов, отслеживает все технологические параметры, при превышении задания возвращает их к нормальным; при возникновении аварийной ситуации включается звуковая, световая сигнализация, автоматически происходит отключение.

Оба блока, мультипликатор монтируют на единой основе, двигатель ‒ на индивидуальной раме.

Эксплуатация центробежных кислородных компрессоров

Основное внимание уделяется безопасной эксплуатации агрегатов, для этого внедрены:

•  автоматические системы:

1. реагирования на недостаток масла, охлаждающей жидкости, на превышение температурных пределов газов, разогрева подшипников, на осевой сдвиг ротора;
2. включения/выключения с продувкой проточной зоны азотом;
3. регулирование производительности при постоянном давлении;

• радиальные подшипники с упругими подпорами для повышения виброустойчивости роторного элемента;
• противопожарные датчики, регулирующие подачу азота и останавливающие технологический процесс при превышении температурных допусков.

Несомненную опасность при работе с кислородом представляет контакт масла с окислителем, провоцирующий вспышку. При монтаже, ремонте рекомендуют использовать обезжиренные детали, инструменты, хранить их отдельно, следить за чистотой резервуаров, трубок, дистиллированной воды.

Турбокомпрессоры по своим эксплуатационным характеристикам превосходят поршневой тип машин. Обслуживание заключается в следующем:

• наблюдение за распределением давления, температурой смазки для подшипников и охлаждающего агента, за функционированием смазочной системы;
• проверка отсутствия постороннего шума, стука, вибрации;
• контроль уровня масла в маслобаке;
• предотвращение касания ротора и корпуса во избежание возгорания.
• Контрольно-измерительное оборудование отслеживает:
• температуру всасываемого газа на входе и выходе, воды до и после холодильника;
• давление газообразного состава после сжатия, смазки после маслонасоса, маслоохладителя,
• напряжение в сети;
• прочее.

Перед первичным запуском необходимо проверить:

• уровень смазки в баке, соответствие сорта масла рекомендуемому;
• работу масляного насоса, герметичность соединения с маслопроводом,
• исправность маслосистемы;
• работоспособность охлаждения, контрольных приборов;
• работу электродвигателя на половине оборотов;
• безотказность креплений;
• готовность места оператора.

Запуск и остановку осуществляют строго в соответствии с инструкцией. Обслуживание заключается в постоянном наблюдении за работой машины с целью своевременного выявления и устранения неполадок и предотвращения аварий.

Цеха разделения воздуха оснащены высокопроизводительными кислородными турбокомпрессорами, пуск которых осуществляется автоматически после включения их в общецеховую сеть подачи воды, азота, электричества. При этом соблюдается ряд последовательных операций, прописанных в Руководстве.

Кислородный компрессор в металлургии

Технический прогресс в химической, нефтехимической, прочих отраслях неразрывно связан развитием компрессоростроения. Одним из активных потребителей кислорода является металлургическая промышленность. На выплавку одного миллиона стали в год приходится около трёх миллиардов кубометров этого газа. Для интенсификации процессов горения его подают в плавильные печи, коксогазовые батареи в сжатом состоянии.

Поршневой кислородный компрессор в производстве сплавов железа с углеродом стал применяться с 1765 года. В конце девятнадцатого века с появлением паровых турбин и электродвигателей в промышленное производство внедрился центробежный вид.

При замене воздуха кислородом:

• в значительной мере возрастает производительность доменных и сталеплавильных печей, улучшается качество металла;
• переработка чугуна в сталь происходит быстрее, в большей степени выгорают вредные включения, не происходит насыщение азотом, улучшаются механические показатели;
• упрощается конструкция сталелитейной печи.

Кислород применяется:

• при получении чугуна, стали, ферросплавов;
• в конверторной выплавке сплавов;
• для кислородного дутья в домнах;
• для обжига сырья, выпуска свинца, цинка, никеля, прочих цветных металлов.

Технические приспособления для компримирования при помощи вращающегося элемента входят в комплектацию специальных станций, ВРУ по получению чистого газа из атмосферного воздуха. Технологическое оборудование размещают в отдельных помещениях. Цеха оснащены вентиляцией, системами автоматического регулирования, обеспечивающими безопасность, эффективность получения металлов и сплавов.

---

← Предыдущая новостьСледующая новость →

Выбор центробежного компрессора: описание технологии

Все, что вам нужно знать о центробежных компрессорах

На этой странице мы собрали все, что вам нужно знать о центробежных воздушных компрессорах, мы рассмотрим следующие темы:

Для чего используются центробежные компрессоры?
Преимущества наших центробежных компрессоров
Как работает центробежный компрессор?
Эффективность центробежного компрессора
Какие типы центробежных компрессоров существуют?

Для чего используются центробежные компрессоры?

Компании, которым требуется большой объем подачи сжатого воздуха, используют проверенную и испытанную центробежную технологию. Центральным элементом каждой машины является крыльчатка индивидуальной конструкции.  

Совершенно верно: каждая машина оптимизирована для определенного диапазона мощности. Для каждого варианта давления устанавливается собственная оптимизированная крыльчатка. Крыльчатки рассчитаны на длительный срок службы, что обеспечивает повышенную надежность центробежного компрессора.

Центробежные компрессоры используются в различных отраслях промышленности: автомобилестроение, пищевая промышленность, фармацевтика, текстильная промышленность, электроэнергетика, возобновляемые источники энергии, очистка сточных вод, химическая промышленность и нефтегазовая отрасль.

Как выбрать между безмасляной винтовой и центробежной технологией?

Очень популярный ответ на этот вопрос – выбрать винтовую технологию, которая обеспечивает максимальную энергоэффективность при более низком расходе, и центробежную технологию для обеспечения более высокого расхода. Для того, чтобы дать клиенту рекомендации по оптимальной технологии, мы должны взглянуть на область, в которой он работает.

Все начинается с потребности наших клиентов. Разумеется, энергоэффективность будет играть важную роль в окончательном выборе, но при этом необходимо учитывать и другие параметры, такие как профиль потребления сжатого воздуха. Области применения, где потребление воздуха колеблется, получат больше преимуществ от возможностей снижения частоты вращения безмасляного винтового компрессора с регулируемой частотой вращения, а центробежные установки, как правило, лучше подходят для более устойчивой схемы расхода.

В большинстве случаев оптимальным выбором является сочетание двух: безмасляный центробежный блок, обеспечивающий базовую нагрузку, в сочетании с безмасляным винтовым блоком с регулируемой частотой вращения для работы с переменной верхней нагрузкой. Такое сочетание с нашими осушителями, использующими теплоту сжатия, формирует лучшее решение, уникальное для отрасли производства сжатого воздуха, гарантируя успех нам и нашим заказчикам.

Преимущества наших многоступенчатых центробежных компрессоров

Какие типы центробежных компрессоров существуют?

Мы предлагаем стандартизированные или специализированные центробежные компрессоры.

1.  центробежные воздуходувки с давлением до 1,5 бар.
2.  безмасляные воздушные центробежные компрессора до 13 бар
3.  центробежные компрессоры для технологических газов до 205 бар
   

В категории центробежных компрессоров доступны 3 основные конфигурации:

• Осевой многоступенчатый компрессор работает с относительно низкой частотой вращения, в основном имеет прямой привод от индукционного двигателя. Несколько крыльчаток устанавливаются в осевом направлении друг за другом для постепенного увеличения давления.
• Редукторные турбокомпрессоры приводятся в действие индукционным двигателем, вал которого вращается с относительно низкой частотой вращения. Радиальные крыльчатки работают на высокой скорости благодаря коробке передач. Для этих высоких скоростей требуются специальные подшипники, и в основном используются гидродинамические подшипники. В зависимости от требуемого давления и/или расхода может быть установлена одна или несколько крыльчаток.
• Высокоскоростные турбокомпрессоры – это радиальные турбокомпрессоры без шестерен. Двигатель напрямую приводит в движение крыльчатку. Это означает, что двигатель должен работать на высокой частоте вращения, для чего требуется электродвигатель с постоянным магнитом. Чтобы обеспечить надежность при такой высокой частоте, для предотвращения контакта или износа используются магнитные подшипники.

1. Безмасляные центробежные воздуходувки – до 1,5 бар

Для использования  в нестабильных условиях требуется надежная подача безмасляного воздуха при более низком давлении от 300 мбар (изб.) до 1,5 бар (изб.).
Безмасляные центробежные воздуходувки должны соответствовать строгим стандартам в следующих областях:

• Очистка сточных вод
• Пищевая промышленность
• Химическая и нефтехимическая промышленность 
• Текстильная промышленность
• Общая промышленность
• Энергетика
• Горные работы

Различные решения центробежных воздуходувок

Для удовлетворения требований вашего предприятия мы можем предложить несколько конфигураций оборудования. Все проекты разные. Мы понимаем, что первоначальные инвестиции или совокупная стоимость владения также могут стать решающим фактором.
Наши многоступенчатые центробежные воздуходувки — это простое и надежное решение, требующее невысоких первоначальных инвестиций. Наши высокоэффективные высокоскоростные центробежные воздуходувки отличает самая низкая общая стоимость владения.

2. Безмасляные центробежные воздушные компрессоры – от 2 до 13 бар

Безмасляный воздушный центробежный компрессор ZH

Безмасляные центробежные воздушные компрессоры гарантируют максимальную энергоэффективность и расход. Наши стандартизированные устройства являются самыми энергоэффективными на рынке согласно результатам испытаний в полевых условиях и расчетам.

Безмасляный центробежный компрессор обычно используется в таких отраслях промышленности, как:

• Пищевая промышленность 
• Текстильная промышленность
• Химическая и нефтехимическая промышленность 
• Целлюлозно-бумажная промышленность

Предотвращение попадания масла в производственный процесс 
Компрессоры серии Z компании «Атлас Копко» относятся к Классу 0, что означает, что они обеспечивают подачу полностью безмасляного воздуха. Отсутствие масла упрощает и делает процесс более безопасным и долговечным. Фильтрация слоя адсорбента не требуется, а интервалы обслуживания значительно увеличены.

Уверенность важна
Для нас качество продукции — самый главный приоритет. Это решение на основе безмасляной технологии лучше других гарантирует требуемое качество. Помимо этого, оно экологично. Этот компрессор оказывает благоприятное влияние на окружающую среду и значительно снижает затраты на электроэнергию.
Мы постоянно ищем способы оптимизации наших процессов и обеспечения преимуществ для наших клиентов. Компрессор ZH – это впечатляющая установка со встроенными интеллектуальными функциями. Контроллер Elektronikon обеспечивает максимальную производительность компрессоров и позволяет осуществлять детальный контроль.

Почему компания Air Liquide выбрала центробежную технологию?

Почему компания Air Liquide выбрала центробежную технологию?

Loading. ..

Крыльчатки

Крыльчатки

Loading…

3. Центробежные компрессоры повышенного давления для технологического воздуха и газа — до 205 бар

Для многоступенчатых компрессоров, работающих с давлением до 205 бар. Мы учитываем специфические требования клиента и предоставляем специально изготовленную рабочую часть, которая гарантирует наиболее энергоэффективное решение.

Высокие требования к технологическим процессам производства СПГ, химической / нефтехимической отрасли и газовой промышленности требуют использования надежных центробежных компрессоров. Центробежные компрессоры, также известные как турбокомпрессоры, обеспечивают нашим клиентам надежную и эффективную работу.

Мы поможем вам обеспечить необходимое давление для переработки углеводородов с помощью компрессоров с одним валом и с интегрированной зубчатой передачей в диапазоне от одной до восьми ступеней. Наши компрессоры GT, T, RT и компандеры разработаны специально для удовлетворения ваших потребностей. Кроме того, мы предлагаем стандартизированные компрессоры AeroBlock, Polyblock и TurboBlock для более быстрой доставки. 

Какова эффективность центробежного компрессора?

Как правило, чем больше машина, тем выше эффективность центробежного компрессора. Этот эффект часто называют «эффектом масштаба».
Это обусловлено лучшим потоком в более крупных машинах, так как в них меньше относительный коэффициент шероховатости (меньший коэффициент трения) и
относительные размеры зазора (объемный эффект).
 

Обычно центробежный компрессор имеет КПД около 70-85% в зависимости от механических потерь и трения газа внутри компрессора, где значение будет изменяться в зависимости от размера компрессора.

Как работает центробежный компрессор?

Принцип работы центробежного компрессора

Принцип работы центробежного компрессора
За счет добавления кинетической энергии к воздушным частицам и их резкого замедления давление повышается.
Выполняя эти действия в несколько этапов, вы можете повысить давление до 13 бар в оборудовании с низким сжатием. 
До 205 бар можно повысить давление в 4–8-ступенчатых турбокомпрессорах с высоким сжатием, также известных как многоступенчатые центробежные компрессоры.

• 1-ступенчатый: до 2,5 бар
• 2-ступенчатый: от 2,5 до 5,5 бар 
• 3-ступенчатый: от 6 до 13 бар 
• 4-8-ступенчатый: до 205 бар 

Ступень сжатия центробежного компрессора состоит из 3 элементов; 

Крыльчатка: поток воздуха поступает в крыльчатку, где вращающиеся лопасти повышают кинетическую энергию воздуха

Диффузор: диффузор регулирует поток воздуха, постепенно замедляя скорость воздуха и преобразуя кинетическую энергию в давление. 

Спираль: диффузор разряжается в коллекторе, имеющем форму раковины улитки, также называемой спиралью. В спирали поток воздуха из диффузора собирается и распределяется по выпускной трубе.

Выбор центробежного компрессора: описание технологии

Все, что вам нужно знать о центробежных компрессорах

На этой странице мы собрали все, что вам нужно знать о центробежных воздушных компрессорах, где мы рассмотрим следующие темы:

Для чего используются центробежные компрессоры?
Преимущества наших центробежных компрессоров
Как работает центробежный компрессор?
КПД центробежного компрессора
Какие типы центробежных компрессоров существуют?

Для чего используются центробежные компрессоры?

Компании, которым требуется большое количество сжатого воздуха, используют нашу испытанную центробежную технологию. В основе каждой машины лежит рабочее колесо индивидуальной конструкции.

Правильно: каждая машина оптимизирована для своего диапазона мощности. Каждый вариант давления имеет собственное оптимизированное рабочее колесо. Эти рабочие колеса рассчитаны на длительный срок службы, что делает центробежный компрессор очень надежным агрегатом.

Центробежные компрессоры используются в различных отраслях промышленности: автомобилестроении, пищевой, фармацевтической, текстильной, энергетической, возобновляемой энергии, очистке сточных вод, химической промышленности, нефтегазовой промышленности.

Как выбрать между безмасляной винтовой и центробежной технологией?

Очень популярным ответом на этот вопрос является выбор винтовой технологии для наилучшей энергоэффективности при более низких расходах и центробежной технологии для более высоких требований к расходу. Чтобы посоветовать клиенту наилучшую технологию, мы должны изучить заявку клиента.

Все начинается с потребностей наших клиентов. Безусловно, энергоэффективность будет играть роль при окончательном выборе, однако необходимо учитывать и другие параметры, такие как профиль потребности в сжатом воздухе. Применения, демонстрирующие изменчивую потребность в воздухе, больше выиграют от широких диапазонов регулирования безмасляного шнека с приводом от переменной скорости, в то время как центробежные агрегаты, как правило, лучше подходят для более устойчивых моделей потребности в потоке.

В большинстве случаев оптимальным выбором является комбинация 2: безмасляный центробежный блок, обеспечивающий базовую нагрузку, в сочетании с безмасляным винтовым блоком с регулируемой скоростью вращения для работы с колеблющейся верхней нагрузкой. Эта комбинация, вместе с нашими осушителями тепла сжатия, формирует команду-победителя, уникальную в индустрии сжатого воздуха, обеспечивая нас и наших клиентов гарантией успеха.

Преимущества наших многоступенчатых центробежных компрессоров

Какие типы центробежных компрессоров существуют?

Мы предлагаем стандартные или специально разработанные центробежные компрессоры.

1.  центробежные нагнетатели с давлением до 1,5 бар.
2. Сердечники безмасляных воздушных центробежных компрессоров — до 13 бар
3. многоступенчатые сердечники для технологического газа до 205 бар
   

В категории центробежных компрессоров доступны 3 основные конфигурации:

• Осевой многоступенчатый компрессор работает с относительно низкой скоростью, в основном с прямым приводом от асинхронного двигателя. Несколько рабочих колес выстроены в осевом направлении друг за другом для постепенного наращивания давления.
• Турбокомпрессоры с редуктором приводятся в действие асинхронным двигателем, вращающимся с относительно низкой скоростью. Радиальное рабочее колесо (крыльчатки) вращается с высокой скоростью благодаря редукторной передаче. Для этих высоких скоростей требуются специальные подшипники, в основном используются гидродинамические подшипники. В зависимости от требуемого давления и/или расхода можно установить одно или несколько рабочих колес.
• Высокоскоростные турбокомпрессоры представляют собой радиальные турбокомпрессоры без каких-либо шестерен. Двигатель непосредственно приводит в движение крыльчатку. Это означает, что двигатель должен работать на высоких скоростях, что требует технологии двигателя с постоянными магнитами. Чтобы быть надежными на этих высоких скоростях, используются магнитные подшипники, чтобы избежать любого контакта или износа.

1. Безмасляные центробежные воздуходувки — до 1,5 бар.

В чувствительных промышленных условиях требуется надежная подача безмасляного воздуха при более низких давлениях от 300 мбар (изб.) до 1,5 бар (изб.).
Безмасляные центробежные воздуходувки должны соответствовать строгим стандартам, ожидаемым в:

• Очистка сточных вод
• Еда и напитки
• Химическая и нефтехимическая промышленность
• Текстиль
• Общая промышленность
• Электроэнергетика
• Горнодобывающая промышленность

Разнообразие центробежных вентиляторов

Мы можем предоставить несколько конфигураций для удовлетворения требований вашего приложения. Нет двух одинаковых проектов. Мы понимаем, что первоначальные инвестиционные затраты или общая стоимость владения также могут быть решающим фактором.
Наши многоступенчатые центробежные воздуходувки представляют собой простое и надежное решение, требующее меньших первоначальных инвестиций. Наши высокоэффективные высокоскоростные центробежные воздуходувки обеспечивают самую низкую совокупную стоимость владения.

2. Безмасляные воздушные центробежные компрессоры — от 2 до 13 бар.

Безмасляный воздушный центробежный компрессор ZH

Сердечники безмасляных воздушных центробежных компрессоров разработаны для обеспечения наиболее энергоэффективной мощности и расхода. Наши стандартизированные блоки являются самыми энергоэффективными на рынке, что подтверждается полевыми испытаниями и расчетами Pasel.

Безмасляный центробежный компрессор обычно используется в чувствительных отраслях промышленности:

• Продукты питания и напитки 
• Текстиль
• Химическая и нефтехимическая промышленность
• Целлюлозно-бумажная промышленность

Избегайте использования масла в производственном процессе 
Z-компрессоры Atlas Copco относятся к нулевому классу, что означает, что они подают воздух без содержания масла. Отсутствие масла делает процесс проще, безопаснее и долговечнее. Вам не нужна фильтрация влагопоглотителя, а интервалы обслуживания намного больше.

Спокойствие важнее всего
Качество нашей продукции является нашим абсолютным приоритетом. Это безмасляное решение является лучшим выбором, чтобы гарантировать это качество. Кроме того, это положительно влияет на окружающую среду. Этот компрессор оказывает благоприятное воздействие на окружающую среду и значительно снижает затраты на электроэнергию.
Мы постоянно ищем способы оптимизации наших процессов и предоставления преимуществ нашим клиентам. Компрессор ZH представляет собой впечатляющий комплект, интеллектуальные функции которого являются частью этого комплекта. Контроллер Elektronikon максимизирует производительность компрессоров и позволяет осуществлять детальный мониторинг.

Почему Air Liquide выбрала центробежную технологию?

Почему Air Liquide выбрала центробежную технологию?

Загрузка. ..

Крыльчатки

Крыльчатки

Загрузка…

3. Центробежные компрессоры высокого давления для технологического воздуха и газа – до 205 бар.

Для многоступенчатых сердечников с технологическим газом до 205 бар. Мы прислушиваемся к конкретным требованиям клиента и предоставляем ядро ​​на заказ, гарантирующее наиболее энергоэффективное решение.

Жесткие технологические требования СПГ, химической/нефтехимической и газоперерабатывающей промышленности требуют прочных и надежных центробежных компрессоров. Центробежные компрессоры, также известные как турбокомпрессоры, обеспечивают нашим клиентам надежную и эффективную работу.

Мы можем помочь вам справиться с давлением вашего углеводородного процесса. С одновальными и компрессорами со встроенным редуктором от одной до восьми ступеней. Наши компандеры GT, T, RT и Companders разрабатываются по индивидуальному заказу, чтобы идеально соответствовать потребностям вашего технологического процесса. В то время как наши AeroBlock, PolyBlock и TurboBlock – это стандартизированные компрессоры для более быстрой доставки.

Какова эффективность центробежного компрессора?

Как правило, чем больше машина, тем выше эффективность центробежного компрессора. Это часто называют «эффектом масштаба».
Причины заключаются в лучшем потоке в больших машинах, поскольку относительный коэффициент шероховатости меньше (меньший коэффициент трения) и
относительные размеры зазора меньше (объемный эффект).
 

Центробежный компрессор обычно имеет КПД около 70-85% , в зависимости от механических потерь и газового трения внутри компрессора, где значение будет варьироваться в зависимости от размера компрессора.

Как работает центробежный компрессор?

Принцип работы центробежного компрессора

Принцип работы центробежного компрессора
Добавляя кинетическую энергию частицам воздуха и резко замедляя их движение, вы создаете давление.
Делая это в несколько этапов, вы можете поднять давление до 13 бар в машинах с более низкой степенью сжатия.
И до 205 бар в 4-8-ступенчатых турбомашинах высокой степени сжатия, также известных как многоступенчатые центробежные компрессоры.

• 1-ступенчатый: до 2,5 бар
• 2-ступенчатая: от 2,5 до 5,5 бар
• 3-ступенчатая: от 6 до 13 бар
• 4-8 ступеней до 205 бар

Сердцевина ступенчатого центробежного компрессора состоит из 3-х элементов;

Крыльчатка:  Воздушный поток входит в крыльчатку, где вращающиеся лопасти увеличивают кинетическую энергию воздуха

Диффузор: Диффузор управляет воздушным потоком, постепенно снижая скорость воздуха и преобразовывая кинетическую энергию в давление .

Улитка:  Диффузор выходит в коллектор в форме раковины улитки, также известный как улитка. В улитке поток воздуха из диффузора собирается и распределяется по выходной трубе.

Центробежные компрессоры – критические решения по аренде

Центробежный компрессор представляет собой механическое устройство, которое сжимает газ с помощью рабочего колеса и диффузора. В центробежном компрессоре газ под низким давлением входит в рабочее колесо в осевом направлении и выходит под более высоким давлением в радиальном направлении. В этой статье вы узнаете о компонентах, преимуществах, областях применения и оптимизации производительности центробежного компрессора.

Когда газ поступает в компрессор, на него действуют центробежные силы из-за высокоскоростного вращения крыльчатки. Это увеличивает давление и скорость потока газа через рабочее колесо. Воздушный поток теряет свою скорость после входа в секцию диффузора. По мере уменьшения скорости газа давление увеличивается. На рабочее колесо приходится около 65 %, а на диффузор — около 35 % общего давления, развиваемого в компрессоре.

В центробежном компрессоре для передачи энергии газу используются вращающиеся лопасти рабочего колеса. Поскольку течение газа радиальное, передача энергии происходит за счет изменения центробежных сил, действующих на газ. Центробежные компрессоры достаточно эффективны, надежны и экономичны в обслуживании. Эти компрессоры обеспечивают высокую пропускную способность газа на единицу.

Несколько ступеней сжатия позволяют получить более высокое давление. Одноступенчатые компрессоры предназначены для простых применений, а большие многоступенчатые компрессоры предназначены для сложных высокотемпературных применений, связанных с давлением и расходом.

Основными компонентами, определяющими конструкцию компрессора и, соответственно, рабочие характеристики, являются крыльчатка, корпус, диффузор, коллектор и кожух.

Крыльчатка

Диск крыльчатки и связанные с ним лопасти определяют степень сжатия. Диск рабочего колеса прикреплен к валу компрессора. К этому диску рабочего колеса прикреплено от 15 до 20 изогнутых лопастей. Эти лопатки действуют как диффузионный канал для газа, идущего на сжатие.

Лопасти крыльчатки в компрессоре увеличивают скорость газа через лопасти, прикрепленные к вращающемуся диску. Лезвия могут быть сформированы во многих конфигурациях в зависимости от конструктивных требований. В большинстве многоступенчатых компрессоров для максимальной эффективности используются лопатки, наклоненные назад.

Корпус

Компоненты центробежного компрессора заключены в металлический корпус. Корпус обеспечивает плотный проход газа вокруг рабочего колеса. Такая конструкция обеспечивает высокую кинетическую энергию газа, выделяемого на выходе из рабочего колеса. В этот момент кинетическая энергия преобразуется в давление до того, как газ выйдет из корпуса.

Корпус должен быть герметизирован, чтобы исключить утечку газа на концах вала. Из множества доступных типов уплотнений в большинстве центробежных компрессоров используются сухие газовые уплотнения. Однако для сжатия воздуха или азота предпочтительнее использовать углеродные кольцевые уплотнения. Сухие газовые уплотнения обеспечивают уплотнение неподвижным и вращающимся дисками с очень небольшим зазором между ними. В неподвижном состоянии пружины прижимают подвижное уплотнение к неподвижному диску. Во время вращения компрессора канавки на дисках прижимают его, обеспечивая герметичность.

Диффузор

Крыльчатка сжимает газ в канал диффузора на очень высоких скоростях. Диффузор образует радиальный канал. Он замедляет газ и преобразует динамическое давление в статическое. После диффузорной части газ поступает в коллектор.

Коллектор

Коллектор является последним компонентом центробежного компрессора. После последней крыльчатки коллектор направляет газ в сторону выходного сечения. Этот выход также известен как улитка. Коллектор также может иметь клапаны для управления компрессором. Улитка представляет собой изогнутую воронкообразную структуру, которая соединяется с выпускным отверстием.

Простейший центробежный компрессор представляет собой одноступенчатую машину с выступающим ротором, но более крупные компрессоры имеют несколько ступеней и гораздо более сложную конструкцию. В многоступенчатом компрессоре одноступенчатая состоит из впускной системы и обратного канала для последующих ступеней, рабочего колеса, диффузора, который может быть лопаточным или безлопастным.

Корпус

Внешняя оболочка компрессора обычно называется корпусом. Корпус компрессора может быть как горизонтальным, так и вертикальным. Характеристики корпуса и фланцев компрессора должны быть достаточными для поддержания максимального давления нагнетания.

Количество рабочих колес в одном корпусе обычно ограничивается ротодинамическими соображениями, которые ограничивают максимальное давление, создаваемое в одном корпусе. Большее давление может быть создано за счет использования нескольких ступеней. Другим ограничением для напора является ограничение температуры нагнетания, которая обычно составляет около 350°F. Для большего напора может потребоваться охлаждение газа между ступенями.

Различные варианты конструкции

В зависимости от требований к потоку могут быть доступны несколько других дополнительных конфигураций. К ним относятся тандемы из нескольких тел, составные компрессоры, компрессоры, устанавливаемые вплотную друг к другу, и типы встроенных зубчатых колес.

• Многокорпусные тандемы, приводящие в движение до трех корпусов компрессоров с редуктором либо между приводом и компрессорным агрегатом, либо между двумя компрессорами.
• Составные компрессоры, состоящие из нескольких отсеков, каждый из которых имеет собственное всасывающее и нагнетательное сопло. Рабочие колеса находятся на одном валу и обращены в одном направлении.
• Компрессоры типа «спина к спине», содержащие два отсека. Крыльчатки находятся на одном валу, но крыльчатки в первом отсеке обращены в противоположном направлении от крыльчаток во втором отсеке.
• Компрессоры со встроенными зубчатыми колесами имеют консольные рабочие колеса на каждом конце нескольких шестерен, приводимых в движение от центрального зубчатого колеса.

По сравнению с ротационными и поршневыми компрессорами центробежные компрессоры имеют малый вес. Их конструкция проста, что делает их легкими в изготовлении и проектировании. Центробежные компрессоры имеют мало трущихся частей, энергоэффективны и могут обеспечивать высокую производительность.

Эти преимущества обеспечивают высокую надежность при низких затратах на техническое обслуживание. В отличие от поршневых компрессоров, вибрация, как правило, не вызывает беспокойства, и не требуется особых требований к фундаменту. Они также обеспечивают безмасляный воздух, что является важным фактором для медицинских и пищевых применений.

Несмотря на множество преимуществ, центробежные компрессоры обычно не подходят, когда пользователям требуется очень высокая степень сжатия. Кроме того, при работе с неправильной скоростью могут возникать скачки напряжения, остановка и захлебывание.

Обычно применяется в пищевой промышленности и производстве напитков, где центробежные компрессоры подают сжатый воздух для оборудования пищевой промышленности. Они широко используются на нефтеперерабатывающих заводах, заводах по переработке природного газа, холодильных установках, системах кондиционирования воздуха, ОВКВ. Центробежные компрессоры можно найти в газовых турбинах, турбокомпрессорах и нагнетателях различных типов двигателей. Вообще говоря, там, где требуется высокая скорость потока и давление от низкого до умеренного, центробежные компрессоры являются лучшим выбором.

Производительность центробежного компрессора представлена ​​в виде кривой зависимости расхода от давления для данной машины. На соотношение между расходом и давлением влияют температура охлаждающей воды, высота над уровнем моря, температура воздуха на входе и влажность.

По мере увеличения высоты над уровнем моря, температуры охлаждающей воды, температуры воздуха на входе и влажности компрессор создает более низкое давление при заданном расходе. Когда эти переменные уменьшаются, компрессор создает более высокое давление при заданном расходе.

По мере увеличения высоты над уровнем моря и температуры охлаждающей воды компрессор создает меньший расход при заданном давлении. По мере снижения высоты над уровнем моря и температуры охлаждающей воды компрессор создает больший расход при заданном давлении.

На кривую «напор-расход» влияют местные переменные, как обсуждалось выше, а также общие механические характеристики.