Comprendre la technologie des compresseurs centrifuges

Aubes directrices d'admission (IGV) : Les aubes directrices d'admission sont des aubes réglables situées à l'entrée d'un compresseur centrifuge, qui pré-tourbillonnent l'air ou le gaz entrant pour contrôler l'angle d'écoulement entrant dans la roue, optimisant ainsi les performances du compresseur dans diverses conditions de fonctionnement.

Roue : Un disque rotatif sur lequel est fixé un ensemble de pales. La roue transmet de l'énergie cinétique au gaz lorsqu'elle tourne.

Volutes : Les volutes sont des parties fixes d'un compresseur centrifuge qui recueillent le gaz rapide et pressurisé provenant du diffuseur. Ils ralentissent le gaz, transformant efficacement son énergie cinétique en énergie de pression.

Engrenage : L'engrenage principal au cœur d'un compresseur à engrenages, qui prend l'énergie potentielle lente et tournante du moteur d'entraînement et la transmet à un ou plusieurs pignons à rotation rapide qui entraînent les roues du compresseur.

Paliers lisses : Le compresseur est équipé de paliers lisses qui assurent un support stable et à faible frottement pour l'arbre rotatif, garantissant ainsi un fonctionnement et un alignement en douceur.

Paliers de butée : Ces paliers sont utilisés dans les compresseurs centrifuges pour fournir une base stable et à faible frottement à l'arbre en rotation. Ils assurent le bon déroulement de l'opération et l'alignement correct de l'arbre.

Conception de la collerette de poussée : La collerette de butée est un élément essentiel d'un compresseur centrifuge. Il s'adapte à l'arbre et, avec les paliers de butée à faible vitesse, il contribue à éloigner les forces axiales de la roue, ce qui maintient le rotor au bon endroit.

Joints : Les joints empêchent les fuites de gaz de l'enveloppe du compresseur et empêchent les contaminants extérieurs d'y pénétrer.

Boîte de vitesses : Cette pièce ajuste la vitesse de rotation du moteur d'entraînement en fonction des besoins de la roue du compresseur. Il sert également de support aux parchemins.

Explorer l'efficacité des compresseurs centrifuges

L'efficacité des compresseurs centrifuges est influencée par des éléments clés :

Conception aérodynamique : La forme, la vitesse et la conception générale des composants du compresseur, tels que la roue et le diffuseur, sont cruciales. Ils doivent être conçus pour minimiser les pertes aérodynamiques et optimiser le débit du gaz dans le compresseur.

Espace libre : Les roues doivent généralement fonctionner aussi près que possible de la virole d'entrée, tout en conservant un petit jeu pour permettre le flottement axial.

Conditions de fonctionnement : L'efficacité d'un compresseur centrifuge dépend également des conditions dans lesquelles il fonctionne, notamment la température et la pression d'entrée, le type spécifique d'air ou de gaz comprimé et l'augmentation de pression souhaitée.

Sélection des matériaux : Les matériaux utilisés pour les pièces du compresseur doivent pouvoir résister aux températures et aux pressions auxquelles ils seront exposés, ainsi qu'aux effets corrosifs potentiels du gaz comprimé.

Pertes mécaniques : Les roulements et les joints du compresseur peuvent entraîner des pertes mécaniques. Des roulements de haute qualité et des joints d'étanchéité appropriés peuvent réduire le frottement et l'usure, améliorant ainsi l'efficacité.

Contrôle de la vitesse : La capacité de contrôler la vitesse du compresseur, souvent par le biais de variateurs de vitesse, permet au compresseur de fonctionner au point le plus efficace de sa courbe de performance pour des conditions variables.

Configuration des étages : Le nombre d'étages du compresseur et leur configuration peuvent affecter l'efficacité. Les compresseurs à plusieurs étages peuvent être plus efficaces pour les augmentations de pression importantes, car ils peuvent refroidir le gaz entre les étages.

Pratiques d'entretien : Un entretien adéquat garantit que les compresseurs fonctionnent avec une efficacité maximale. Cela comprend des inspections régulières, des prélèvements d'huile, des nettoyages et le remplacement des pièces usées.

Filtration de l'air à l'entrée : S'assurer que l'air qui entre dans le compresseur est exempt de saletés permet d'éviter l'accumulation sur les pièces internes, ce qui peut rendre le compresseur moins efficace au fil du temps.

Systèmes de refroidissement : Des systèmes de refroidissement efficaces pour le compresseur (comme les refroidisseurs intermédiaires et les refroidisseurs secondaires) peuvent améliorer le rendement global en réduisant la température du gaz, ce qui permet d'obtenir un air d'admission plus dense et de réduire le travail nécessaire par unité de débit massique.