De technologie van de centrifugaalcompressor begrijpen

Inlaatribben (IGV): Inlaatschoepen zijn verstelbare schoepen bij de ingang van een centrifugaalcompressor, die de inkomende lucht of het inkomende gas vooraf wervelen om de stromingshoek bij het binnenkomen van de waaier te regelen en zo de prestaties van de compressor onder verschillende bedrijfsomstandigheden te optimaliseren.

Waaier: Een roterende schijf met een set schoepen eraan vast. De waaier geeft kinetische energie af aan het gas terwijl het draait.

Rollen: Rollen, of voluten, zijn vaste onderdelen van een centrifugale compressor die het snelle, onder druk staande gas uit de diffuser verzamelen. Ze vertragen het gas en zetten de kinetische energie effectief om in drukenergie.

Bullgear: Het hoofdtandwiel in het hart van een tandwielaangedreven compressor, dat de langzame, draaiende potentiële energie van de aandrijfmotor overbrengt naar een of meer sneldraaiende tandwielen die de compressorwaaiers aandrijven.

Kogellagers: De compressor is voorzien van lagers om de roterende as stabiel en wrijvingsarm te ondersteunen, voor een soepele werking en uitlijning.

Druklagers: Deze lagers worden gebruikt in centrifugaalcompressoren voor een stabiele, wrijvingsarme basis voor de draaiende as. Ze zorgen voor een soepele werking en een goede uitlijning van de as.

Ontwerp van de drukkraag: De drukkraag is een cruciaal onderdeel van een centrifugale compressor. Het past op de as en samen met de lage-snelheidsduwlagers helpt het om de axiale krachten weg te leiden van de waaier, waardoor de rotor op de juiste plaats blijft.

Afdichtingen: Afdichtingen voorkomen dat het gas uit de compressorbehuizing lekt en dat verontreinigingen van buitenaf binnendringen.

Tandwielkast: Dit onderdeel past de draaisnelheid van de aandrijfmotor aan aan wat de compressorwaaier nodig heeft. Het dient ook als steun voor de rollen.

Onderzoek naar de efficiëntie van centrifugaalcompressoren

De efficiëntie van centrifugaalcompressoren wordt beïnvloed door belangrijke elementen:

Aerodynamisch ontwerp: De vorm, snelheid en het algehele ontwerp van de onderdelen van de compressor, zoals de waaier en de diffuser, zijn cruciaal. Ze moeten ontworpen zijn om aerodynamische verliezen te minimaliseren en de stroomsnelheid van het gas door de compressor te optimaliseren.

Speling: Waaiers moeten in het algemeen zo dicht mogelijk tegen de inlaatmantel aan liggen met behoud van een kleine speling om axiale zweving mogelijk te maken.

Bedrijfsomstandigheden: De efficiëntie van een centrifugale compressor hangt ook af van de omstandigheden waaronder hij werkt, zoals de inlaattemperatuur en -druk, het specifieke type perslucht of gas en de gewenste drukverhoging.

Materiaalkeuze: De materialen die voor de compressoronderdelen worden gebruikt, moeten bestand zijn tegen de temperaturen en drukken waaraan ze worden blootgesteld, en tegen mogelijke corrosieve effecten van het gas dat wordt gecomprimeerd.

Mechanische verliezen: Lagers en afdichtingen in de compressor kunnen mechanische verliezen veroorzaken. Hoogwaardige lagers en het juiste ontwerp van afdichtingen kunnen wrijving en slijtage verminderen en zo de efficiëntie verbeteren.

Snelheidsregeling: De mogelijkheid om het toerental van de compressor te regelen, vaak via frequentieregelaars, zorgt ervoor dat de compressor op het meest efficiënte punt van zijn prestatiecurve werkt voor wisselende omstandigheden.

Trapsgewijze configuratie: Het aantal trappen in de compressor en hun configuratie kunnen de efficiëntie beïnvloeden. Meertrapscompressoren kunnen efficiënter zijn voor grote drukstijgingen omdat ze het gas tussen de trappen kunnen interkoelen.

Onderhoudspraktijken: Goed onderhoud zorgt ervoor dat de compressoren zo efficiënt mogelijk werken. Dit omvat regelmatige inspecties, oliebemonstering, reiniging en vervanging van versleten onderdelen.

Luchtinlaatfiltratie: Zorgt ervoor dat de lucht die de compressor binnenkomt vrij is van vuil om te voorkomen dat de compressor zich ophoopt aan de binnenkant, waardoor hij na verloop van tijd minder effectief wordt.

Koelsystemen: Efficiënte koelsystemen voor de compressor (zoals intercoolers en nakoelers) kunnen de algehele efficiëntie verbeteren door de temperatuur van het gas te verlagen, waardoor de inlaatlucht dichter wordt en er minder werk nodig is per eenheid van massastroom.