Išcentrinio oro kompresoriaus pagrindai, II dalis - Pagrindinės našumo kreivės supratimas

Autorius Hank van Ormer, bendradarbiaujantis redaktorius

I dalyje paaiškinta būtina terminija, norint suprasti išcentrines operacijas. II dalyje apžvelgiamos tipinės eksploatacinių charakteristikų kreivės ir jų aiškinimo būdai.

Išcentrinis oro kompresorius veikia esant įvairiems srautams ir išleidimo slėgiams. Veikimo charakteristikų kreivė formuojama atsižvelgiant į pasirinktus atskirus vidinius komponentus ir veikiama tokiomis eksploatavimo sąlygomis, kaip įleidimo slėgis, įleidimo temperatūra ir aušinimo vandens temperatūra.

Išcentrinio kompresoriaus veikimo stadijoje taikomas dinaminio suspaudimo procesas , kai greitis ir kinetinė energija paverčiami slėgiu ir temperatūra, kai srautas yra ribojamas. Kitas šio proceso terminas yra masinis srautas - galios poreikis tiekti vardinį srauto cfm esant vardiniam slėgiui (psig) yra nustatomas pagal oro svorį (kai kurie gamintojai taip pat vartoja terminą „tankis“).

Galios poreikis tokio tipo suspaudimo procese, kai neatsižvelgiama į vidines projektavimo dalis, iš esmės priklauso nuo oro, einančio per mašiną, svorio. Nepaisant dalinių krovinių, kontroliuojamas viskas, kas padidina ar sumažina oro, einančio per etapus, svorį iki galutinio srauto, o slėgis turės tiesioginį poveikį įėjimo galiai.

1a pav. Įleidžiamo oro temperatūros poveikis išleidimo slėgiui

1b pav. Įleidžiamo oro temp. Įtaka galiai

Padidinus įleidimo temperatūrą, sumažės bendras fiksuotas oro srautas ir vartotojui bus tiekiama mažiau oro (scfm) ir sumažės įvesties galios poreikis. Šaltesnė temperatūra duos priešingą efektą.

Sumažinus įleidimo slėgį (aukštį, neigiamą slėgį kompresoriaus patalpoje, nešvarų / blogo dydžio įleidžiamąjį filtrą), bus lengvesnis suslėgto oro srautas (CFM), kuris eina per etapus, taip pat susidarys mažiau sunaudojamo oro (scfm) esant sumažintam įvesties galios poreikiui. Didesnis įleidimo slėgis turės priešingą efektą.

Pakilus aušinimo vandens temperatūrai, pakopų ir galios poreikis vėl bus toks pat „lengvas“ kaip suslėgtam orui, kaip ir ankstesnėms sąlygoms.

Faktinis bet kurio iš šių sąlygų poveikis priklauso nuo faktinės eksploatacinių savybių kreivės ir projekto aerodinaminių charakteristikų. Tai taip pat taikoma išleidimo slėgiui su fiksuotu ratu arba rotoriui / difuzoriui / greičiui, kompresoriaus pakopai.

Padidėjus išleidimo slėgiui, padidės suslėgto oro srauto svoris per pakopas, o tai lems mažesnį naudojamo oro srautą (scfm), dažnai esant tokiai pačiai įėjimo galiai arba šalia jos. Sumažinus slėgį, tuo pačiu ar panašiu energijos tiekimu dažnai bus galima tekėti daugiau. Faktinis konkretaus įrenginio veikimas aprašytas vėliau šiame dokumente.

Supratimas apie išcentrinių gamintojų veikimo kreives

Duomenys turėtų būti prilyginti:

• SCFM arba Nm ³ / val., Esant pilnoms ir dalinėms apkrovoms

• Įėjimo galia, išreikšta kW

• Slėgis psig arba barais (tik naudojant psia, norint konvertuoti iš icfm / acfm į scfm)

2 pav. Tipiškos išcentrinės veikimo kreivės

Kas yra „Turndown“, „Stonewall“ ir „Rise to Surge“?

Kai bus suprojektuotas sparnuotė ir nustatytas greitis, bus nustatyta energija, kurią absorbuos svaras oro, eidama pro sparnuotę.

Išcentrinis kompresorius tiekia svarą oro su nuolatinėmis energijos sąnaudomis - žiemą ar vasarą. Faktinis suspausto oro tūris tam tikrą laiką kinta priklausomai nuo slėgio ir temperatūros įleidimo angoje.

Kyla į viršįtampį : Kadangi gaminama daugiau suslėgto oro, nei reikia, išcentrinis kompresorius turi iškrauti arba tiekti mažiau oro, kad būtų išvengta per didelio slėgio. Kiekvienas išcentrinis kompresorius turi maksimalų slėgį, kurį jis gali pasiekti esant tam tikroms įleidimo sąlygoms, dėl kurių oro srautas gali pasisukti ir pakilti, o kompresorius bus išjungtas, kad būtų išvengta žalos dėl vibracijos.

Tai yra per didelis spartos padidėjimas, tačiau kiekvienam įrenginiui padidėja viršįtampio riba arba maksimalus slėgis. Atsparumas yra procentinė dalis, mažesnė už pilną apkrovos srautą, kurį kompresorius gali veikti nepatirdamas viršįtampio. Pvz., 15% pasukimas reiškia, kad įrenginys gali veikti esant 85% ar didesniam srautui, jei jis įmontuotas be didesnio slėgio. Esant didesniam nuosmukiui, jis bus artimas ar staigus.

Akmens siena : Tam tikru metu, kai iškrova krinta ir oro srautas padidėja, kai pilna apkrova, fiziniai apribojimai neleis daugiau oro per etapus - šis taškas žinomas kaip akmens siena . Toliau dirbant šiame taške ar už jo ribų, gali atsirasti tokie dideli srautai, kai didesnis slėgio skirtumas, kad darbaračiai nevisiškai užpildys mentės sritis ir įvyks kavitacija panašus veiksmas, sukuriantis kito tipo viršįtampį su galimai žalinga vibracija.

3 paveiksle pateiktas pavyzdinis bendros gamintojo eksploatavimo kreivės vaizdas, o duomenys gali būti sukurti pagal numatomą ir tikėtiną faktinį numatomą veikimo efektyvumą.

3 paveikslas. Kompresoriaus, veikiančio visiškai pakraunant, esant 125 psig., Charakteristikų kreivės

• 2 250 cfm esant 125 psig., Esant 430 AG (x .7457 = 321 kW)

• 1 535 cfm esant 125 psig., Esant 345 AG (x .7457 = 257 kW).

Išcentrinių eksploatacinių savybių kreivių panaudojimas sistemos optimizavimui

Efektyvus darbas su originalių įrenginių gamintoju ir jų eksploatacinių savybių kreivės padės sėkmingai įgyvendinti programas. Kad vartotojas pateiktų originalios įrangos gamintojui tinkamus duomenis, vartotojas turėtų būti susipažinęs su pateikta informacija, kad suprastų ir paprašytų pateikti reikšmingus papildomus duomenis, tokius kaip:

• Kokios yra sparnuotės / difuzoriaus veikimo charakteristikos atsižvelgiant į viršįtampio tašką, pasisukimą, savitąją galią esant pilnai apkrovai ir kt.

• Koks yra standartinio sparnuotės / difuzoriaus rinkinys, kuris suteikia daugiau galimybių pasukti?

Talpos valdikliai ir įleidimo kreipiamosios mentės

Eksploatacinių charakteristikų kreivės, pateiktos 4 paveiksle, rodo, kad yra dvi skirtingos įleidžiamo droselio vožtuvo (IBV) ir įvado kreipiamosios mentės (IGV) dalinės apkrovos kW vertės. Kaip ir visi išcentriniai įrenginiai, faktiniai duomenys priklauso nuo mašinos.

Kodėl visa tai prasminga?

Kai suprojektuotas ir pritaikytas išcentrinis kompresorius pasibaigia, jis negali toliau gaminti suspausto oro, kad sistema negalėtų paimti iš esmės vieno iš dviejų dalykų:

• Talpos valdymas, kurį gali įsigyti beveik visi gamintojai, iškrauna kompresorių, uždarant įleidimo vožtuvą ir atidarant išpūtimo vožtuvą, leidžiantį įrenginiui veikti tuščiąja eiga esant mažesnei įvesties galiai ir be oro srauto.

Tolesnis patobulinimas leidžia varikliui išsijungti; kuo didesnis indukcijos variklis, tuo mažiau paleidimų per valandą arba per dieną. Šio tipo valdymas gali būti labai efektyvus ir taip pat priklauso nuo laikymo vietos, nes 100 psig klasės bloko perkėlimas ir (arba) iš naujo paleidimas gali užtrukti iki 1 minutės ar daugiau. Aukšto slėgio (nuo 500 iki 550 psig) vienetų įkrova gali trukti dar 3 minutes.

• Dažniausiai naudojamas talpos valdymas yra išpūtimas. Kai įrenginys pasiekia pilną nusileidimą (kaip sureguliuota), išpūtimo vožtuvas atsidaro ir išpūsta perteklinė talpa į atmosferą. Įvesties kW sumažinimas išvis nesumažės, nepaisant to, koks oro poreikis sumažėjo.

4 pav. Išcentrinio kompresoriaus valdymo palyginimas

Tipiškos įleidimo kreipiamosios mentės

4 paveiksle pavaizduota DOE (Energetikos departamento) sukurta standartinių IBV (įvadinis droselinis vožtuvas) arba IGV (įleidimo kreipiamojo mentės) įvadų valdymo kreivė, turinti nominalų 30% pasisukimą.

IGV neleidžia daugiau pasisukti, tačiau jie leidžia efektyviau suktis, nes sumažėja oro srauto, patenkančio į sparnuotę, turbulencijos nuostoliai.

Trečioji kreivė, parodyta 4 paveiksle, rodo naują išcentrinės pavaros technologiją su magnetinių guolių varikliais. Šis valdymas yra labai efektyvus VSD (kintamo greičio pavara) nuo 100% iki 75%, o įėjimo galia yra tiesiogiai proporcinga. Visiškai nusisukus, įrenginys visiškai iškraunamas per 7–12 sekundžių ir gali būti pakrautas per 12–15 sekundžių. Norint veiksmingai veikti, reikia tinkamai laikyti.

Ką apie aušinančio vandens išleidimo slėgį?

1 lentelė rodo atskirų vienetų numatomą našumą esant 85 ° F aušinimo vandeniui ir 60 ° F aušinimo vandeniui esant skirtingiems išleidimo slėgiams.

1 lentelė. Įrenginys su 135 psig natūralaus viršįtampio tašku esant 85 ° F ir 60 ° F aušinimo skysčiui

ME = nominalus .95

1 lentelės pastabos: Nuo 125 psig išleidimo slėgio (aušinimo vanduo 85 ° F) iki 100 psig išleidimo slėgio (60 ° F aušinimo vandens), srautas padidėja nuo 1572 acfm iki 1 707 acfm; veleno galia eina nuo 334 AG iki 335 AG (dar 175 AGfm už 1 AG); ir sumažėja nuo 35,8% iki 51,2%.

Išmoktos pamokos

Šis dokumentas buvo sukurtas siekiant išaiškinti ir paaiškinti išcentrinių veikimo duomenų apibrėžimus ir jų svarbą. Turėdamas šią informaciją, vartotojas gali dirbti su savo vietiniu OEM tiekėju ir (arba) techninės inžinerijos grupėmis, kad pasirinktų ir tinkamai pritaikytų įrenginį, kad jis optimaliai atitiktų konkrečias vietos sąlygas.

--- http: //www.hqcompressor.com