کمپرسور گاز گریز از مرکز: اصل کار ، مؤلفه ها ، فرآیندها ، برنامه ها

اگر تا به حال اندیشیده اید که چگونه صنایع می توانند گاز را با فشار زیاد به صورت فله حمل کنند ، پس شاید شما باید کمپرسورهای گاز گریز از مرکز را در نظر بگیرید. این دستگاه های بسیار توسعه یافته هر زمان که مقادیر زیادی از گاز را از یک مکان به مکان دیگر تحت فشار توسط نیروی گریز از مرکز منتقل می کنند ، عملی می شوند.

از صنعت نفت و گاز گرفته تا تولید برق ، کمپرسورهای گریز از مرکز کاربردهای گسترده ای در بخش های مختلف خود دارند. در این مقاله به نگاهی به این موضوع می پردازیم که چگونه کمپرسورهای گاز گریز از مرکز ، مؤلفه ها ، فرآیندها ، کاربرد صنعت و روش های عیب یابی ، کار می کنند و یک مرور کلی از اهمیت و توانایی های آنها را در اختیار شما قرار می دهند.

کمپرسور گاز گریز از مرکز چیست؟

یک کمپرسور گاز گریز از مرکز نوعی کمپرسور پویا است که فشارهای گاز را از طریق انرژی جنبشی که با چرخاندن تیغه های پروانه ای به گاز منتقل می شود ، افزایش می دهد. هنگامی که گاز وارد کمپرسور می شود ، نیروی گریز از مرکز آن را از پروانه بیرون می آورد ، که گازها را از طریق آن تسریع می کند. چنین گازهای با سرعت بالا از پراکندگی عبور می کنند ، که در آن انرژی جنبشی به فشار تبدیل می شود.

تعریف سیستم های فشرده سازی گاز گریز از مرکز

کمپرسورهای گاز گریز از مرکز به عنوان انرژی جنبشی به یک گاز برای تسریع در آن با استفاده از یک نیروی گریز از مرکز از پروانه های چرخش ، انرژی را به عنوان انرژی جنبشی به یک گاز منتقل می کنند. گاز هیجان انگیز سپس پروانه را با حرکت زیاد ترک می کند و با این سرعت پراکنده می شود. سرعت خروج آن کاهش می یابد و از این طریق فشار گاز زیاد و سپس کوچک را افزایش می دهد. این یک فرآیند بسیار کارآمد برای برنامه هایی است که به حجم زیادی از گاز فشرده نیاز دارند.

کاوش در اجزای کمپرسور گاز گریز از مرکز

اجزای اصلی یک کمپرسور گاز گریز از مرکز ، پروانه است که از طریق حرکت آن گاز را تسریع می کند. دیفیوزر ، که انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می کند. محفظه حجمی ، که گاز را از پروانه جمع می کند. و شافت چرخان. یک پروانه محکم به شافت چرخان ، مواد آلیاژ تانتالوم-تونگستن نصب شده برای عملکرد الکتریکی غیرقانونی وصل شده است.

پیشرونده

پروانه عنصر چرخشی اصلی کمپرسور است که مسئول تسریع در جریان گاز است. این انرژی مکانیکی را از یک موتور کمکی به انرژی جنبشی تبدیل می کند به طوری که گاز متحرک هنگام چرخش سرعت خود را افزایش می دهد.

پخش کننده

دیفیوزر یک مؤلفه در یک کمپرسور گازی است که باعث کاهش گاز با سرعت بالا می شود و در حالی که این انرژی جنبشی را به فشار متناسب به فشار استاتیک تبدیل می کند ، یک پروانه را به فشار می رساند ، همانطور که برای فشرده سازی کارآمد و نه پراکندگی لازم است.

پوشش ولتاژ

محفظه حجمی یک حفره مارپیچی غیر شکل برای محفظه و مسیریابی جریان از طریق سیستم است. گاز از هر منطقه به صورت متوالی عبور می کند ، بنابراین می تواند فشارهایی را به طور یکنواخت در محفظه قرار دهد ، بنابراین امکان انتقال قدرت نرم تر را فراهم می کند.

شفت

شافت پروانه و موتور را به هم متصل می کند و انرژی را از موتور به پروانه تأمین می کند ، که امکان چرخش پروانه را فراهم می کند. همچنین یکی از مهمترین قسمت های انتقال انرژی از یک انتها به طرف دیگر است تا سرعت کمپرسور بتواند بالا بماند.

درک کمپرسورهای گاز گریز از مرکز در استفاده صنعتی

کمپرسورهای گاز گریز از مرکز در صنایع نفت و گاز صنعتی ، تولید برق و پردازش شیمیایی کاربرد دارند. کمپرسورهای گاز گریز از مرکز برای حجم گاز بزرگ بسیار مؤثر هستند و ضمن حفظ فشار مداوم ، به میزان جریان بالا می رسند. بنابراین ، این یکی از قطعات اجباری برای گیاهان جداکننده هوا ، خطوط لوله گاز و هر فرآوری است که با فشار زیاد ثابت نیاز به تحویل گاز دارد.

فرآیند فشرده سازی گاز گریز از مرکز چگونه کار می کند؟

در نوع فشرده سازی گاز ، فرآیند عملیات گاز گریز از مرکز به اصل نیروی گریز از مرکز متکی است ، که باعث تسریع و فشرده سازی گازها می شود. کار اصلی یک کمپرسور گاز گریز از مرکز ، تبدیل انرژی مکانیکی اعمال شده توسط یک پروانه در حال چرخش به سرعت یا انرژی جنبشی است و بعداً سرعت توسط اجزای مختلف مانند پراکندگی و پوشش حجمی به فشار تبدیل می شود.

شتاب گاز با استفاده از نیروی گریز از مرکز

در حال حاضر گاز وارد کمپرسور می شود به سمت پروانه که در حال چرخش است. تیغه های پروانه به سرعت می چرخند و از طریق استفاده از انرژی جنبشی به ذرات گاز شتاب می گیرند و منجر به سرعت زیاد ناشی از نیروهای گریز از مرکز به دلیل چرخش پروانه می شوند.

تغییر انرژی جنبشی به فشار

پس از پروانه ، گاز سپس به سمت بخش دیفیوزر هدایت می شود که برای کندی سرعت گاز طراحی شده است. با کاهش سرعت گاز ، انرژی جنبشی به انرژی فشار تبدیل می شود. بنابراین ، این میزان فشرده سازی مورد نیاز را در حالی که ممکن است کارآمد باشد ، تعیین می کند.

کارگردانی جریان و تثبیت

حجم برای هدایت گاز تحت فشار در سراسر سیستم مؤثر می شود. Volute می تواند هوای فشرده شده را بدون هیچ گونه از بین رفتن جریان و فشار ، به آرامی در نقطه تخلیه هدایت کند. بنابراین ، گاز کمپرسور را با فشار مورد نیاز برای کاربردهای صنعتی ترک می کند.

مزایا و مضرات کمپرسورهای گاز گریز از مرکز چیست؟

مزایای کمپرسورهای گاز گریز از مرکز:

1. کمپرسورهای گریز از مرکز نرخ جریان بالا
   قادر به رسیدگی به حجم زیادی از گاز هستند و آنها را برای کاربردهایی که به سرعت جریان بالایی مانند خطوط لوله گاز و پردازش صنعتی نیاز دارند ، ایده آل می کند.

2. فشرده سازی مداوم
   این کمپرسورها خروجی مداوم و مداوم را ارائه می دهند ، که در فرآیندهای نیاز به فشار گاز ثابت مانند گیاهان جداسازی هوا و سیستم های تولید برق ضروری است.

3. کارایی در مقیاس های بزرگتر
   کمپرسورهای گریز از مرکز به دلیل توانایی آنها در حفظ نسبت های فشرده سازی بالا و مدیریت جریان گازها به طور مؤثر در چندین مرحله ، در برنامه های در مقیاس بزرگ کارآمدتر هستند.

4. پالس ها و لرزش حداقل
   در مقایسه با کمپرسورهای متقابل ، کمپرسورهای گریز از مرکز پالس ها و ارتعاشات کمتری تولید می کنند و منجر به عملیات نرم تر و سایش مکانیکی پایین تر می شود.

5. طراحی جمع و جور
   با قطعات متحرک کمتر در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها ، کمپرسورهای گریز از مرکز دارای طراحی جمع و جور تر هستند و باعث می شود ادغام آنها در سیستم های موجود با فضای محدود آسان تر شود.

مضرات کمپرسورهای گاز گریز از مرکز:

1. راندمان پایین تر در نرخ پایین جریان
   کمپرسورهای گریز از مرکز در هنگام کار با سرعت کم کارآمدتر هستند ، زیرا در درجه اول برای کاربردهای با حجم بالا طراحی شده اند و منجر به تلفات انرژی در عملیات در مقیاس کوچکتر می شوند.

2. سرمایه گذاری اولیه بالاتر
   طراحی و مؤلفه های کمپرسورهای گریز از مرکز در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها مانند کمپرسورهای پیچ ، گرانتر هستند ، که ممکن است آنها را برای پروژه های کوچکتر مقرون به صرفه کند.

کاربردهای صنعت کمپرسورهای گاز گریز از مرکز چیست؟

کمپرسورهای گاز گریز از مرکز به دلیل توانایی آنها در رسیدگی به حجم بزرگ گاز به طور مؤثر در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در زیر برنامه های کلیدی صنعت وجود دارد:

1. صنعت نفت و گاز

ویژگی:
در بخش نفت و گاز ، از کمپرسورهای گریز از مرکز برای فرآوری و حمل گاز طبیعی استفاده می شود ، فشار مداوم به خطوط لوله و حمایت از فرآیندهای جداسازی گاز و پالایش می دهد.

برنامه ها:

• فشرده سازی خط لوله گاز طبیعی

• جداسازی و پردازش گاز

• سکوهای خارج از ساحل و سکوهای نفتی

کمپرسورهای گریز از مرکز در صنعت نفت و گاز اطمینان حاصل می کنند که می توان گاز طبیعی را در مسافت های طولانی با فشار زیاد حمل کرد. آنها همچنین نقش مهمی در کارخانه های جداسازی گاز دارند و به جدا کردن گازها مانند متان ، اتان و پروپان برای پردازش و استفاده بیشتر کمک می کنند.

2. نیروگاه

ویژگی:
از کمپرسورهای گریز از مرکز در نیروگاه ها برای فشرده سازی هوا و سایر گازها استفاده می شود که سپس برای هدایت توربین ها در سیستم های تولید برق گاز استفاده می شوند.

برنامه ها:

• نیروگاه های چرخه ترکیبی

• سیستم های کمپرسور توربین گازی

• فشرده سازی هوا برای فرآیندهای احتراق

در تولید برق ، کمپرسورهای گریز از مرکز برای افزایش فشار هوا یا گازهایی که توربین ها را سوخت می کنند ضروری هستند. این کمپرسورها با اطمینان از جریان هوای مداوم ، باعث افزایش کارآیی نیروگاه ها می شوند و توربین ها را قادر می سازد تا به طور مؤثر کار کنند و برق تولید کنند.

3. پردازش شیمیایی

ویژگی:
در پردازش شیمیایی ، از کمپرسورهای گریز از مرکز برای انتقال گازها و حفظ سطح فشار دقیق مورد نیاز برای واکنشهای شیمیایی استفاده می شود و عملیات با حجم بالا را تسهیل می کند.

برنامه ها:

• کنترل واکنش شیمیایی

• حمل و نقل گازهای بی اثر

• آمونیاک و تولید هیدروژن

در گیاهان شیمیایی ، از کمپرسورهای گریز از مرکز برای جابجایی مقادیر زیادی گاز مانند هیدروژن ، نیتروژن و آمونیاک استفاده می شود. با حفظ فشار مداوم ، آنها اطمینان می دهند که فرآیندهای شیمیایی بدون وقفه انجام می شود ، که برای ایمنی و کارآیی در تولید مواد شیمیایی بسیار مهم است.

4. گیاهان جداسازی هوا

ویژگی:
کمپرسورهای گریز از مرکز در گیاهان جداسازی هوا برای فشرده سازی و جدا کردن گازها مانند اکسیژن ، نیتروژن و آرگون از هوا بسیار مهم هستند و از خلوص و قابلیت اطمینان بالا اطمینان می دهند.

برنامه ها:

• تولید اکسیژن و نیتروژن

• عرضه گاز صنعتی

• جداسازی هوای کرایوژنیک

در گیاهان جداسازی هوا ، کمپرسورهای گریز از مرکز هوای جوی را به فشار لازم برای جداسازی کرایوژنیک کمپرس می کنند. این امر امکان استخراج کارآمد اکسیژن ، نیتروژن و آرگون را فراهم می کند که در برنامه های پزشکی ، صنعتی و تولیدی ضروری هستند.

5. سیستم های HVAC

ویژگی:
کمپرسورهای گریز از مرکز در سیستم های گرمایشی ، تهویه و تهویه مطبوع در مقیاس بزرگ (HVAC) برای تأمین خنک کننده و کنترل جریان هوا در محیط های تجاری و صنعتی استفاده می شود.

برنامه ها:

• تهویه مطبوع تجاری بزرگ

• سیستم های خنک کننده صنعتی

• سیستم های تبرید

در برنامه های HVAC ، از کمپرسورهای گریز از مرکز برای خنک کردن ساختمانهای بزرگ ، کارخانه ها یا مراکز داده استفاده می شود. آنها اطمینان می دهند که هوا به طور مؤثر و کارآمد مشروط است ، کنترل دما را در فضاهای وسیع حفظ می کند و راحتی و قابلیت اطمینان عملیاتی را برای فرآیندهای صنعتی فراهم می کند.

راه حل های عیب یابی برای کمپرسورهای گاز گریز از مرکز

کمپرسورهای گاز گریز از مرکز در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ضروری هستند ، اما مانند همه سیستم های پیچیده ، می توانند با مشکلات عملکردی روبرو شوند. در زیر مشکلات متداول و راه حل های عیب یابی آنها وجود دارد:

1. فشار تخلیه کم

علت:
این می تواند توسط پروانه های فرسوده یا آسیب دیده ، جریان کافی گاز یا نشت موجود در سیستم ایجاد شود.

راه حل:

• بازرسی از پروانه ها: سایش یا آسیب به تیغه های پروانه را بررسی کنید و در صورت لزوم جایگزین کنید.

• نشت را بررسی کنید: مهر و موم ها ، واشرها و سایر قسمت ها را برای نشت بررسی کنید که می تواند منجر به کاهش فشار شود.

• تأیید جریان گاز: اطمینان حاصل کنید که مصرف گاز مسدود یا محدود نشده است و امکان جریان مناسب را فراهم می کند.

2. لرزش بیش از حد

علت:
لرزش ممکن است به دلیل اجزای نامتعادل ، سوء استفاده یا سایش مکانیکی باشد.

راه حل:

• تراز را بررسی کنید: اطمینان حاصل کنید که پروانه ، شافت و موتور به درستی تراز شده اند. سوء استفاده می تواند باعث ارتعاشات بیش از حد شود.

• قطعات چرخشی تعادل: پروانه و سایر اجزای چرخان را برای تعادل بررسی کنید و در صورت لزوم آنها را جایگزین یا تعادل کنید.

• بلبرینگ ها را بررسی کنید: یاتاقان های کمپرسور را برای سایش بررسی کنید و در صورت لزوم جایگزین کنید.

3. مصرف انرژی بالا

علت:
مصرف زیاد انرژی ممکن است در اثر اضافه بار ، ورودی مسدود شده یا دریچه های نقص ایجاد شود.

راه حل:

• اضافه بار را بررسی کنید: اطمینان حاصل کنید که کمپرسور فراتر از مشخصات طراحی آن کار نمی کند.

• بازرسی از فیلترهای ورودی: هر نوع فیلترهای ورودی مسدود شده را که می تواند جریان هوا را محدود کند ، تمیز یا جایگزین کنید.

• ارزیابی دریچه ها: برای عملکرد مناسب ، دریچه های ورودی و تخلیه را بازرسی کنید ، و اطمینان حاصل کنید که آنها نقص یا نشت ندارند.

4. گرمی بیش از حد

علت:
اگر سیستم خنک کننده به درستی کار نکند ، باعث افزایش دمای کمپرسور می شود.

راه حل:

• سیستم خنک کننده را بررسی کنید: برای عملکرد مناسب از جمله سطح خنک کننده و عملکرد مبدل حرارتی ، سیستم خنک کننده را بررسی کنید.

• اجزای خنک کننده تمیز: اطمینان حاصل کنید که هرگونه سیم پیچ یا فن های خنک کننده تمیز و بدون مانع هستند و امکان اتلاف گرمای کارآمد را فراهم می کند.

5. راندمان پایین یا فشرده سازی ضعیف

علت:
این می تواند ناشی از تنظیمات نادرست کمپرسور ، اجزای کثیف یا مسائل مربوط به پراکندگی و پوشش حجمی باشد.

راه حل:

• تنظیمات را بررسی کنید: تأیید کنید که کمپرسور در تنظیمات توصیه شده سازنده برای فشار ، جریان و سرعت کار می کند.

• بازرسی دیفیوزر و پوشش: برای سایش یا آسیب ، پراکندگی و پوشش وسوسه را تمیز و بررسی کنید. هرگونه انسداد می تواند راندمان فشرده سازی را کاهش دهد.

منابع مرجع

کمپرسور گریز از مرکز