遠心ガスコンプレッサー：作業原理、コンポーネント、プロセス、アプリケーション

産業がどのように高圧移動でバルクのガスを輸送できるかを熟考したことがあるなら、遠心ガス圧縮機を考慮する必要があります。これらの高度に開発された機械は、遠心力によって圧力下で膨大な量のガスをある場所から別の場所に移動する必要がある場合はいつでも実行されます。

石油およびガス産業から発電まで、遠心コンプレッサーはさまざまなセクターで広範なアプリケーションを持っています。この記事では、遠心ガスコンプレッサーがどのように機能するか、コンポーネント、プロセス、業界アプリケーション、トラブルシューティング方法を内部に見て、その関連性と機能の完全な概要を提供します。

遠心ガスコンプレッサーとは何ですか？

遠心ガスコンプレッサーは、インペラーブレードを回転させることにより、ガスに与えられた運動エネルギーを介した動的コンプレッサーを育てるガスの圧力の一種です。ガスがコンプレッサーに入ると、遠心力はインペラーから外側に持ち込み、それを介してガスを加速します。このような高速ガスは、速度エネルギーが圧力に変換されるディフューザーを通過します。

遠心ガス圧縮システムの定義

遠心ガスコンプレッサーは、速度論的なインペラからの遠心力を使用して、エネルギーを運動エネルギーとしてガスに伝達してガスに伝達します。エキサイティングなガスはその後、インペラーに高い勢いを残し、この速度で拡散します。その出力速度は低下し、それにより高度に小さなガス圧が増加します。これは、大量の圧縮ガスを必要とするアプリケーションにとって非常に効率的なプロセスです。

遠心ガスコンプレッサーのコンポーネントの調査

遠心ガスコンプレッサーの主な成分はインペラであり、その動きを通じてガスを加速します。運動エネルギーを圧力に変換するディフューザー。インペラからガスを集めるvoluteケーシング。そして回転シャフト。インペラーは、回転したシャフトにしっかりと取り付けられており、破壊的でない電気動作のためにタンタル - タングステン合金材料を取り付けます。

インペラー

インペラは、ガスの流れの加速を担当するコンプレッサーの主な回転要素です。機械的エネルギーを補助駆動モーターから運動エネルギーに変換し、移動ガスが回転するときにその速度を高めるようにします。

ディフューザー

ディフューザーは、高速ガスを減速させるガスコンプレッサー内のコンポーネントであり、この運動エネルギーを分散ではなく効率的な圧縮に必要なように、この運動エネルギーに比例して静圧に圧力に変換します。

ボルートケーシング

ボルートハウジングは、システムを通過する流れを区別してルーティングするための非球面のらせん状の空洞です。ガスは各エリアを順番に通過するため、ハウジング内の圧力に均一に対応できるため、より滑らかな電力移行が可能になります。

軸

シャフトはインペラーとモーターを接続し、モーターからインペラにエネルギーを提供し、インペラの回転を可能にします。また、コンプレッサーの速度が高い状態を維持できるように、エネルギーを一方の端から他の端に転送する最も重要な部分の1つです。

産業用の遠心ガスコンプレッサーの理解

遠心ガスコンプレッサーは、工業用オイルとガス、発電、化学処理産業に適用されます。遠心ガスコンプレッサーは、大量のガス量に非常に効果的であり、連続圧力送達を維持しながら高流量率を達成します。したがって、これは、空気分離植物、ガスパイプライン、および一定の高圧でガス送達を必要とする処理のための強制部品の1つです。

遠心ガス圧縮プロセスはどのように機能しますか？

ガス圧縮のタイプでは、遠心ガス弾圧プロセスは、ガスを加速および圧縮する遠心力の原理に依存しています。遠心ガスコンプレッサーの主な作業は、回転インペラーによって加えられた機械的エネルギーを速度または運動エネルギーに変換することです。その後、速度は、ディフューザーやボルートカゼンシングなどのさまざまな成分によって圧力に変換されます。

遠心力を使用したガスの加速

現在、ガスはコンプレッサーに入ります。コンプレッサーは回転しているインペラに向けられます。インペラの刃は高速で回転し、ガス粒子に運動エネルギーを適用することで加速度をもたらし、インペラの回転による遠心力によって引き起こされる高速につながります。

運動エネルギーを圧力に変更します

インペラーの後、ガスはガス速度を遅くするように設計されたディフューザーセクションに向けられます。ガスの速度が低下すると、運動エネルギーは圧力エネルギーになります。したがって、これは可能な限り効率的である間に必要な圧縮レベルを決定します。

流れと安定化の指示

Voluteは、システム全体に加圧ガスを誘導するのに効果的になります。ボルートは、圧縮された空気を流れや圧力を失うことなく排出ポイントにスムーズに導くことができます。したがって、ガスは産業用途に必要な圧力でコンプレッサーを離れます。

遠心ガスコンプレッサーの利点と短所は何ですか？

遠心ガスコンプレッサーの利点：

1. 高流量
   遠心コンプレッサーは、大量のガスを処理できるため、ガスパイプラインや産業処理などの高流量を必要とするアプリケーションに最適です。

2. 連続圧縮
   これらの圧縮機は、安定した連続出力を提供します。これは、空気分離プラントや発電システムなどの一定のガス圧力を必要とするプロセスに不可欠です。

3. 大規模なスケールでの効率
   遠心コンプレッサーは、高圧縮率を維持し、複数の段階でガスの流れを効果的に管理する能力により、大規模アプリケーションでより効率的です。

4. 往復圧縮機と比較して最小限の脈動と振動である
   遠心圧縮機は、より少ない脈動と振動を生成し、時間の経過とともにスムーズな操作と機械的摩耗の削減につながります。

5. 他のタイプのコンプレッサーと比較して可動部品が少ないコンパクトな設計
   である遠心コンプレッサーは、よりコンパクトな設計を備えているため、限られたスペースを持つ既存のシステムに統合しやすくなります。

遠心ガスコンプレッサーの欠点：

1. 低流量での効率の低下は、
   主に大量のアプリケーション向けに設計されているため、低流量で動作する場合、遠心コンプレッサーの効率が低下し、小規模な操作でエネルギー損失をもたらします。

2. より高い初期投資
   遠心コンプレッサーの設計とコンポーネントは、ネジコンプレッサーなど、他のタイプのコンプレッサーと比較して、より高価になる傾向があります。

遠心ガスコンプレッサーの業界アプリケーションは何ですか？

遠心ガスコンプレッサーは、大量のガス量を効率的に処理する能力により、さまざまな業界で広く使用されています。以下は主要な業界アプリケーションです。

1. 石油およびガス産業

機能：
石油およびガス部門では、遠心コンプレッサーが天然ガスの処理と輸送に使用され、パイプラインに一貫した圧力を与え、ガス分離と精製プロセスをサポートします。

アプリケーション：

• 天然ガスパイプライン圧縮

• ガス分離と加工

• オフショアプラットフォームと石油掘削装置

石油およびガス産業の遠心コンプレッサーは、高圧で長距離にわたって天然ガスを輸送できるようにします。彼らはまた、ガス分離植物で重要な役割を果たし、メタン、エタン、プロパンなどのガスを分離して、さらなる加工と使用を支援します。

2. 発電

特徴：
遠心コンプレッサーは、発電所や他のガスを圧縮するために使用され、ガス火力発電システムでタービンを駆動するために使用されます。

アプリケーション：

• 組み合わせたサイクル発電所

• ガスタービンコンプレッサーシステム

• 燃焼プロセスのための空気圧縮

発電では、遠心圧縮機がタービンに燃料を燃やす空気またはガスの圧力を高めるために不可欠です。これらのコンプレッサーは、一貫した気流を確保し、タービンが効果的に動作し、電力を生成できるようにすることにより、発電所の効率を向上させます。

3. 化学処理

特徴：
化学処理では、遠心圧縮機を使用してガスを輸送し、化学反応に必要な正確な圧力レベルを維持し、大量の操作を促進します。

アプリケーション：

• 化学反応制御

• 不活性ガスの輸送

• アンモニアと水素生産

化学プラントでは、遠心圧縮機を使用して、水素、窒素、アンモニアなどの大量のガスを移動します。安定した圧力を維持することにより、化学プロセスが中断なく進行するようにします。これは、化学物質の生産における安全性と効率に重要です。

4. 空気分離プラント

特徴：
遠心コンプレッサーは、酸素、窒素、アルゴンなどのガスを空気から圧縮および分離するために、空気分離植物で重要であり、高い純度と信頼性を確保します。

アプリケーション：

• 酸素と窒素生産

• 産業ガス供給

• 極低温空気分離

空気分離植物では、遠心圧縮機が大気を圧縮して、極低温分離に必要な圧力になります。これにより、酸素、窒素、およびアルゴンの効率的な抽出が可能になります。これらは、医療、産業、製造用途に不可欠です。

5. HVACシステム

特徴：
遠心コンプレッサーは、大規模な暖房、換気、エアコン（HVAC）システムで使用され、商業用および産業環境で冷却および制御エアフローを提供します。

アプリケーション：

• 大規模なコマーシャルエアコン

• 産業冷却システム

• 冷蔵システム

HVACアプリケーションでは、遠心コンプレッサーを使用して、大きな建物、工場、またはデータセンターを冷却します。彼らは、空気が効果的かつ効率的に条件付けられ、広大なスペース全体の温度制御を維持し、産業プロセスに快適さと運用上の信頼性を提供することを保証します。

遠心ガスコンプレッサーのトラブルシューティングソリューション

遠心ガスコンプレッサーは多くの産業プロセスで不可欠ですが、すべての複雑なシステムと同様に、パフォーマンスの問題に遭遇する可能性があります。以下は一般的な問題とそのトラブルシューティングソリューションです。

1. 低排出圧力

原因：
これは、装備または破損したインペル、ガスの流れが不十分、またはシステムの漏れが原因である可能性があります。

解決：

• インペラの検査： インペラーブレードの摩耗または損傷を確認し、必要に応じて交換します。

• 漏れを確認する： シール、ガスケット、その他の部品を調べて、漏れを調べます。これにより、圧力が低下する可能性があります。

• ガスの流れの確認： ガス摂取量がブロックまたは制限されていないことを確認し、適切な流れを可能にします。

2. 過度の振動

原因：
振動は、不均衡な成分、不整合、または機械的摩耗によるものである可能性があります。

解決：

• アライメントを確認します： インペラ、シャフト、およびモーターが適切に整列していることを確認してください。不整合は、過度の振動を引き起こす可能性があります。

• バランスの回転部品： インペラーとその他の回転コンポーネントのバランスを確認し、必要に応じてそれらを交換または再分散します。

• ベアリングを確認してください： コンプレッサーベアリングを調べて摩耗し、必要に応じて交換します。

3. 高出力消費

原因：
高エネルギー消費は、過負荷、詰まり、または誤動作バルブによって引き起こされる場合があります。

解決：

• 過負荷を確認する： コンプレッサーが設計仕様を超えて動作していないことを確認してください。

• インレットフィルターの検査： 気流を制限する可能性のある詰まったインレットフィルターをクリーニングまたは交換します。

• バルブを評価： 入口と排出バルブの適切な動作を検査し、それらが誤動作または漏れていないことを確認します。

4. 過熱

原因：
冷却システムが正しく機能しておらず、コンプレッサー温度の上昇につながる場合、過熱が発生する可能性があります。

解決：

• 冷却システムの確認： 冷却液レベルと熱交換器の性能など、適切な動作については冷却システムに検査します。

• 清潔な冷却コンポーネント： 冷却コイルまたはファンが清潔で遮るものがないことを確認し、効率的な熱放散を可能にします。

5. 低効率または低い圧縮

原因：
これは、不適切なコンプレッサーの設定、汚れたコンポーネント、またはディフューザーとボルートケーシングの問題から生じる可能性があります。

解決：

• 設定の確認： 圧力、流れ、速度のために、コンプレッサーがメーカーの推奨設定内で動作していることを確認します。

• ディフューザーとケーシングを点検します。 摩耗や損傷については、ディフューザーとボルートケーシングを清掃して確認します。障害物は、圧縮効率を低下させる可能性があります。

参照ソース

遠心圧縮機