Kompresori i gazit centrifugal: Parimi i punës, përbërësit, proceset, aplikimet

Nëse keni menduar ndonjëherë se si industritë mund të transportojnë gaz me shumicë në presion të lartë, atëherë ndoshta duhet të merrni parasysh kompresorët centrifugalë të gazit. Këto makina shumë të zhvilluara vihen në veprim sa herë që sasi të mëdha gazi duhet të zhvendosen nga një vend në tjetrin nën presion nga forca centrifugale.

Nga industria e naftës dhe gazit deri tek prodhimi i energjisë, kompresorët centrifugalë kanë aplikime të përhapura në sektorët e tyre të ndryshëm. Ky artikull do të marrë një vështrim të brendshëm se si funksionojnë kompresorët centrifugalë të gazit, përbërësit e tyre, proceset, aplikimin e industrisë dhe metodat e zgjidhjes së problemeve, duke ju siguruar një përmbledhje të plotë të rëndësisë dhe aftësive të tyre.

Çfarë është një kompresor i gazit centrifugal?

Një kompresor centrifugal i gazit është një lloj kompresori dinamik që ngre presione të gazit përmes energjisë kinetike të shpërndarë në gaze duke rrotulluar tehët e shtytësit. Kur gazi hyn në kompresor, forca centrifugale e sjell atë nga jashtë nga shtytësi, i cili përshpejton gazrat përmes tij. Gazrat e tillë me shpejtësi të lartë kalojnë nëpër shpërndarës, ku energjia kinetike shndërrohet në presion.

Përkufizimi i sistemeve të kompresimit të gazit centrifugal

Kompresorët e gazit centrifugal janë të detyruar të transferojnë energjinë si energji kinetike në një gaz për ta përshpejtuar atë duke përdorur një forcë centrifugale nga shtytësit rrotullues. Gazi emocionues më pas e lë shtytësin me vrull të lartë dhe shpërndahet me këtë shpejtësi; Shpejtësia e saj e egër është zvogëluar, duke rritur kështu presionin e lartë sesa të vogël të gazit. Ky është një proces shumë efikas për aplikimet që kërkojnë vëllime të mëdha të gazit të kompresuar.

Eksplorimi i përbërësve të një kompresori centrifugal të gazit

Përbërësit kryesorë të një kompresori centrifugal të gazit janë shtytësi, i cili përshpejton gazin përmes lëvizjes së tij; shpërndarësi, i cili shndërron energjinë kinetike në presion; Veshja e vëllimit, e cila mbledh gaz nga shtytësi; dhe boshti rrotullues. Një shtytës është ngjitur fort në boshtin rrotullues, të montuar me materiale aliazh tantal-tungsten për funksionimin elektrik jo të mirëpritur.

Shtytës

Shtytësi është elementi kryesor rrotullues i kompresorit përgjegjës për përshpejtimin e rrjedhës së gazit. Ai shndërron energjinë mekanike nga një motor ndihmës me energji në energji kinetike në mënyrë që gazi në lëvizje të rrisë shpejtësinë e tij kur rrotullohet.

Shpërndarës

Një shpërndarës është një përbërës brenda një kompresori të gazit që ngadalëson gazin me shpejtësi të lartë duke lënë një shtytës ndërsa e shndërron këtë energji kinetike në presion energjinë proporcionalisht në presion statik, pasi që kërkohet për kompresim efikas sesa shpërndarje.

Zorrë me vëllim

Strehimi volut është një zgavër jospherical në formë spirale për të ndarë dhe për të drejtuar rrjedhën nëpër sistem. Gazi kalon nëpër secilën zonë në mënyrë sekuenciale, kështu që mund të strehojë presione në mënyrë të njëtrajtshme në strehim, duke mundësuar kështu tranzicionin më të butë të energjisë.

Bravo

Boshti lidh shtytësin dhe motorin, duke siguruar energji nga motori tek shtytësi, i cili lejon rrotullimin e shtytësit. Alsoshtë gjithashtu një nga pjesët më të rëndësishme të transferimit të energjisë nga njëra skaj në tjetrin në mënyrë që shpejtësia e kompresorit të mund të qëndrojë e lartë.

Kuptimi i kompresorëve të gazit centrifugal në përdorimin industrial

Kompresorët centrifugalë të gazit kanë aplikim në industritë e naftës dhe gazit, gjenerimit të energjisë dhe industrive të përpunimit kimik. Kompresorët e gazit centrifugal janë shumë të efektshëm për vëllimet e mëdha të gazit, duke arritur nivele të rrjedhës së lartë duke ruajtur shpërndarjen e presionit të vazhdueshëm. Prandaj, është një nga pjesët e detyrueshme për bimët që ndanin ajrin, tubacionet e gazit dhe çdo përpunim që ka nevojë për shpërndarjen e gazit me presion të lartë të vazhdueshëm.

Si funksionon procesi i kompresimit të gazit centrifugal?

Në llojin e kompresimit të gazit, procesi i kompresimit të gazit centrifugal mbështetet në parimin e forcës centrifugale, e cila përshpejton dhe kompreson gazrat. Puna kryesore e një kompresori të gazit centrifugal është shndërrimi i energjisë mekanike të ushtruar nga një shtytës rrotullues në shpejtësi ose energji kinetike dhe më vonë shpejtësia shndërrohet në presion nga përbërës të ndryshëm, të tilla si shpërndarësi dhe shtresa e vëllimit.

Përshpejtimi i gazit duke përdorur forcën centrifugale

Gazi aktualisht hyn në kompresor bëhet i drejtuar drejt shtytësit i cili po rrotullohet. Blades e shtytësit rrotullohen shpejt dhe sjellin përshpejtimin përmes aplikimit të energjisë kinetike në grimcat e gazit, duke çuar në shpejtësi të lartë të shkaktuar nga forcat centrifugale për shkak të rrotullimit të shtytësit.

Ndryshimi i energjisë kinetike në presion

Pas shtytësit, gazi drejtohet më pas drejt një seksioni difuzues të krijuar për të ngadalësuar shpejtësinë e gazit. Ndërsa shpejtësia e gazit ulet, energjia kinetike bëhet energji presioni. Kështu, kjo do të përcaktojë nivelin e kompresimit të kërkuar ndërsa është sa më efikas të jetë e mundur.

Drejtimi i rrjedhës dhe stabilizimit

Vëllimi bëhet efektiv për drejtimin e gazit nën presion në të gjithë sistemin. Vëllimi mund të kanalizojë ajrin e ngjeshur në pikën e shkarkimit pa probleme pa ndonjë humbje të rrjedhës dhe presionit. Prandaj, gazi lë kompresorin në presionin e kërkuar për aplikimet industriale.

Cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e kompresorëve të gazit centrifugal?

Përparësitë e kompresorëve të gazit centrifugal:

1. Shkalla e lartë e rrjedhës,
   kompresorët centrifugalë janë të aftë të trajtojnë vëllime të mëdha të gazit, duke i bërë ato ideale për aplikime që kërkojnë norma të larta të rrjedhës, siç janë tubacionet e gazit dhe përpunimi industrial.

2. Kompresimi i vazhdueshëm
   Këto kompresorë ofrojnë një prodhim të qëndrueshëm, të vazhdueshëm, i cili është thelbësor në proceset që kërkojnë presion të vazhdueshëm të gazit, siç janë impiantet e ndarjes së ajrit dhe sistemet e gjenerimit të energjisë.

3. Efikasiteti në peshore më të mëdha
   kompresorët centrifugalë janë më efikas në aplikimet në shkallë të gjerë për shkak të aftësisë së tyre për të ruajtur raporte të larta të kompresimit dhe për të menaxhuar rrjedhën e gazrave në mënyrë efektive në faza të shumta.

4. Pulsicionet minimale dhe dridhjet
   në krahasim me kompresorët reciprokues, kompresorët centrifugalë prodhojnë më pak pulsime dhe dridhje, duke çuar në operacione më të buta dhe veshje më të ulëta mekanike me kalimin e kohës.

5. Dizajni kompakt
   me më pak pjesë lëvizëse në krahasim me llojet e tjera të kompresorëve, kompresorët centrifugalë kanë një dizajn më kompakt, duke i bërë ata më të lehtë për t'u integruar në sistemet ekzistuese me hapësirë ​​të kufizuar.

Disavantazhet e kompresorëve të gazit centrifugal:

1. Efikasiteti më i ulët me ritme të ulëta
   kompresorët centrifugalë janë më pak efikas kur veprojnë me ritme të ulëta të rrjedhës, pasi ato janë krijuar kryesisht për aplikime me vëllim të lartë, duke çuar në humbje të energjisë në operacionet në shkallë më të vogël.

2. Investim më i lartë fillestar
   Dizajni dhe përbërësit e kompresorëve centrifugale kanë tendencë të jenë më të shtrenjta në krahasim me llojet e tjera të kompresorëve, siç janë kompresorët e vidhave, të cilat mund t'i bëjnë ata më pak me kosto efektive për projekte më të vogla.

Cilat janë aplikimet e industrisë së kompresorëve të gazit centrifugal?

Kompresorët e gazit centrifugal përdoren gjerësisht në industri të ndryshme për shkak të aftësisë së tyre për të trajtuar vëllime të mëdha të gazit në mënyrë efikase. Më poshtë janë aplikacionet kryesore të industrisë:

1. Industria e naftës dhe gazit

Karakteristika:
Në sektorin e naftës dhe gazit, kompresorët centrifugalë përdoren për përpunimin dhe transportimin e gazit natyror, duke siguruar presion të vazhdueshëm për tubacionet dhe mbështetjen e proceseve të ndarjes dhe rafinimit të gazit.

Aplikimet:

• Kompresim i tubacionit të gazit natyror

• Ndarja dhe përpunimi i gazit

• Platformat në det të hapur dhe pajisjet e naftës

Kompresorët centrifugalë në industrinë e naftës dhe gazit sigurojnë që gazi natyror mund të transportohet në distanca të gjata me presion të lartë. Ata gjithashtu luajnë një rol vendimtar në impiantet e ndarjes së gazit, duke ndihmuar në ndarjen e gazrave si metani, etani dhe propani për përpunim dhe përdorim të mëtejshëm.

2. Prodhim energjie

Karakteristika:
Kompresorët centrifugalë përdoren në termocentralet për të kompresuar ajrin dhe gazrat e tjerë, të cilat më pas përdoren për të drejtuar turbinat në sistemet e gjenerimit të energjisë me gaz.

Aplikimet:

• Termocentrale të ciklit të kombinuar

• Sistemet e kompresorit të turbinave me gaz

• Kompresimi i ajrit për proceset e djegies

Në prodhimin e energjisë, kompresorët centrifugalë janë thelbësorë për rritjen e presionit të ajrit ose gazrave që karburantin turbinat. Këta kompresorë rrisin efikasitetin e termocentraleve duke siguruar rrjedhën e qëndrueshme të ajrit, duke bërë të mundur që turbinat të funksionojnë në mënyrë efektive dhe të gjenerojnë energji elektrike.

3. Përpunim kimik

Karakteristika:
Në përpunimin kimik, kompresorët centrifugalë përdoren për të transportuar gazra dhe për të mbajtur nivele të sakta presioni të nevojshme për reaksione kimike, duke lehtësuar operacionet me vëllim të lartë.

Aplikimet:

• Kontroll kimik i reaksionit

• Transporti i gazrave inertë

• Prodhimi i amoniakut dhe hidrogjenit

Në bimët kimike, kompresorët centrifugalë përdoren për të lëvizur sasi të mëdha të gazrave si hidrogjeni, azoti dhe amoniaku. Duke ruajtur presionin e qëndrueshëm, ata sigurojnë që proceset kimike të vazhdojnë pa ndërprerje, e cila është thelbësore për sigurinë dhe efikasitetin në prodhimin e kimikateve.

4. Bimë për ndarjen e ajrit

Karakteristika:
Kompresorët centrifugalë janë kritikë në bimët e ndarjes së ajrit për ngjeshjen dhe ndarjen e gazrave si oksigjen, azot dhe argon nga ajri, duke siguruar pastërti dhe besueshmëri të lartë.

Aplikimet:

• Prodhimi i oksigjenit dhe azotit

• Furnizim me gaz industrial

• Ndarja e ajrit kriogjenik

Në bimët e ndarjes së ajrit, kompresorët centrifugalë kompresojnë ajrin atmosferik në presionin e nevojshëm për ndarjen kriogjenike. Kjo lejon nxjerrjen efikase të oksigjenit, azotit dhe argonit, të cilat janë thelbësore në aplikimet mjekësore, industriale dhe prodhuese.

5. Sistemet HVAC

Karakteristika:
Kompresorët centrifugalë përdoren në sistemet e ngrohjes, ventilimit dhe ajrit të kondicionuar në shkallë të gjerë (HVAC) për të siguruar ftohjen dhe kontrollin e rrjedhës së ajrit në mjediset tregtare dhe industriale.

Aplikimet:

• Kondicionim i madh komercial

• Sistemet e ftohjes industriale

• Sistemet e ftohjes

Në aplikimet HVAC, kompresorët centrifugalë përdoren për të ftohur ndërtesa të mëdha, fabrika ose qendra të të dhënave. Ata sigurojnë që ajri të kushtëzohet në mënyrë efektive dhe efikase, duke mbajtur kontrollin e temperaturës nëpër hapësira të gjera dhe duke siguruar rehati dhe besueshmëri operacionale për proceset industriale.

Zgjidhjet e zgjidhjes së problemeve për kompresorët e gazit centrifugal

Kompresorët centrifugalë të gazit janë thelbësorë në shumë procese industriale, por si të gjitha sistemet komplekse, ata mund të hasin çështje të performancës. Më poshtë janë problemet e zakonshme dhe zgjidhjet e tyre për zgjidhjen e problemeve:

1. Presion i ulët i shkarkimit

Shkaku:
Kjo mund të shkaktohet nga shtytësit e lodhur ose të dëmtuar, fluksi i pamjaftueshëm i gazit ose rrjedhjet në sistem.

Zgjidhja:

• Inspektoni shtytësit: Kontrolloni për veshin ose dëmtimin e blades së shtytësit dhe zëvendësoni nëse është e nevojshme.

• Kontrolloni për rrjedhje: Shqyrtoni vulat, gaskets dhe pjesët e tjera për rrjedhje, të cilat mund të çojnë në një rënie të presionit.

• Verifikoni rrjedhën e gazit: Sigurohuni që marrja e gazit të mos jetë e bllokuar ose e kufizuar, duke lejuar rrjedhën e duhur.

2. Dridhje e tepërt

Shkaku:
Dridhja mund të jetë për shkak të përbërësve të pabalancuar, keqinformimit ose veshit mekanik.

Zgjidhja:

• Kontrolloni shtrirjen: Sigurohuni që shtytësi, boshti dhe motori të jenë në përputhje siç duhet. Keqpërdorimi mund të shkaktojë dridhje të tepërt.

• Pjesët rrotulluese të ekuilibrit: Inspektoni shtytësin dhe përbërësit e tjerë rrotullues për ekuilibrin dhe zëvendësoni ose ri-ekuilibroni ato nëse është e nevojshme.

• Kontrolloni kushinetat: Shqyrtoni kushinetat e kompresorit për veshin dhe zëvendësoni nëse është e nevojshme.

3. Konsum i lartë i energjisë

Shkaku:
Konsumi i lartë i energjisë mund të shkaktohet nga mbingarkesa, një hyrje e bllokuar ose valvulat e mosfunksionimit.

Zgjidhja:

• Kontrolloni për mbingarkesë: Sigurohuni që kompresori të mos funksionojë përtej specifikimeve të tij të projektimit.

• Inspektoni filtrat e hyrjes: Pastroni ose zëvendësoni çdo filtër të bllokuar të hyrjes që mund të kufizojë rrjedhën e ajrit.

• Vlerësoni valvulat: Inspektoni valvulat e hyrjes dhe të shkarkimit për funksionimin e duhur, duke siguruar që ato nuk po funksionojnë ose rrjedhin.

4. Mbinxehje

Shkaku:
Mbinxehja mund të ndodhë nëse sistemi i ftohjes nuk funksionon si duhet, duke çuar në rritjen e temperaturave të kompresorit.

Zgjidhja:

• Kontrolloni sistemin e ftohjes: Inspektoni sistemin e ftohjes për funksionimin e duhur, duke përfshirë nivelet e ftohësit dhe performancën e shkëmbyesit të nxehtësisë.

• Komponentët e pastër të ftohjes: Sigurohuni që çdo mbështjellje ftohjeje ose tifozët të jenë të pastra dhe të pa penguara, duke lejuar shpërndarjen efikase të nxehtësisë.

5. Efikasitet i ulët ose kompresim i dobët

Shkaku:
Kjo mund të rezultojë nga cilësimet e pahijshme të kompresorit, përbërësit e ndyrë ose çështjet me shtresën e difuzuesit dhe vëllim volut.

Zgjidhja:

• Kontrolloni cilësimet: Verifikoni që kompresori po funksionon brenda cilësimeve të rekomanduara të prodhuesit për presion, rrjedhë dhe shpejtësi.

• Inspektoni shpërndarësin dhe zorrën: Pastroni dhe kontrolloni shtresën e difuzerit dhe vëllimit të vëllimit për veshin ose dëmtimin. Anydo pengesë mund të zvogëlojë efikasitetin e kompresimit.

Burimet e referencës

Kompresor centrifugal