คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยง: หลักการทำงานส่วนประกอบกระบวนการแอปพลิเคชัน

หากคุณเคยไตร่ตรองว่าอุตสาหกรรมสามารถขนส่งก๊าซเป็นกลุ่มได้ด้วยแรงดันสูงคุณควรพิจารณาคอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยง เครื่องจักรที่ได้รับการพัฒนาอย่างสูงเหล่านี้จะถูกนำไปปฏิบัติเมื่อใดก็ตามที่จำเป็นต้องย้ายก๊าซจำนวนมากจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งภายใต้แรงกดดันโดยแรงเหวี่ยง

ตั้งแต่อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซไปจนถึงการผลิตพลังงานคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในภาคต่างๆ บทความนี้จะดูภายในวิธีการทำงานของคอมเพรสเซอร์แก๊สแบบแรงเหวี่ยงส่วนประกอบกระบวนการแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมและวิธีการแก้ไขปัญหาให้คุณมีภาพรวมที่สมบูรณ์ของความเกี่ยวข้องและความสามารถของพวกเขา

คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงคืออะไร?

คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงเป็นชนิดของแรงดันก๊าซคอมเพรสเซอร์แบบไดนามิกผ่านพลังงานจลน์ที่ส่งไปยังก๊าซโดยการหมุนใบพัดใบพัด เมื่อก๊าซเข้าสู่คอมเพรสเซอร์แรงแบบแรงเหวี่ยงจะนำออกจากใบพัดซึ่งจะเร่งก๊าซผ่าน ก๊าซความเร็วสูงเช่นนี้ผ่าน diffuser ซึ่งพลังงานจลน์จะถูกแปลงเป็นความดัน

คำจำกัดความของระบบบีบอัดก๊าซแบบแรงเหวี่ยง

คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงถูกผูกมัดเพื่อถ่ายโอนพลังงานเป็นพลังงานจลน์ไปยังก๊าซเพื่อเร่งความเร็วโดยใช้แรงเหวี่ยงจากใบพัดหมุน ก๊าซที่น่าตื่นเต้นนั้นออกจากใบพัดด้วยโมเมนตัมสูงและกระจายด้วยความเร็วนี้ ความเร็วในการออกไปลดลงซึ่งจะเป็นการเพิ่มแรงดันก๊าซที่สูงแล้ว นี่เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้ก๊าซอัดจำนวนมาก

การสำรวจส่วนประกอบของคอมเพรสเซอร์แก๊สแบบเห็ด

ส่วนประกอบหลักของคอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงคือใบพัดซึ่งเร่งก๊าซผ่านการเคลื่อนไหว diffuser ซึ่งแปลงพลังงานจลน์เป็นความดัน; ท่อก้นสิ่งซึ่งรวบรวมก๊าซจากใบพัด; และเพลาหมุน ใบพัดติดอยู่กับเพลาหมุนอย่างแน่นหนาวัสดุโลหะผสมแทนทาลัม-ตังสเตนที่ติดตั้งสำหรับการทำงานด้วยไฟฟ้าแบบไม่ล้มละลาย

ใบพัด

ใบพัดเป็นองค์ประกอบการหมุนหลักของคอมเพรสเซอร์ที่รับผิดชอบในการเร่งการไหลของก๊าซ มันเปลี่ยนพลังงานเชิงกลจากมอเตอร์เสริมพลังงานเป็นพลังงานจลน์เพื่อให้ก๊าซเคลื่อนที่จะเพิ่มความเร็วเมื่อหมุน

เครื่องกระจาย

diffuser เป็นส่วนประกอบภายในคอมเพรสเซอร์ก๊าซที่ชะลอความเร็วก๊าซความเร็วสูงออกจากใบพัดในขณะที่แปลงพลังงานจลน์นี้เป็นพลังงานความดันเป็นสัดส่วนเป็นความดันคงที่ตามที่จำเป็นสำหรับการบีบอัดที่มีประสิทธิภาพมากกว่าการกระจาย

เคสกาว

ที่อยู่อาศัยของ Volute เป็นโพรงรูปทรงเกลียวที่ไม่เป็นเกล็ดในการแบ่งส่วนและกำหนดเส้นทางการไหลผ่านระบบ ก๊าซจะผ่านแต่ละพื้นที่ตามลำดับดังนั้นจึงสามารถรองรับแรงกดดันได้อย่างสม่ำเสมอในตัวเรือนจึงช่วยให้การเปลี่ยนแปลงพลังงานราบรื่นขึ้น

เพลา

เพลาเชื่อมต่อใบพัดและมอเตอร์ให้พลังงานจากมอเตอร์ไปยังใบพัดซึ่งช่วยให้การหมุนของใบพัด นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในส่วนที่สำคัญที่สุดของการถ่ายโอนพลังงานจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งเพื่อให้ความเร็วของคอมเพรสเซอร์สามารถอยู่ได้สูง

ทำความเข้าใจคอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงในการใช้งานอุตสาหกรรม

คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงมีการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซอุตสาหกรรมการสร้างพลังงานและอุตสาหกรรมการแปรรูปทางเคมี คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงมีประสิทธิภาพมากสำหรับปริมาณก๊าซขนาดใหญ่บรรลุอัตราการไหลสูงในขณะที่ยังคงส่งมอบแรงดันอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงเป็นหนึ่งในส่วนที่บังคับสำหรับพืชที่แยกอากาศท่อก๊าซและการประมวลผลใด ๆ ที่ต้องการการส่งก๊าซที่ความดันสูงคงที่

กระบวนการบีบอัดก๊าซแบบแรงเหวี่ยงทำงานอย่างไร

ในประเภทของการบีบอัดก๊าซกระบวนการที่เกิดจากก๊าซแบบแรงเหวี่ยงขึ้นอยู่กับหลักการของแรงเหวี่ยงซึ่งเร่งและบีบอัดก๊าซ การทำงานหลักของคอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงคือการแปลงพลังงานเชิงกลที่กระทำโดยใบพัดหมุนเป็นความเร็วหรือพลังงานจลน์และต่อมาความเร็วจะถูกแปลงเป็นแรงดันโดยส่วนประกอบต่าง ๆ เช่น diffuser และ casing volute

การเร่งความเร็วของก๊าซโดยใช้แรงเหวี่ยง

ก๊าซในปัจจุบันเข้าสู่คอมเพรสเซอร์จะถูกนำไปยังใบพัดซึ่งหมุนอยู่ ใบมีดของใบพัดหมุนเร็วและนำมาซึ่งการเร่งความเร็วผ่านการใช้พลังงานจลน์กับอนุภาคก๊าซซึ่งนำไปสู่ความเร็วสูงที่เกิดจากแรงแบบแรงเหวี่ยงเนื่องจากการหมุนของใบพัด

การเปลี่ยนพลังงานจลน์เป็นแรงกดดัน

หลังจากใบพัดก๊าซจะถูกนำไปยังส่วน diffuser ที่ออกแบบมาเพื่อชะลอความเร็วของก๊าซ เมื่อความเร็วของก๊าซลดลงพลังงานจลน์จะกลายเป็นพลังงานความดัน ดังนั้นสิ่งนี้จะกำหนดระดับการบีบอัดที่จำเป็นในขณะที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

กำกับการไหลและการรักษาเสถียรภาพ

Volute มีประสิทธิภาพในการกำกับก๊าซแรงดันทั่วทั้งระบบ Volute สามารถช่องอากาศอัดเข้าสู่จุดปล่อยได้อย่างราบรื่นโดยไม่สูญเสียการไหลและความดันใด ๆ ดังนั้นก๊าซจะออกจากคอมเพรสเซอร์ที่ความดันที่จำเป็นสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม

อะไรคือข้อดีและข้อเสียของคอมเพรสเซอร์แก๊สแบบแรงเหวี่ยง?

ข้อดีของคอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยง:

1. อัตราการไหลสูง
   คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมีความสามารถในการจัดการก๊าซปริมาณมากทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการอัตราการไหลสูงเช่นท่อส่งก๊าซและการแปรรูปอุตสาหกรรม

2. การบีบอัดอย่างต่อเนื่อง
   คอมเพรสเซอร์เหล่านี้ให้เอาท์พุทที่มั่นคงและต่อเนื่องซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นในกระบวนการที่ต้องใช้ความดันก๊าซคงที่เช่นโรงงานแยกอากาศและระบบการผลิตพลังงาน

3. ประสิทธิภาพที่
   คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงขนาดใหญ่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการใช้งานขนาดใหญ่เนื่องจากความสามารถในการรักษาอัตราส่วนการบีบอัดที่สูงและจัดการการไหลของก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพในหลายขั้นตอน

4. การเต้นเป็นจังหวะและการสั่นสะเทือนน้อยที่สุด
   เมื่อเทียบกับคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงจะทำให้เกิดการเต้นและการสั่นสะเทือนน้อยลงซึ่งนำไปสู่การทำงานที่ราบรื่นและการสึกหรอเชิงกลลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

5. การออกแบบขนาดกะทัดรัดที่
   มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวน้อยลงเมื่อเทียบกับคอมเพรสเซอร์ประเภทอื่น ๆ คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมีการออกแบบที่กะทัดรัดมากขึ้นทำให้ง่ายต่อการรวมเข้ากับระบบที่มีอยู่ด้วยพื้นที่ จำกัด

ข้อเสียของคอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยง:

1. ประสิทธิภาพที่ลดลงในอัตราการไหลต่ำ
   คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเมื่อทำงานในอัตราการไหลต่ำเนื่องจากได้รับการออกแบบมาเป็นหลักสำหรับการใช้งานที่มีปริมาณสูงซึ่งนำไปสู่การสูญเสียพลังงานในการดำเนินงานขนาดเล็ก

2. การลงทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น
   การออกแบบและส่วนประกอบของคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่าล่วงหน้าเมื่อเทียบกับคอมเพรสเซอร์ประเภทอื่น ๆ เช่นคอมเพรสเซอร์สกรูซึ่งอาจทำให้พวกเขามีประสิทธิภาพน้อยลงสำหรับโครงการขนาดเล็ก

แอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมของคอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงคืออะไร?

คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เนื่องจากความสามารถในการจัดการปริมาณก๊าซขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้านล่างนี้เป็นแอปพลิเคชั่นอุตสาหกรรมที่สำคัญ:

1. อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

คุณสมบัติ:
ในภาคน้ำมันและก๊าซคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงใช้สำหรับการประมวลผลและการขนส่งก๊าซธรรมชาติให้ความดันที่สอดคล้องกับท่อและสนับสนุนการแยกก๊าซและกระบวนการกลั่น

แอปพลิเคชัน:

• การบีบอัดท่อส่งก๊าซธรรมชาติ

• การแยกและการแปรรูปก๊าซ

• แพลตฟอร์มนอกชายฝั่งและแท่นขุดเจาะน้ำมัน

คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซช่วยให้มั่นใจได้ว่าก๊าซธรรมชาติสามารถขนส่งได้ในระยะทางไกลที่ความดันสูง พวกเขายังมีบทบาทสำคัญในโรงงานแยกก๊าซช่วยแยกก๊าซเช่นมีเธนอีเทนและโพรเพนสำหรับการประมวลผลและการใช้งานเพิ่มเติม

2. การผลิตไฟฟ้า

ฟีเจอร์:
คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงถูกใช้ในโรงไฟฟ้าเพื่อบีบอัดอากาศและก๊าซอื่น ๆ ซึ่งจะใช้ในการขับเคลื่อนกังหันในระบบการผลิตพลังงานที่ใช้ก๊าซ

แอปพลิเคชัน:

• โรงไฟฟ้ารวมวัฏจักร

• ระบบคอมเพรสเซอร์กังหันก๊าซ

• การบีบอัดอากาศสำหรับกระบวนการเผาไหม้

ในการผลิตพลังงานคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพิ่มความดันของอากาศหรือก๊าซที่กังหันเชื้อเพลิง คอมเพรสเซอร์เหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าโดยการสร้างความมั่นใจว่าการไหลเวียนของอากาศที่สอดคล้องกันทำให้กังหันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและผลิตกระแสไฟฟ้า

3. การแปรรูปเคมี

คุณสมบัติ:
ในการประมวลผลทางเคมีคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงใช้ในการขนส่งก๊าซและรักษาระดับความดันที่แม่นยำที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมี

แอปพลิเคชัน:

• การควบคุมปฏิกิริยาเคมี

• การขนส่งก๊าซเฉื่อย

• การผลิตแอมโมเนียและไฮโดรเจน

ในพืชเคมีคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงจะใช้ในการเคลื่อนย้ายก๊าซในปริมาณมากเช่นไฮโดรเจนไนโตรเจนและแอมโมเนีย โดยการรักษาความดันอย่างต่อเนื่องพวกเขามั่นใจว่ากระบวนการทางเคมีดำเนินไปโดยไม่หยุดชะงักซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการผลิตสารเคมี

4. โรงงานแยกอากาศ

คุณสมบัติ:
คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงมีความสำคัญในพืชแยกอากาศสำหรับการบีบอัดและแยกก๊าซเช่นออกซิเจนไนโตรเจนและอาร์กอนจากอากาศเพื่อให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์และความน่าเชื่อถือสูง

แอปพลิเคชัน:

• การผลิตออกซิเจนและไนโตรเจน

• ปริมาณก๊าซอุตสาหกรรม

• การแยกอากาศแช่แข็ง

ในพืชแยกอากาศคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงบีบอัดอากาศบรรยากาศให้เป็นแรงดันที่จำเป็นสำหรับการแยกแช่แข็ง สิ่งนี้ช่วยให้การสกัดออกซิเจน, ไนโตรเจนและอาร์กอนอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งมีความสำคัญในการใช้งานทางการแพทย์อุตสาหกรรมและการผลิต

5. ระบบ HVAC

คุณสมบัติ:
คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงถูกใช้ในระบบความร้อนขนาดใหญ่การระบายอากาศและระบบปรับอากาศ (HVAC) เพื่อให้การระบายความร้อนและควบคุมการไหลเวียนของอากาศในการตั้งค่าเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

แอปพลิเคชัน:

• เครื่องปรับอากาศเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่

• ระบบทำความเย็นอุตสาหกรรม

• ระบบทำความเย็น

ในแอพพลิเคชั่น HVAC คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงจะใช้ในการทำให้อาคารขนาดใหญ่เย็นโรงงานหรือศูนย์ข้อมูล พวกเขามั่นใจได้ว่าอากาศได้รับการปรับอากาศอย่างมีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพรักษาการควบคุมอุณหภูมิในพื้นที่กว้างใหญ่และให้ความสะดวกสบายและความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรม

การแก้ไขปัญหาโซลูชันสำหรับเครื่องอัดก๊าซแบบแรงเหวี่ยง

คอมเพรสเซอร์ก๊าซแบบแรงเหวี่ยงมีความสำคัญในกระบวนการอุตสาหกรรมหลายอย่าง แต่เช่นเดียวกับระบบที่ซับซ้อนทั้งหมดพวกเขาสามารถพบปัญหาประสิทธิภาพ ด้านล่างนี้เป็นปัญหาที่พบบ่อยและการแก้ปัญหาการแก้ไขปัญหา:

1. แรงดันปล่อยต่ำ

สาเหตุ:
สิ่งนี้อาจเกิดจากใบพัดที่ชำรุดหรือเสียหายการไหลของก๊าซไม่เพียงพอหรือการรั่วไหลในระบบ

สารละลาย:

• ตรวจสอบใบพัด: ตรวจสอบการสึกหรอหรือความเสียหายต่อใบพัดใบพัดและแทนที่หากจำเป็น

• ตรวจสอบการรั่วไหล: ตรวจสอบแมวน้ำปะเก็นและชิ้นส่วนอื่น ๆ สำหรับการรั่วไหลซึ่งอาจนำไปสู่แรงดันลดลง

• ตรวจสอบการไหลของก๊าซ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปริมาณก๊าซไม่ได้ถูกปิดกั้นหรือ จำกัด ทำให้สามารถไหลได้อย่างเหมาะสม

2. การสั่นสะเทือนมากเกินไป

สาเหตุ:
การสั่นสะเทือนอาจเกิดจากส่วนประกอบที่ไม่สมดุลการเยื้องศูนย์หรือการสึกหรอเชิงกล

สารละลาย:

• ตรวจสอบการจัดตำแหน่ง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใบพัดเพลาและมอเตอร์ได้รับการจัดตำแหน่งอย่างเหมาะสม การเยื้องศูนย์อาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมากเกินไป

• สมดุลชิ้นส่วนที่หมุนได้: ตรวจสอบใบพัดและส่วนประกอบหมุนอื่น ๆ เพื่อความสมดุลและแทนที่หรือปรับสมดุลอีกครั้งหากจำเป็น

• ตรวจสอบตลับลูกปืน: ตรวจสอบตลับลูกปืนคอมเพรสเซอร์สำหรับการสึกหรอและเปลี่ยนหากจำเป็น

3. การใช้พลังงานสูง

สาเหตุ:
การใช้พลังงานสูงอาจเกิดจากการโอเวอร์โหลดทางเข้าอุดตันหรือวาล์วที่ทำงานผิดปกติ

สารละลาย:

• ตรวจสอบการโอเวอร์โหลด: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอมเพรสเซอร์ไม่ทำงานเกินข้อกำหนดการออกแบบ

• ตรวจสอบตัวกรองทางเข้า: ทำความสะอาดหรือเปลี่ยนฟิลเตอร์ทางเข้าอุดตันใด ๆ ที่อาจ จำกัด การไหลเวียนของอากาศ

• ประเมินวาล์ว: ตรวจสอบวาล์วทางเข้าและการปล่อยสำหรับการทำงานที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาจะไม่ทำงานผิดปกติหรือรั่วไหล

4. ความร้อนสูงเกินไป

สาเหตุ:
ความร้อนสูงเกินไปสามารถเกิดขึ้นได้หากระบบทำความเย็นทำงานไม่ถูกต้องนำไปสู่อุณหภูมิคอมเพรสเซอร์ที่เพิ่มขึ้น

สารละลาย:

• ตรวจสอบระบบทำความเย็น: ตรวจสอบระบบทำความเย็นเพื่อการทำงานที่เหมาะสมรวมถึงระดับสารหล่อเย็นและประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน

• ส่วนประกอบการทำความเย็นที่สะอาด: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขดลวดระบายความร้อนหรือพัดลมใด ๆ นั้นสะอาดและไม่มีสิ่งกีดขวางทำให้สามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5. ประสิทธิภาพต่ำหรือการบีบอัดไม่ดี

สาเหตุ:
สิ่งนี้อาจเป็นผลมาจากการตั้งค่าคอมเพรสเซอร์ที่ไม่เหมาะสมส่วนประกอบที่สกปรกหรือปัญหาเกี่ยวกับตัวกระจายและเคส

สารละลาย:

• ตรวจสอบการตั้งค่า: ตรวจสอบว่าคอมเพรสเซอร์ทำงานภายในการตั้งค่าที่แนะนำของผู้ผลิตสำหรับความดันการไหลและความเร็ว

• ตรวจสอบ diffuser และ casing: ทำความสะอาดและตรวจสอบ diffuser และ casing volute สำหรับการสึกหรอหรือความเสียหาย สิ่งกีดขวางใด ๆ สามารถลดประสิทธิภาพการบีบอัด

แหล่งอ้างอิง

คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยง