какие виды компрессоров бывают
в нашем статьи мы обсуждаем какие виды компрессоров бывают, в чем заключается их различие, как вы можете выбрать подходящие виды компрессоров.
Компрессоры — это механические устройства, используемые для повышения давления в различных сжимаемых жидкостях или газах, наиболее распространенным из которых является воздух. Компрессоры используются в промышленности для подачи воздуха в цех или КИП; к электроинструментам, краскораспылителям и абразивно-струйному оборудованию; для фазового сдвига хладагентов для кондиционирования воздуха и охлаждения; для транспортировки газа по трубопроводам; и т. д. Как и насосы, компрессоры делятся на центробежные (динамические или кинетические) и поршневые; но там, где насосы преимущественно представлены центробежными разновидностями, компрессоры чаще бывают поршневого типа. Они могут иметь размеры от перчаточного ящика, который накачивает шины, до гигантских поршневых машин или турбокомпрессоров, используемых на трубопроводе. Компрессоры прямого вытеснения можно разделить на возвратно-поступательные типы, в которых преобладает поршневой тип, и роторные типы, такие как винтовые и роторные.
заголовки
🔰 какие виды компрессоров бывают под название воздушный
🔰 какие виды компрессоров бывают под название Поршневые компрессоры
🔰 Пример виды поршневого компрессора.
🔰 какие виды компрессоров бывают под название Мембранные компрессоры
🔰 какие виды компрессоров бывают под название Винтовые компрессоры
🔰 какие виды компрессоров бывают со скользящими лопастями
🔰 какие виды компрессоров бывают под название Спиральные компрессоры
🔰 какие виды компрессоров бывают под название Роторно-лопастные компрессоры
🔰 какие виды компрессоров бывают под название Центробежные компрессоры
🔰 какие виды компрессоров бывают под название Осевые компрессоры
🔰 масляные и безмасляные компрессоры
какие виды компрессоров бывают под название воздушный
Компрессоры можно охарактеризовать по-разному, но обычно их можно разделить на типы в зависимости от функционального метода, используемого для выработки сжатого воздуха или газа. В следующих разделах мы кратко описываем и представляем общие типы компрессоров. Охватываемые типы включают:
• Поршень
• Диафрагма
• Спиральный винт
• Скользящая лопасть
• Прокрутка
• Роторная лопасть
• Центробежный
• Осевой
Из-за особенностей конструкции компрессоров существует также рынок для восстановления воздушных компрессоров, и отремонтированные воздушные компрессоры могут быть доступны в качестве опции вместо недавно приобретенного компрессора.
какие виды компрессоров бывают под название Поршневые компрессоры
Поршневые компрессоры полагаются на возвратно-поступательное действие одного или нескольких поршней для сжатия газа внутри цилиндра (или цилиндров) и выпуска его через клапаны в приемные резервуары высокого давления. Во многих случаях бак и компрессор монтируются на общей раме или салазке как так называемый комплектный блок. В то время как основное применение поршневых компрессоров — обеспечение сжатым воздухом в качестве источника энергии, поршневые компрессоры также используются операторами трубопроводов для транспортировки природного газа. Поршневые компрессоры обычно выбираются по требуемому давлению (фунт / кв. Дюйм) и расходу (ст. Куб. Футов в минуту). Типичная система заводского воздуха обеспечивает сжатый воздух в диапазоне 90–110 фунтов на квадратный дюйм с объемами от 30 до 2500 кубических футов в минуту; эти диапазоны, как правило, достигаются с помощью готовых коммерческих единиц. Системы заводского воздуха могут быть рассчитаны на единицу или могут быть основаны на нескольких более мелких установках, которые расположены по всему предприятию.
Пример виды поршневого компрессора.
Для достижения более высокого давления воздуха, чем может обеспечить одноступенчатый компрессор, доступны двухступенчатые агрегаты. Сжатый воздух, поступающий во вторую ступень, обычно заранее проходит через промежуточный охладитель, чтобы отвести часть тепла, выделяемого во время цикла первой ступени. Говоря о тепле, многие поршневые компрессоры предназначены для работы в пределах рабочего цикла, а не непрерывно. Такие циклы позволяют теплу, выделяющемуся во время работы, рассеиваться, во многих случаях, через ребра с воздушным охлаждением. Поршневые компрессоры доступны как в масляной, так и в безмасляной конструкции. Для некоторых применений, где требуется безмасляный воздух высочайшего качества, лучше подходят другие конструкции.
какие виды компрессоров бывают под название Мембранные компрессоры
Мембранный компрессор представляет собой несколько специализированную возвратно-поступательную конструкцию, в которой установлен концентрический двигатель, приводящий в движение гибкий диск, который попеременно расширяется и сжимает объем камеры сжатия. Как и в случае с диафрагменным насосом, привод изолирован от технологической жидкости гибким диском, что исключает возможность контакта смазки с каким-либо газом. Мембранные воздушные компрессоры — это машины с относительно небольшой производительностью, которые используются там, где требуется очень чистый воздух, например, во многих лабораторных и медицинских учреждениях.
какие виды компрессоров бывают под название Винтовые компрессоры
Винтовые компрессоры — это роторные компрессорные машины, известные своей способностью работать со 100% -ным рабочим циклом, что делает их хорошим выбором для мобильных приложений, таких как строительство или дорожное строительство. Используя зубчатые, зацепляющиеся штыревые и охватывающие роторы, эти блоки втягивают газ на приводном конце, сжимают его, когда роторы образуют ячейку, и газ перемещается по их длине в осевом направлении, и выпускают сжатый газ через выпускное отверстие на неприводной стороне. корпуса компрессора. Работа винтового компрессора делает его тише, чем поршневой компрессор, за счет уменьшения вибрации. Еще одно преимущество винтового компрессора перед поршневым — отсутствие пульсации нагнетаемого воздуха. Эти агрегаты могут смазываться маслом или водой, или они могут быть сконструированы так, чтобы воздух не содержал масла. Эти конструкции могут удовлетворить потребности критически важных безмасляных служб.
какие виды компрессоров бывают со скользящими лопастями
Шиберный компрессор основан на серии лопаток, установленных в роторе, которые перемещаются вдоль внутренней стенки эксцентриковой полости. Лопатки, вращаясь от стороны всасывания к стороне нагнетания эксцентриковой полости, уменьшают объем пространства, мимо которого они проносятся, сжимая газ, захваченный в пространстве. Лопатки скользят по масляной пленке, которая образуется на стенке эксцентриковой полости, обеспечивая уплотнение. Пластинчатые компрессоры нельзя использовать для подачи безмасляного воздуха, но они способны обеспечивать сжатый воздух без пульсаций. Они также не допускают попадания загрязняющих веществ в окружающую среду благодаря использованию втулок, а не подшипников, и их относительно медленной работе по сравнению с винтовыми компрессорами. Они относительно тихие, надежные и способны работать со 100% -ным рабочим циклом. Некоторые источники утверждают, что роторно-пластинчатые компрессоры в основном вытеснили винтовые компрессоры в системах воздушных компрессоров. Они используются во многих безвоздушных применениях в нефтегазовой и других обрабатывающих отраслях.
какие виды компрессоров бывают под название Спиральные компрессоры
В спиральных воздушных компрессорах используются стационарные и вращающиеся спирали, которые уменьшают объем пространства между ними, поскольку вращающиеся спирали отслеживают путь неподвижных спиралей. Впуск газа происходит на внешнем крае спиралей, а выпуск сжатого газа — около центра. Поскольку спирали не соприкасаются, смазочное масло не требуется, что делает компрессор практически безмасляным. Однако, поскольку масло не используется для отвода тепла сжатия, как в других конструкциях, производительность спиральных компрессоров несколько ограничена. Они часто используются в компрессорах низкого уровня и компрессорах домашних систем кондиционирования воздуха.
какие виды компрессоров бывают под название Роторно-лопастные компрессоры
Роторные компрессоры — это устройства большого объема с низким давлением, которые более целесообразно классифицировать как нагнетатели. Чтобы узнать больше о воздуходувках, загрузите бесплатное руководство по покупке Thomas Blowers.
какие виды компрессоров бывают под название Центробежные компрессоры
В центробежных компрессорах используются высокоскоростные лопастные колеса, подобные насосу, которые сообщают газам скорость и повышают давление. В основном они используются в больших объемах, таких как коммерческие холодильные установки мощностью 100+ л.с. и на крупных перерабатывающих предприятиях, где они могут достигать 20 000 л.с. и обеспечивать объемы в диапазоне 200 000 куб. Футов в минуту. Почти идентичные по конструкции центробежным насосам, центробежные компрессоры увеличивают скорость газа, выбрасывая его наружу под действием вращающейся крыльчатки. Газ расширяется в улитке корпуса, где его скорость замедляется, а давление повышается.
Центробежные компрессоры имеют более низкую степень сжатия, чем поршневые компрессоры, но они обрабатывают большие объемы газа. Многие центробежные компрессоры используют несколько ступеней для улучшения степени сжатия. В этих многоступенчатых компрессорах газ обычно между ступенями проходит через промежуточные охладители.
какие виды компрессоров бывают под название Осевые компрессоры
Осевой компрессор обеспечивает максимальные объемы подаваемого воздуха, от 8000 до 13 миллионов кубических футов в минуту в промышленных машинах. В реактивных двигателях используются компрессоры такого типа для производства объемов в еще более широком диапазоне. Осевые компрессоры в большей степени, чем центробежные компрессоры, имеют тенденцию к многоступенчатой конструкции из-за их относительно низких степеней сжатия. Как и в центробежных установках, осевые компрессоры увеличивают давление, сначала увеличивая скорость газа. Затем осевые компрессоры замедляют газ, пропуская его через изогнутые неподвижные лопасти, что увеличивает его давление.
масляные и безмасляные компрессоры
Масло играет важную роль в работе любого компрессора, поскольку оно служит для отвода тепла, выделяемого в процессе сжатия. Во многих конструкциях масло также обеспечивает уплотнение. В поршневых компрессорах масло смазывает подшипники кривошипа и пальца, а также боковины цилиндра. Как и в поршневых двигателях, кольца на поршне обеспечивают герметизацию камеры сжатия и регулируют поступление в нее масла. Винтовые компрессоры впрыскивают масло в корпус компрессора, чтобы герметизировать два бесконтактных ротора и, опять же, отводить часть тепла процесса сжатия. Роторно-лопастные компрессоры используют масло для герметизации мельчайшего пространства между кончиками лопастей и отверстием корпуса. Спиральные компрессоры обычно не используют масло, поэтому их меньше называют масляными, но, конечно, их мощность несколько ограничена. Центробежные компрессоры не вводят масло в поток сжатия, но они находятся в другой лиге, чем их братья с прямым вытеснением.
При создании безмасляных компрессоров производители используют ряд тактик. Производители поршневых компрессоров могут использовать цельные узлы поршень-кривошип, которые устанавливают коленчатый вал на эксцентриковые подшипники. Когда эти поршни совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах, они качаются внутри них. Эта конструкция исключает наличие подшипника пальца кисти на поршне. Производители поршневых компрессоров также используют различные самосмазывающиеся материалы для уплотнительных колец и гильз цилиндров. Производители винтовых компрессоров уменьшают зазоры между винтами, устраняя необходимость в масляном герметике.
Однако есть компромиссы с любой из этих схем. Повышенный износ, проблемы с отводом тепла, снижение производительности и более частое техническое обслуживание — это лишь некоторые из недостатков безмасляных воздушных компрессоров. Очевидно, что определенные отрасли промышленности готовы пойти на такие уступки, потому что безмасляный воздух является обязательным условием. Но там, где допустимо фильтровать масло или просто жить с ним, имеет смысл использовать обычный масляный компрессор.
Каких видов бывают компрессоры | компания “Синергия”
Компрессорные установки – это оборудование, предназначенное для нагнетания, перемешивания, сжатия и подачи различных газов к объектам обработки. Компрессоры получили широкое применение в самых разных сферах – строительство, химическая, газовая, металлургическая промышленности.
В основном разделить по типу применения компрессоры можно на три основных категории:
- компрессоры общего назначения;
- энергетические;
- нефтехимические;
- другие.
Разновидностей установок на сегодняшний день выпущено много. Все они отличаются конструкцией, методом сжатия газа, подачей, питанием и т.д. Чтобы понять на какие характеристики стоит обратить внимание в первую очередь при выборе компрессора стоит знать какие разновидности существуют и чем отличаются.
Компрессорные установки – основные виды
Количество классификаций, по которым можно классифицировать компрессоры довольно велико. И для начала стоит обратить внимание на два основных вида – объёмные и лопастные.
Принцип работы лопастного компрессора заключатся в создании давления газа между системой лопастей, одна из которых находится в непрерывном движении, а другая расположена в статичном состоянии. Лопастные установки могут быть, в свою очередь, трёх типов:
- центробежные;
- радиально-осевые;
- осевые;
Но более известными и распространёнными считаются установки объёмного типа. Их принцип работы основан на сжатии газа путем изменения объёма специальных камер, в которых и находится этот газ. Объёмные компрессоры также делятся на два других вида, в зависимости от конструкции и принципу действия:
- роторные установки;
- поршневые;
Поршневые компрессоры – самый известный и популярный тип. Он считается одним из первых изобретённых. Несмотря на то, что на рынке присутствует обилие других более совершенных конструкций компрессоров, поршневые остаются все также актуальны и по сей день. В основе принципа работы поршневого компрессора лежит использование в качестве нагнетателя воздуха поршней двигателя внутреннего сгорания. Огромное количество модификаций позволяет выбрать и использовать этот тип компрессора практически в любой сфере. Поршневые установки тоже могут подразделяться на несколько видов:
- одинарное или двойное действие;
- безмасляные или масляные;
- вертикальные, горизонтальные, угловые;
- с разным количеством цилиндров.
Другой популярный вид объёмных компрессоров – роторные установки. Принцип сжатия в таких установках основан на двух вращающихся деталях за счёт конструктивных особенностей которых газ, при вращении сжимается. Такие установки активно применяются в различных видах промышленности и быту. Их рабочие характеристики, мощность, выносливость позволяют им уверенно чувствовать себя в любой сфере производства или быта. В категорию роторного типа компрессоров входят ещё несколько разновидностей:
Винтовые установки состоят из двух роторов или винтов, вращающихся в одном направлении. За счёт их вращения в камере нагнетается подаваемый через входное отверстие газ и подаётся уже сжатым через выходное. Основными преимуществами этого типа компрессоров считаются надёжность работы, простота эксплуатации и малый вес;
Спиральные компрессоры. Метод сжатия газа в таких установках основан на действии Архимедовых спиралей. Одна спираль в этой конструкции постоянно неподвижна, в то время как вторая спираль двигается, без осуществления вращения, относительно первой за счёт эксцентрика.
В точках соприкосновения выполняется цикл сжатия, всасывания новой порции газа и вывод уже сжатого.Роторно-пластинчатые компрессоры представляют собой ротор со смещённым центром и установленными на нем пластинах. За счёт вращения ротора и его смещения в камере происходит сжатие воздуха;
- жидкостно-кольцевые – заполненный жидкостью корпус, внутри которого расположен ротор с лопатками.
Помимо классификаций компрессоров по представленным типам, они могут подразделяться на мобильные и стационарные, высокого, среднего и низкого давления, масляные и безмасляные.
Критерии выбора компрессора
Как показывает практика, без компрессорных установок сегодня обойтись не сможет ни одно производство или предприятие. Для выбора действительно качественного, производительного и выносливого компрессора нужно руководствоваться факторами условий в которых будет использоваться компрессор. Если это большое производство и работа компрессора будет производиться в постоянном режиме, то стоит обратить внимание на винтовые компрессоры, выносливость и надёжность которых уже отмечена многими отраслями промышленности.
При выборе компрессора не стоит также забывать про ресивер – ёмкость, в которой накапливается сжатый воздух. Его объём позволит использовать компрессор длительное время после отключения устройства. Это актуально, когда двигатель компрессора в силу каких-либо причин самовольно отключился или вышел из строя.
Компрессоры – Наглядная энциклопедия химического машиностроительного оборудования
Компрессоры используются для повышения давления жидкости. Основным типом компрессора является роторный компрессор, то есть роторное устройство используется для сжатия жидкости. Наиболее распространены поршневые и центробежные компрессоры.
Содержание
- Роторный
- Пластинчатый
- Винтовой
- Жидкостный поршень
- Прямолепестковый
- Прочее
- Reciprocating
- Centrifugal
- Axial
- Acknowledgements
- References
- Developers
Rotary
Sliding Vane
Sliding vane compressors are widely used as vacuum pumps as well as compressors.
(Авторское право FLSmidth Inc., Вифлеем, Пенсильвания)Общая информация
Пластинчатый компрессор представляет собой компрессор роторного типа, т.е. вращающееся устройство используется для сжатия газа. Лопасти на роторе задерживают газ между ротором и стенками цилиндра. Этот газ сжимается и выпускается в нагнетательный трубопровод.
(Авторское право Transairvac International Ltd, Стаффордшир, Англия)Конструкция оборудования
Пластинчатый компрессор состоит из ротора, установленного не по центру в цилиндре, немного большем, чем ротор. Ротор имеет ряд радиальных пазов, которые удерживают лопасти. Эти лопасти могут свободно входить и выходить из пазов, но всегда сохраняют контакт со стенкой цилиндра. На приведенной ниже схеме показан пластинчато-шиберный компрессор в разрезе.
(Авторское право Ro-Flo Compressors, LLC, Appleton, WI)Когда ротор вращается и пара лопастей приближается к входному отверстию, газ начинает заполнять ячейку. По мере того как вращение продолжается, всасывающая кромка проходит через обе лопасти, герметизируя ячейку с газом. Всасывающая кромка – это точка, где лопасть впервые касается стенки цилиндра. Лопасти вдавливаются обратно в ротор из-за эксцентриситета стенки цилиндра. Это уменьшает объем газовой камеры, увеличивая давление содержащегося в ней газа. Сжатие продолжается на протяжении всего вращения до тех пор, пока ведущая лопасть не пересечет нагнетательное отверстие, выпуская сжатый газ в нагнетательную линию.
Примеры использования
Пластинчатые компрессоры универсальны и находят применение в таких областях, как наддув газа, улавливание паров и повышение нефтеотдачи. Газовый компрессор, изображенный ниже, используется в биогазовых установках.
(Copyright Transairvac International Ltd, Стаффордшир, Англия)Преимущества
- Легкая машина
- Универсальность
Недостатки
- Низкая эффективность по сравнению с поршневыми компрессорами
Винтовые
Винтовые компрессоры также называются винтовыми компрессорами.
(Copyright Quincy Compressor, Quincy, IL)Общая информация
Винтовые компрессоры представляют собой объемные, прерывистые, ротационные компрессоры. В этом типе для сжатия газа используются две сцепляющиеся лопасти, как показано на рисунке ниже.
kaeser02.tifВинтовые компрессоры с впрыском масла (OIS) впрыскивают масло в несколько ключевых областей компрессора для обеспечения смазки, герметизации, охлаждения, предотвращения коррозии и шумоподавления. Выбор между OIS и безмасляными винтовыми компрессорами (OFS) зависит от конкретных технологических требований и тенденций.
Конструкция оборудования
Винтовые компрессоры используют зацепление двух роторов в форме спирали. Охватываемый ротор имеет четыре выпуклых лепестка, охватывающий ротор имеет шесть вогнутых канавок, как показано выше. Газ поступает во впускное отверстие, когда объем между ними максимален. По мере того как ротор вращается, лопасть охватываемого ротора постепенно входит в канавку охватывающего ротора, уменьшая объем между лопастями и, таким образом, сжимая газ. Вращение ротора продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто выпускное отверстие, высвобождая сжатые газы.
В винтовых компрессорах с впрыском масла используется система маслоотделения и система смазки. В маслоотделителе используются каплеуловители из проволочной сетки для отделения масла, попадающего в газ, и небольшой резервуар для хранения отделенного масла. Размер компрессора зависит от требований к расходу и давлению.
Примеры использования
Винтовые компрессоры используются в приложениях, требующих давления между поршневыми и центробежными компрессорами. Первоначально винтовые компрессоры в основном использовались в нефтехимической промышленности. Сегодня большинство применений находится в сфере обслуживания воздуха и охлаждения, а также на рынках топливного газа. Роторно-винтовой компрессор, изображенный ниже, используется для сжатия гелия в промышленных целях.
(Авторское право Kaeser Compressors, Inc., Фредериксбург, Вирджиния)Преимущества
- Идеально подходит для приложений с умеренными расходами и средним давлением нагнетания (давление между поршневыми и центробежными компрессорами)
- Унос жидкости легко испаряется
- Низкая потребность в техническом обслуживании
Недостатки
- Снижение эффективности при работе при степени повышения давления, отличной от расчетной
- Вспомогательные компоненты дорогие
Жидкостный поршень
Общая информация/Конструкция оборудования
Жидкостно-поршневые компрессоры выполняют сжатие с использованием жидкостного кольца, действующего как поршень.
(Авторское право Gardner Denver Nash, Trumbull, CT)Подобно пластинчато-скользящим компрессорам, этот тип имеет ротор, установленный в цилиндре не по центру. К ротору прикреплены загнутые вперед лопатки. Жидкий компрессионный материал частично заполняет цилиндр, образуя кольцо жидкости на внутренней стенке цилиндра. Поскольку ротор смещен от центра, объем между кольцом и ротором меняется. Этот объем максимален на входном отверстии, куда входит карман газа. Когда ротор вращается, газ уносится вместе с ним. Когда объем между жидкостным кольцом и ротором уменьшается, жидкость действует как поршень, сжимая захваченный газ. Затем этот газ выпускается на выпускном отверстии.
Преимущества
- Не зависит от потребления жидкости
Недостатки
- Низкая эффективность
Прямой лой.
они вращаются. Эти роторы обычно имеют два лепестка, хотя доступны и трехлопастные компрессоры, например, компрессор, изображенный ниже. (Авторское право GE Energy, Хьюстон, Техас)Газ захватывается и перемещается между лопастями, когда они проходят через впускное отверстие. Лопасти толкают газ к выходу. Сжатие происходит за счет противодавления газа в линии нагнетания.
Преимущества
- НЕТ ВНУТРЕННЕЙ ГАЗ. (Copyright Quincy Compressor, Quincy, IL)
Общая информация
Поршневые компрессоры представляют собой объемные устройства прерывистого сжатия, аналогичные типичному велосипедному насосу. Газ поступает в камеру, управляемую поршнем. Нажатие поршня вниз уменьшает объем газа, вызывая увеличение давления. Затем этот воздух под высоким давлением выталкивается из камеры.
(Copyright Quincy Compressor, Quincy, IL)Конструкция оборудования
Цилиндр начинает цикл, заполненный газом при входном давлении. Поршень перемещается внутрь, уменьшая объем цилиндра и, следовательно, увеличивая давление. Как только желаемое давление газа достигнуто, выпускной клапан открывается, и поршень выталкивает часть газа высокого давления наружу. В конце хода поршень меняет направление. Как только давление оставшегося газа в цилиндре сравняется с давлением на впуске, впускной клапан открывается, снова наполняя цилиндр.
Поршневые компрессоры состоят из одного или нескольких цилиндров на раме. Внутри цилиндров поршни совершают возвратно-поступательное движение, сжимая газ. Одноступенчатый компрессор состоит из одного цилиндра или нескольких параллельных цилиндров. Многоступенчатый компрессор состоит из нескольких последовательно соединенных цилиндров. Охлаждающая вода используется для того, чтобы энергия, рассеиваемая компрессором, могла быть отведена в воду. Ниже представлена маркированная схема двухступенчатого компрессора.
(Авторское право Quincy Compressor, Куинси, Иллинойс)Примеры использования
Большинство поршневых компрессоров используются для создания сжатого воздуха. Показанные ниже компрессоры используются для повышения давления в медицинских учреждениях. Наиболее распространенными областями применения на нефтеперерабатывающих заводах являются потоки, богатые водородом, нефтеперерабатывающий топливный газ и холодильные системы.
(Copyright Quincy Compressor, Quincy, IL)Преимущества
- Особенно подходит для низких и средних скоростей потока, газов с низкой молекулярной массой и высоких требуемых давлений нагнетания
- Easily multi-staged
Disadvantages
- Low capacity
- Low reliability due to many wearing parts
- High maintenance required
- Little flexibility in material choices
- Pulsation and unbalanced forces created by reciprocating motion
Центробежный
Центробежные компрессоры широко используются, уступая только поршневым компрессорам в ряде машин в обрабатывающей промышленности из-за их размера и простоты использования. Ниже показан многоступенчатый центробежный компрессор со встроенным редуктором.
(Авторское право Sundyne Corporation, Arvada, CO)Общая информация
Центробежные компрессоры являются динамическими компрессорами, то есть энергия передается от движущегося набора лопаток к газу. Эта энергия принимает форму скорости и давления.
(Изображения защищены авторским правом Sundyne Corporation, Арвада, Колорадо) (Изображения защищены авторским правом Sundyne Corporation, Арвада, Колорадо)Конструкция оборудования
В центробежных компрессорах используется рабочее колесо, состоящее из лопаток, загнутых радиально или назад. При вращении рабочего колеса газ между вращающимися лопастями перемещается из области около вала радиально наружу в диффузор. Энергия передается газу, когда он проходит через рабочее колесо. Часть энергии приводит к увеличению давления, а часть способствует увеличению скорости газа. Эта скорость уменьшается в диффузоре, что приводит к более высокому давлению и сжатию газа.
(Авторское право NASA Glenn Research Center)Центробежные компрессоры часто изготавливаются в многоступенчатой конфигурации (показана ниже слева), где несколько рабочих колес устанавливаются на одной раме и работают последовательно, как показано на анимации ниже. В одноступенчатом центробежном компрессоре (показанном ниже справа) используется одно рабочее колесо, которое часто является выступающим. Давление воздуха увеличивается (стрелки на анимации становятся темнее) после каждого рабочего колеса, что позволяет многоступенчатому компрессору достигать более высокого давления, чем одноступенчатый компрессор. Оба типа центробежных компрессоров также могут быть модифицированы для впуска или отвода пара из или в боковые потоки с использованием стратегически расположенных форсунок. Центробежные компрессоры — это динамические компрессоры, то есть энергия передается от движущегося набора лопаток к газу. Эта энергия принимает форму скорости и давления.
(Copyright Chemical Engineering, Access Intelligence, LLC) (Copyright Chemical Engineering, Access Intelligence, LLC)Валы компрессора изготавливаются из низколегированной стали или иногда из коррозионностойких материалов. Большинство крыльчаток также изготавливаются из низколегированной стали и бывают двух типов: закрытая крыльчатка и полуоткрытая крыльчатка. В закрытых рабочих колесах лопасти и ступицы закрыты, а в полуоткрытых, часто называемых открытыми, рабочих колесах рабочие колеса не закрыты. Закрытые рабочие колеса могут развивать максимально допустимую скорость 310 м/с, а полуоткрытые рабочие колеса могут достигать 400 м/с.
Примеры использования
Первоначально центробежные компрессоры использовались исключительно в паровых турбинах, но теперь они также используются на технологических установках, а также на предприятиях по добыче природного газа и нефтехимии. Показанный ниже многоступенчатый компрессор используется для рециркуляции водорода в процессе очистки нефти.
(Авторское право Sundyne Corporation, Арвада, Колорадо)Преимущества
- Подходит для больших потоков, газов с высокой молекулярной массой и высокого давления
- Большие потоки могут быть сжаты при высоком давлении
- Высокая надежность
Недостатки
- Ограниченный выбор соотношения давления
- Большое потребление энергии
- Высокая стоимость ремонта
- Низкая эффективность
Аксиальные
Общая информация/оборудование. , компрессоры большого объема, в которых газ проходит в осевом направлении через машину. Они обычно используются для приложений с высоким расходом и относительно низким давлением.
(Изображения защищены авторским правом Elliot Group, Jeannette, PA)Энергия ротора передается газу рядами вращающихся лопастей (синие). Ряды лопастей чередуются с неподвижными секциями, называемыми статорами (красные). Газ входит через первый статор, называемый рядом направляющих лопаток, и подвергается воздействию ротора. Газ выходит на следующий ряд статора и продолжается в осевом направлении, чередуя ряды ротора и статора. Когда газ проходит через компрессор, его давление увеличивается (стрелки становятся темнее), что приводит к сжатию.
Преимущества
- Очень высокая эффективность
- Высоко сложный компрессор
Недостатки
- Очень дорогой
, признание
- 9007,
- ,
,
,
- 9007,
. Inc., Bethlehem, PA
- Gardner Denver Nash, Trumbull, CT
- GE Energy, Houston, TX
- Kaeser Compressors, Inc. , Fredericksburg, VA
- НАСА Гленн Исследовательский центр
- Куинси Компрессор, Куинси, IL
- RO-FLO Compressors, LLC, Appleton, WI
- Sundyne Corporation, Arvada, CO
- Transairvac International Ltd, Staffordshire, England
Разработчики
- Джефф Скрамлин
- Марк Шнейдкраут
- Алекс Возняк
- Майк Африка
- Стив Весорик
- Келси Каплан
- Томас Плег
- Остин Поттер
Какой тип компрессора лучше для меня?
Имея большое количество доступных типов компрессоров, вы можете задаться вопросом, какой из них лучше всего выбрать. Это решение, которое во многом зависит от ваших приоритетов. Например, любителю или специалисту по ремонту автомобилей, работающему неполный рабочий день, может потребоваться низкая цена и безотказная работа, но его мало интересует качество воздуха или энергоэффективная работа. Следующие рекомендации подходят для коммерческих и промышленных пользователей, ежедневно использующих воздух.
В большинстве случаев мы предпочитаем смотреть на общую стоимость жизненного цикла компрессора. Стоимость жизненного цикла в основном состоит из покупной цены, обслуживания и энергии.
Легко заметить, что при выборе большинства компрессоров важным фактором должна быть энергия; Энергия обычно составляет 70% стоимости жизненного цикла воздушного компрессора.
1. Безмасляный или со смазкой
Прежде всего необходимо определить, должен ли компрессор быть смазанным или «безмасляным». Подавляющее большинство компрессоров смазываются. При надлежащей обработке воздуха они могут подавать технически безмасляный воздух, который подходит для окраски, дыхания, пищевой промышленности, химической, фармацевтической и других чувствительных областей применения. Компрессоры со смазкой обладают преимуществами более длительного срока службы, меньшей стоимости и повышенной энергоэффективности по сравнению с большинством безмасляных компрессоров.
В некоторых отраслях химической, медицинской, фармацевтической и других отраслей более комфортно использовать безмасляные компрессоры. Несмотря на то, что требования к покупке, энергии и техническому обслуживанию значительно выше, чем у машин со смазкой, предполагаемый риск и последствия загрязнения маслом могут быть достаточно большими, чтобы оправдать установку безмасляной компрессорной системы.
В больших системах, требующих тысячи кубических футов в минуту, безмасляные центробежные компрессоры могут быть жизнеспособным выбором, даже если безмасляный воздух не является строгим требованием. Однако затраты на покупку и периодическое техническое обслуживание могут быть довольно высокими.
2. Рабочее давление
Рабочее давление является еще одной важной проблемой. Типичные инструменты и производственные операции требуют давления от 80 до 100 фунтов на квадратный дюйм, что может быть достигнуто для большинства конструкций компрессоров. Тем не менее, некоторые системы работают на более высоких значениях, чтобы компенсировать чрезмерное падение давления, воздушные линии меньшего диаметра и падение давления в устройствах обработки воздуха. Хотя вы можете просто купить компрессор более высокого давления, чтобы бороться с этим, лучший способ — максимально снизить потери давления.
При использовании компрессоров с управлением пуском/остановом или нагрузкой/разгрузкой обязательно учитывайте перепад давления между давлениями включения и выключения, поскольку большинство компрессоров рассчитаны на максимально допустимое давление. Например, компрессор с манометрическим давлением 125 фунтов на квадратный дюйм обычно будет изменять давление от 115 до 125 фунтов на квадратный дюйм для ротационного компрессора или от 95 до 125 фунтов на квадратный дюйм для поршневого компрессора. Контроль опережения/запаздывания нескольких компрессоров также может расширить диапазон давлений, требуя компрессоров с более высоким давлением.
Определенные диапазоны давления лучше подходят для различных конструкций компрессоров:
Несмотря на то, что очень важно выбрать компрессор с номинальным рабочим давлением, достаточно высоким для удовлетворения ваших потребностей и учета средств управления и потерь, работа компрессора при таком низком давлении насколько это возможно, снизит затраты на электроэнергию и снизит износ компрессора.
Ниже приведена простая формула для оценки требуемого максимального давления нового компрессора:
Где:
P comp — требуемое давление компрессора
P min — минимально допустимое давление установки
C — количество компрессоров в системе
T — количество компонентов обработки (осушителей и фильтров), которые воздух будет проходить через
P diff – это диапазон регулирования или дифференциал переключения компрессора*
*если неизвестно, примите 10 PSIG для ротационного компрессора или большого поршневого компрессора, 30 PSIG для малого поршневого компрессора.
В этом уравнении предполагается перепад давления в 5 фунтов на квадратный дюйм на каждом осушителе или фильтре и разброс уставки давления в 5 фунтов на квадратный дюйм для управления опережением/отставанием нескольких компрессоров. Эти переменные можно уменьшить за счет увеличения размеров компонентов обработки и использования главных систем управления (секвенсоров) в системах с несколькими компрессорами.
3. Производительность
Выбор компрессора(ов) правильной производительности является одним из самых сложных аспектов выбора компрессора. Обследование воздуха — это хорошая отправная точка для существующих воздушных систем при рассмотрении вопроса о замене, оптимизации или расширении. Обследования воздуха (иногда называемые «аудитами» или «оценками») обычно включают сторону предложения (производство воздуха), сторону спроса (использование воздуха) или и то, и другое.
Аудиты со стороны подачи оценивают подачу воздуха в воздушную систему, рабочее давление и потребляемую мощность за заданный период времени. Они используют такие инструменты, как расходомеры, измерители мощности, датчики давления и регистраторы данных. В конце аудита подачи вы узнаете количество используемого воздуха и требуемую мощность. Этот процесс может выявить неэффективность и обеспечить дополнительное обоснование замены компрессора за счет экономии энергии и скидок поставщика энергии.
Аудиты на стороне потребления обычно оценивают трубопровод распределения воздуха, выявляют утечки воздуха и оценивают использование сжатого воздуха на предмет эффективности и альтернатив. Это может включать измерения с использованием расходомеров в точках использования, датчиков давления в стратегических точках и ультразвукового оборудования для обнаружения утечек. В конце аудита со стороны спроса будут определены возможности снижения давления сжатого воздуха и рабочего давления.
После оценки существующей потребности, будущей потребности и возможностей сокращения можно оценить профиль использования и выбрать компрессор(ы).
4. Сколько компрессоров?
Поскольку воздушные компрессоры обычно обеспечивают такую важную систему для производственных предприятий, резервная мощность практически необходима. Традиционные компрессорные системы часто состояли из одного компрессора, рассчитанного на полное удовлетворение потребности, и резервного компрессора того же размера. В большинстве приложений это означало, что большую часть времени компрессор работал с небольшой нагрузкой. В зависимости от метода управления эта установка может быть очень неэффективной.
В рекомендациях предлагается установить резервный компрессор соответствующего размера или оставить один из существующей системы. Затем используйте только один компрессор с регулируемой скоростью, чтобы обеспечить требуемую эффективность.
Часто лучшим решением является комбинация компрессоров. Если, например, потребность в воздухе колеблется от 150 до 450 кубических футов в минуту, и требуется резервное копирование, выбор трех компрессоров на 250 кубических футов в минуту часто является подходящим вариантом. Только один работает в периоды низкой нагрузки, второй работает во время пиковой нагрузки, а третий находится в резерве в качестве резервного. При использовании технологии переменной скорости в установке с несколькими компрессорами обычно рекомендуется, чтобы только один компрессор использовал VSD. Остальные должны работать либо полностью загруженными, либо выключенными. Использование главной системы управления может координировать работу компрессоров с минимальными колебаниями давления.