Centrifugalkompressor / hvordan fungerer en centrifugalkompressor?

kompressorer er maskiner, der bruges til at komprimere og overføre væske (dvs.luft eller gas) fra et sted til et andet. Der er flere typer kompressorer, og en centrifugalkompressor er en af dem. Centrifugalkompressorer er mest udbredt over hele verden. Hovedårsagen er, at konstruktionen af disse kompressorer er meget let. I denne artikel, Jeg vil forklare de forskellige aspekter af centrifugalluftkompressoren inklusive, dets arbejdsprincip, typer og komponenter.

Hvad er en centrifugalkompressor?

en centrifugalkompressor er en mekanisk enhed, der komprimerer en væske ved hjælp af pumpehjulets radiale acceleration, som er omgivet af kompressorhuset. I en centrifugalkompressor kommer luften eller gassen aksialt ind i pumpehjulet, og den udledes radialt. Derfor kaldes det også en radial kompressor.

i centrifugalkompressoren øger pumpehjulet arbejdsvæskens hastighed (gas eller luft) ved at omdanne luftens/gasens kinetiske energi til hastighed. Og diffusoren konverterer yderligere luftens eller gasens hastighed til trykenergi. De radiale centrifugalkompressorer har et højere højtryksforhold ved den lave strømningshastighed, der er den største fordel i forhold til aksiale kompressorer.

en centrifugalkompressor er en enhed, hvor en specifik damp eller specifik gas komprimerer ved hjælp af kompressorhjulet. Disse kompressorer kan arrangere i flere trin, hvis der er behov for mere kompression. Hvert trin er en del af den samlede trykstigning.

afhængigt af kravene til trykket for forskellige funktioner kan flere trin forbindes i serie for at opnå det krævede tryk. Disse flertrinskompressorer bruger til applikationer i forarbejdningen, gas & olieindustrier. På den anden side bruger spildevandsrensningsanlæg et-trins lavtryksapplikationer for at opnå det krævede trykforhold.

i disse kompressorer øges hastigheden ved hjælp af et løbehjul, der giver kinetisk energi til gas eller luft. Derefter, når strømningshastigheden af diffusoren falder, omdannes denne kinetiske energi til væskens hastighed. Derefter konverterer diffusor denne hastighed til en stigning i trykenergi.

Læs også: forskellige typer kompressorer

centrifugalkompressor arbejdsprincip

centrifugalkompressorens arbejdsprincip er lidt anderledes end en roterende eller frem-og tilbagegående kompressor.

en centrifugalkompressor fungerer på følgende måde:

• ved opstart indføres luften fra lufttanken eller en hvilken som helst anden kilde i centrifugalkompressoren.
• efter indtræden i kompressoren rammer den pumpehjulet. Dette løbehjul har flere radiale knive, der roterer med rotationen af løbehjulet.
• når luften rammer pumpehjulets radiale knive, skubber luften med centrifugalkraft ind i pumpehjulets centrum.
• efter slag giver pumpehjulets knive kinetisk energi til luften; på grund af det øges dens hastighed (hastighed).
• efter at have passeret gennem pumpehjulet, kommer luften ind i diffusorområdet. Denne diffusor har stationære varevogne. Efter indtræden i diffusorområdet begynder hastigheden eller hastigheden af luftstrømmen at falde.
• ifølge Bernoullis princip er hastighedsfeltet omvendt proportional med trykket. Volutehuset eller diffusoren konverterer luftens øgede hastighed til trykenergi, før luften trækkes ind i pumpehjulets centrum. Under de fleste forhold vil stigningen i pumpehjulets tryk stort set svare til stigningen i diffusortryk.

faktisk er diffusoren en statisk (Stationær) del af kompressoren, der ledsager luftstrømmen, når den kommer ud af rotoren. Denne hastighedsafmatning fører til sidst til en yderligere stigning i trykket. Diffusoren og rotoren eller pumpehjulet tegner sig for ca.35% og 65% af det samlede tryk, der genereres af kompressoren. Centrifugalkompressoren påvirker kraftigt luftkompressionsprocessen.

for bedre forståelse, se nedenstående video:

ved du: hvordan fungerer en frem-og tilbagegående kompressor?

Centrifugalkompressordele

der er fire hovedkomponenter i centrifugalluftkompressoren, der er angivet nedenfor:

1. løbehjul
2. hylster
3. diffusor
4. indløbs-og udløbsventiler / porte
5. kollektor

1) Rotor eller løbehjul

rotoren eller løbehjulet er en af de vigtigste dele af en centrifugalkompressor. En centrifugal luftkompressorhjul eller rotor er en skive med en nøgleenhed fastgjort til kompressorens aksel. Forskellige antal buede knive fastgøres til denne disk.

disse knive giver en diffusionskanal til arbejdsgassen eller luften. 15 til 20 i et enkelt løbehjul af centrifugalkompressoren.

kompressorens pumpehjul giver hastighed eller hastighed til luften eller gassen gennem varevogne, der er fastgjort til den roterende skive. Disse knive kan vippes bagud, radialt eller fremad afhængigt af den krævede ydelse. De fleste flertrinskompressorer bruger bagud skrånende knive for maksimal effektivitet.

2) foringsrør eller hus

de ovennævnte centrifugalkompressorkomponenter (angivet i skematisk diagram) er for det meste beskyttet af et hus. Dybest set er huset en stram måde af luften ( eller anden væske) omkring pumpehjulet.

huset konstruerer på en sådan måde, at den luftkinetiske energi udledes ved pumpehjulets udløbsport, men denne kinetiske energi omdannes til tryk, før luften kommer ud af huset. Huset består af flere lejer, der understøtter rotoren aksialt og radialt. Det er lavet af stål eller støbejern.

huset har to hovedtyper:

1. lodret opdeler
2. vandret opdeler

3) diffusor

pumpehjulet sender luften ind i diffusorkanalen ved meget høje hastigheder. Denne diffusor påvirker normalt de to vægge, der udgør den radiale kanal. Disse arrangementer sænker luften eller gassen og konverterer dynamisk tryk til statisk tryk.

diffusorkanalen er et lille mellemrum mellem tilstødende membraner, der normalt roterer luftstrømmen 180 grader for at lede den til næste løber. Dette er en centrifugalkompressorkomponent før udløbssektionen. Efter diffusorafsnittet går luften eller gassen ind i opsamleren.

4) samler

efter det sidste løbehjul samler luften eller gassen sig og leder mod udløbssektionen. Komponenten bruger til at akkumulere luft eller gas, der udsendes af diffusoren kender som en samler. Det kender også som en rulle eller en volute.

en samler kan også have ventiler og andre enheder til styring af kompressoren. Samleren er den sidste komponent i centrifugalkompressoren. Et tilførselsrør forbinder med opsamleren, hvorfra trykluften eller enhver anden væske udledes og overføres til det ønskede sted eller afsnit.

5) skovlhjul

disse vinger forbindes med rotationen af skovlhjulet. Hovedformålet med disse knive er at give kinetisk energi til arbejdsvæsken og øger dens hastighed.

Læs mere: Typer af positive forskydningskompressorer

6) indløbs-og Udløbsport

kompressorens indløbsport bruger til at suge luften eller gassen inde i kompressoren. I modsætning hertil bruger udløbsporten til at aflade trykluft eller gas.

typer af centrifugalkompressor

centrifugalkompressor har følgende hovedtyper:

1. en-trins kompressor
2. multi-trins kompressor

Arbejdsprincippet for disse kompressorer er det samme, men deres konstruktion er lidt forskellig fra hinanden.

1. Entrinskompressor

en enkelttrinskompressor har en enkelt løber, der bevæger luft eller gas i trykforhold på op til 3:1 til tryk-eller vakuumarbejde. Det antages, at disse typer kompressorer har en bjælkestruktur eller et ophængt pumpehjulsarrangement.

i denne type kompressor er pumpehjulet ved akselens ikke-kørsel. En af de største fordele ved disse kompressorer i forhold til flertrinskompressorer er, at de tilbyder høj effektivitet, og den producerede gas er fuldstændig overspændingsfri og oliefri.

entrinskompressoren har også følgende yderligere typer:

i) overhængende ettrinskompressorer

i denne kompressor lokaliseres pumpehjulet på akselens ikke-drevne ende (uden for det radiale leje på den ikke-drevende ende). Disse kompressorer har aksiale sugedyser, der tilbyder et bredere arbejdsområde og overlegen effektivitet.

disse centrifugalkompressorer konstruerer primært til applikationer med høj strømning og lavt hoved. Kompressorens strømning reguleres af butterflyventiler, suge – /udløbsventiler eller indløbsstyringsblade.

Læs Mere: Bearbejdning af Entrinskompressor

ii) integralt gearede entrinskompressorer

denne entrinskompressor med integreret gearkasse har et ophængt halvåbent løbehjul. Det overhængende løbehjul er placeret direkte på gearkassens højhastighedsaksel.

det kan behandle gasstrømningshastigheder på lig med 300.000 m3/h, leveringstryk på op til 50 bar og trykforhold på op til 3,5. Disse kompressorer bruges til at håndtere tjenester med ren proces luft eller gas.

flertrinskompressor

flertrinskompressoren består af 1 til 10 impeller og kan arrangere i henhold til forskellige strømningsmønstre. I hvert trin antages det, at kompressionsforholdet og temperaturen er konstante.

disse kompressorer kan afregnes i dobbeltstrøm, sammensatte og straight-through arrangementer. Denne kompressor anser også for at have en stråle-type design, men løberen er placeret mellem de radiale lejer.

Multi-trins kompressorer har også følgende hovedtyper:

1. kompressorer med integreret gear
2. rørledningskompressor
3. kompressorer med klokkehus
4. vertikalt opdelte kabinetkompressorer
5. horisontalt opdelte kabinetkompressorer

i) horisontalt splittet kabinetkompressor

i en kompressor med vandret splittet kabinet opdeles det cylindriske hus eller hus i to dele:

• nedre halvdel
• øvre halvdel

fordelen ved disse typer er, at vedligeholdelsen af de indre dele kan afsluttes ved blot at fjerne den øverste del. På grund af dette er de fleste rørforbindelser, bortset fra hovedprocessen I/O-forbindelser, vist i den nederste del. Nøgleprocessen ind / ud-forbindelser bruges bedst i den nederste halvdel, men kan også bruges i den øverste halvdel.

disse typer centrifugalkompressorer har høj pålidelighed såvel som høj effektivitet. Disse har et let design. De vandrette split kabinet kompressorer bruger til applikationer såsom metallurgi, minedrift, kemiske og olie & gasindustrier.

Læs mere: forskellige typer af fortrængningskompressorer

ii) vertikalt opdelte foringsrørskompressorer

den vertikalt opdelte huskompressor består af en lukket cylinder med to endehætter (også kendt som en tønde). Fordelen ved det lodret opdelte LED er, at det har højtryksmodstand på grund af dets struktur i et stykke med konventionelt testede flangetætninger i begge ender.

disse kompressorer bruger til fødevarer, energi og olie & gasindustrien. Disse bruges også til offshore platforme.

iii) kompressor med klokkehus

dette er en lodret split-eller tøndekompressor. Ved højt tryk har denne kompressor et klokkeformet hus, der er lukket med forskydningsringe i stedet for skruer.

iv) Rørledningskompressor

de har et klokkeformet hus med en enkelt lodret endehætte. For det meste bruger disse kompressorer til transport af naturgas. Disse har typisk sideindløb og udløbsdyser, der er placeret i modsatte retninger for at forenkle installationen i en naturgasrørledning. Aksiale indløb kan også bruges, hvis trykforholdet tillader det for en enkelt løber.

disse kompressorer konstruerer generelt til at styre Tryk op til 100 bar. Rørledningskompressoren har en høj evne til at styre en korrekt strømning af ved høj effektivitet. Disse har en høj strømningshastighed og lavt kompressionsforhold.

v) integrerede flertrinskompressorer

denne centrifugalluftkompressor bruger i applikationer med høj strømning/lavt tryk eller lav strømning / højt tryk. Denne kompressor har store gear og 1 til 4 højhastigheds tandhjul. Du kan fastgøre en eller to løbehjul til hver tandhjulsaksel.

fordele og ulemper ved centrifugalkompressor

fordelene og ulemperne ved centrifugalkompressoren er angivet nedenfor:

fordele ved centrifugalkompressorer

1. ved en lav strømningshastighed tilbyder den et højt trykforhold.
2. disse kompressorer er nemme at designe sammenlignet med positive forskydningskompressorer.
3. disse er mere pålidelige end frem-og tilbagegående eller roterende kompressorer.
4. de har ikke brug for noget bestemt fundament.
5. disse kompressorer er oliefri i naturen.

ulemper ved centrifugalkompressorer

1. det er mindre fleksibelt end PD-kompressorer.
2. disse har kavitationsproblemer.
3. det gør ikke har selvansugende kapacitet.
4. de fungerer ved relativt høje hastigheder og kræver afklaring eller langvarig installation.

anvendelser af centrifugalkompressorer

1. det bruger med gasturbiner.
2. i bilmotorer.
3. disse kompressorer anvendes i kompressorer.
4. disse kompressorer bruger i kemiske anlæg, petrokemiske anlæg, naturgasforarbejdning og olieraffinaderier.
5. det bruger i luftseparationsanlæg til fremstilling af rensede slutproduktgasser.
6. rørledningskompressorer overfører naturgas fra værkstedet til forbrugeren.

forskellen mellem centrifugalkompressor og centrifugalpumpe

Arbejdsprincippet for centrifugalpumpen og centrifugalkompressoren er næsten det samme. Den væsentligste forskel er, at pumpen bruger til at pumpe forskellige væsker fra et sted til andre steder, mens kompressoren bruger til at komprimere gasser eller luft.

Læs Mere: Arbejde med centrifugalpumpe

forskel mellem centrifugalkompressor og frem-og tilbagegående kompressor

stempelkompressor	Centrifugal kompressor
luft trækkes i forskellige kamre.	luft trækkes mellem knivene på et løbehjul.
trykket er variabelt.	i denne type forbliver trykket konstant.
disse kompressorer kan ikke levere pulserende fri strømningshastighed.	det leverer pulserende fri strømningshastighed.
enkeltvirkende og dobbeltvirkende kompressor dens eksempler.	aksiale og radiale kompressorer er dens eksempler.
mindre effektiv.	mere effektiv.
det har mindre pålidelighed.	denne dynamiske kompressor har mere pålidelighed.
Massestrømningshastighed og indtagstemperatur påvirker ikke ydeevnen.	massestrømshastighed og indløbstemperatur har direkte indflydelse på kompressorens ydeevne.
hastigheden af væske behøver ikke være høj.	væskens hastighed skal være høj.
væske overføres direkte til trykenergi.	væsken giver kinetisk energi, der omdannes til trykenergi.
en frem-og tilbagegående kompressor øger lufttrykket ved at reducere dets volumen.	centrifugalkompressor komprimerer luften ved overførsel af energi fra et roterende løbehjul.
det har en høj startomkostning.	det har en lav startomkostning.
denne kompressor kræver høje vedligeholdelsesomkostninger end en centrifugalkompressor.	det kræver lave vedligeholdelsesomkostninger.
disse kompressorer har ikke kavitationsproblemer.	disse har kavitationsproblemer.
en frem-og tilbagegående kompressor kræver høj vedligeholdelse.	det kræver lav vedligeholdelse.

Ofte stillede spørgsmål sektion

Hvad er bølgende i Centrifugal kompressor?

Hvad bruges centrifugalkompressorer til?

Hvem opfandt Centrifugalkompressoren?

i denne artikel diskuterede vi dybt centrifugalkompressoren og dens arbejdsprincip. Jeg håber, at efter at have læst denne artikel, vil du være klar alt relateret til dette emne. Hvis du har spørgsmål i dit sind, så er du velkommen og kontakt mig uden tøven. Jeg vil gøre mit bedste for at få dig tilbage så hurtigt som muligt med dit svar.

1. Hvad er de typer af kompressorer?
2. Hvordan fungerer en centrifugalpumpe?
3. Hvordan fungerer en positiv Forskydningskompressor?
4. Hvordan fungerer en aksial centrifugalkompressor?