Compresor Centrifugal / cum funcționează un compresor Centrifugal?

compresoarele sunt mașini utilizate pentru comprimarea și transferul fluidului (adică aer sau gaz) dintr-un loc în altul. Există mai multe tipuri de compresoare, iar un compresor centrifugal este unul dintre ele. Compresoarele centrifuge sunt cele mai utilizate pe scară largă în întreaga lume. Motivul principal este că construcția acestor compresoare este foarte ușoară. În acest articol, voi explica diferitele aspecte ale compresorului de aer centrifugal, inclusiv principiul său de lucru, tipurile și componentele.

ce este un compresor Centrifugal?

un compresor centrifugal este un dispozitiv mecanic care comprimă un fluid cu ajutorul accelerației radiale a rotorului, care este înconjurat de carcasa compresorului. Într-un compresor centrifugal, aerul sau gazul intră axial în rotor și se descarcă radial. Prin urmare, se mai numește și compresor radial.

în compresorul centrifugal, rotorul crește viteza fluidului de lucru (gaz sau aer) prin transformarea energiei cinetice a aerului/gazului în viteză. Și difuzorul transformă în continuare viteza aerului sau a gazului în energie sub presiune. Compresoarele centrifuge radiale au un raport de înaltă presiune mai mare la debitul scăzut, care este avantajul major față de compresoarele axiale.

un compresor centrifugal este un dispozitiv în care un vapor specific sau un gaz specific se comprimă cu ajutorul rotorului compresorului. Aceste compresoare se pot aranja în mai multe etape dacă este nevoie de mai multă compresie. Fiecare etapă face parte din creșterea totală a presiunii.

în funcție de cerințele presiunii pentru diferite funcții, mai multe etape pot fi conectate în serie pentru a atinge presiunea necesară. Aceste compresoare cu mai multe etape folosesc pentru aplicații în industria petrolieră de prelucrare a gazelor &. Pe de altă parte, stațiile de tratare a apelor uzate utilizează aplicații de joasă presiune într-o singură etapă pentru a atinge raportul de presiune necesar.

în aceste compresoare, viteza crește cu ajutorul unui rotor care furnizează energie cinetică gazului sau aerului. Apoi, când debitul de difuzor scade, această energie cinetică se transformă în viteza fluidului. Apoi difuzor convertește această viteză într-o creștere a energiei de presiune.

Citește și: diferite tipuri de compresoare

principiul de lucru al compresorului Centrifugal

principiul de lucru al compresorului centrifugal este puțin diferit de un compresor rotativ sau cu piston.

un compresor centrifugal funcționează în felul următor:

• la pornire, aerul introduce din rezervorul de aer sau orice altă sursă în compresorul centrifugal.
• după intrarea în compresor, acesta lovește rotorul. Acest rotor are mai multe lame radiale care se rotesc cu rotația rotorului.
• pe măsură ce aerul lovește lamele radiale ale rotorului, aerul împinge prin forță centrifugă în centrul rotorului.
• după lovire, paletele rotorului furnizează energie cinetică aerului; datorită acestui fapt, viteza (viteza) crește.
• după trecerea prin rotor, aerul intră în zona difuzorului. Acest difuzor are camionete staționare. După intrarea în zona difuzorului, viteza sau viteza fluxului de aer începe să scadă.
• conform principiului lui Bernoulli, pătratul vitezei este invers proporțional cu presiunea. Carcasa volute sau difuzorul convertește viteza crescută a aerului în energie de presiune înainte ca aerul să fie atras în centrul rotorului. În majoritatea condițiilor, creșterea presiunii rotorului va fi aproximativ egală cu creșterea presiunii difuzorului.

de fapt, difuzorul este o parte statică (staționară) a compresorului care însoțește fluxul de aer pe măsură ce iese din rotor. Această încetinire a vitezei duce în cele din urmă la o creștere suplimentară a presiunii. Difuzorul și rotorul sau rotorul reprezintă aproximativ 35% și 65% din presiunea totală generată de compresor. Compresorul centrifugal afectează puternic procesul de comprimare a aerului.

pentru o mai bună înțelegere, urmăriți videoclipul de mai jos:

știți: cum funcționează un compresor cu piston?

piese de compresor Centrifugal

există patru componente principale ale compresorului de aer centrifugal care sunt prezentate mai jos:

1. Rotor
2. carcasă
3. difuzor
4. supape/porturi de intrare și ieșire
5. colector

1) Rotor sau rotor

rotorul sau rotorul este una dintre cele mai importante părți ale unui compresor centrifugal. Un rotor sau rotor centrifugal al compresorului de aer este un disc cu un ansamblu cheie atașat la arborele compresorului. Un număr diferit de lame curbate se atașează la acest disc.

aceste lame asigură un canal de difuzie pentru gazul de lucru sau pentru aer. Numărul acestor lame curbate variază de la aproximativ 15 la 20 într-un singur rotor al compresorului centrifugal.

rotorul compresorului dă viteză sau viteză aerului sau gazului prin camionetele atașate discului rotativ. Aceste lame pot fi înclinate înapoi, radial sau înainte, în funcție de performanța necesară. Majoritatea compresoarelor cu mai multe trepte folosesc lame înclinate înapoi pentru o eficiență maximă.

2) carcasă sau carcasă

componentele compresorului centrifugal date mai sus (date în diagrama schematică) sunt în mare parte protejate de o carcasă. Practic, carcasa este o cale strânsă a aerului (sau a oricărui alt fluid) în jurul rotorului.

carcasa proiectează astfel încât energia cinetică a aerului să se descarce la orificiul de descărcare al rotorului, dar această energie cinetică se transformă în presiune înainte ca aerul să iasă din carcasă. Carcasa este formată din mai mulți rulmenți care susțin rotorul axial și radial. Este fabricat din oțel sau fontă.

carcasa are două tipuri principale:

1. se desparte vertical
2. se desparte orizontal

3) difuzor

rotorul trimite aerul în canalul difuzorului la viteze foarte mari. Acest difuzor afectează în mod normal cei doi pereți care alcătuiesc canalul radial. Aceste aranjamente încetinesc aerul sau gazul și transformă presiunea dinamică în presiune statică.

canalul difuzorului este un spațiu mic între membranele adiacente care rotesc în mod normal fluxul de aer cu 180 de grade pentru a-l ghida către următorul alergător. Aceasta este o componentă a compresorului centrifugal înainte de secțiunea de ieșire. După secțiunea difuzorului, aerul sau gazul intră în colector.

4) colector

după ultimul rotor, aerul sau gazul se colectează și se îndreaptă spre secțiunea de evacuare. Componenta utilizează pentru a acumula aerul sau gazul emis de difuzor știe ca un colector. De asemenea, știe ca un sul sau o volută.

un colector poate avea, de asemenea, supape și alte dispozitive pentru controlul compresorului. Colectorul este ultima componentă a compresorului centrifugal. O conductă de livrare se conectează cu colectorul de unde aerul sub presiune sau orice alt fluid se descarcă și se transferă în locația sau secțiunea dorită.

5) lamele rotorului

aceste lame se conectează la rotația rotorului. Obiectivul principal al acestor lame este de a furniza energie cinetică fluidului de lucru și de a crește viteza acestuia.

citiți mai multe: tipuri de compresoare cu deplasare pozitivă

6) orificiu de intrare și ieșire

orificiul de intrare al compresorului utilizează aspirarea aerului sau a gazului în interiorul compresorului. În schimb, portul de evacuare utilizează pentru a descărca aerul sau gazul sub presiune.

tipuri de compresor Centrifugal

compresor Centrifugal are următoarele tipuri majore:

1. Compresor cu o singură treaptă
2. compresor cu mai multe trepte

principiul de funcționare al acestor compresoare este același, dar construcția lor este puțin diferită una de cealaltă.

1. Compresor cu o singură treaptă

un compresor cu o singură treaptă are un singur alergător care deplasează aerul sau gazul în raporturi de presiune de până la 3:1 pentru lucrări sub presiune sau vid. Se crede că aceste tipuri de compresoare au o structură de fascicul sau un aranjament cu rotor suspendat.

în acest tip de compresor, rotorul este la arborele de non-conducere. Unul dintre principalele avantaje ale acestor compresoare față de compresoarele cu mai multe trepte este că oferă o eficiență ridicată, iar gazul produs este complet fără supratensiuni și fără ulei.

compresorul cu o singură treaptă are, de asemenea, următoarele tipuri suplimentare:

i) Compresoare suprapuse cu o singură treaptă

în acest compresor, rotorul se află pe capătul fără acționare al arborelui (în afara rulmentului radial de pe capătul fără acționare). Aceste compresoare au duze de aspirație axiale care oferă o gamă mai largă de lucru și o eficiență superioară.

aceste compresoare centrifuge sunt proiectate în principal pentru aplicații cu debit mare și cap mic. Debitul compresorului este reglat de supape fluture, supape de aspirație/descărcare sau lame de ghidare a intrării.

Citeste Mai Mult: Funcționarea compresorului cu o singură treaptă

ii) compresoare cu o singură treaptă cu angrenaj integral

acest compresor cu o singură treaptă cu cutie de viteze integrată are un rotor semi-deschis suspendat. Rotorul suprapus este amplasat direct pe arborele de mare viteză al cutiei de viteze.

poate procesa debite de gaz egale cu 300.000 m3/h, presiuni de livrare de până la 50 bar și rapoarte de presiune de până la 3,5. Aceste compresoare sunt utilizate pentru a face servicii cu aer curat de proces sau gaz.

compresor cu mai multe trepte

compresorul cu mai multe trepte este format din 1 până la 10 rotoare și poate aranja în funcție de diferite modele de cale de curgere. În fiecare etapă, se presupune că raportul de compresie și temperatura sunt constante.

aceste compresoare pot fi decontate în regim cu flux dublu, compus și direct. Acest compresor consideră, de asemenea, că are un design de tip fascicul, dar alergătorul este situat între rulmenții radiali.

compresoarele cu mai multe trepte au, de asemenea, următoarele tipuri majore:

1. compresoare cu angrenaj integral
2. compresor de conducte
3. Compresoare cu carcasă cu clopot
4. compresoare cu carcasă divizată vertical
5. compresoare cu carcasă divizată orizontal

i) compresor cu carcasă divizată orizontal

într-un compresor cu carcasă divizată orizontal, carcasa cilindrică sau carcasa se împarte în două părți:

• jumătate inferioară
• jumătate superioară

avantajul acestor tipuri este că întreținerea pieselor interne poate fi finalizată doar prin îndepărtarea părții superioare. Datorită acestui fapt, majoritatea conexiunilor conductelor, cu excepția conexiunilor i/O ale procesului principal, sunt prezentate în partea inferioară. Conexiunile cheie de intrare/ieșire a procesului sunt utilizate cel mai bine în jumătatea inferioară, dar pot fi utilizate și în jumătatea superioară.

aceste tipuri de compresoare centrifuge au fiabilitate ridicată, precum și eficiență ridicată. Acestea au un design ușor. Compresoarele orizontale cu carcasă divizată se utilizează pentru aplicații precum industria metalurgică, minieră, chimică și petrol & a gazelor.

citiți mai multe: diferite tipuri de compresoare cu deplasare pozitivă

ii) compresoare cu carcasă divizată vertical

compresorul cu carcasă divizată vertical constă dintr-un cilindru închis cu două capace de capăt (cunoscut și sub numele de butoi). Beneficiul îmbinării divizate vertical este că are rezistență la presiune ridicată datorită structurii sale dintr-o singură bucată, cu garnituri de flanșă testate convențional la ambele capete.

aceste compresoare folosesc pentru industria alimentară, energetică și petrol & industria gazelor. Acestea se utilizează și pentru platformele offshore.

iii) Compresor cu carcasă clopot

acesta este un compresor vertical divizat sau cu butoi. La presiune ridicată, acest compresor are o carcasă în formă de clopot care este închisă cu inele de forfecare în loc de șuruburi.

iv) compresor de conducte

au o carcasă în formă de clopot cu un singur capac vertical. În mare parte, aceste compresoare folosesc pentru transportul gazelor naturale. Acestea au de obicei duze laterale de intrare și ieșire care sunt situate în direcții opuse pentru a simplifica instalarea într-o conductă de gaze naturale. Orificiile de admisie axiale pot utiliza, de asemenea, dacă raportul de presiune permite un singur alergător.

aceste compresoare, în general, de proiectare pentru a controla presiunea de până la 100 bar. Compresorul de conducte are o capacitate mare de a controla un flux adecvat de la eficiență ridicată. Acestea au un debit mare și un raport de compresie scăzut.

v) compresoare multietajate cu angrenaj integral

acest compresor de aer centrifugal folosește în aplicații cu debit mare/presiune joasă sau cu debit scăzut / presiune înaltă. Acest compresor are angrenaje mari și 1 până la 4 pinioane de mare viteză. Puteți atașa unul sau două rotoare la fiecare arbore pinion.

avantajele și dezavantajele compresorului Centrifugal

avantajele și dezavantajele compresorului centrifugal sunt prezentate mai jos:

avantajele compresoarelor centrifuge

1. la un debit scăzut, oferă un raport de înaltă presiune.
2. aceste compresoare sunt ușor de proiectat în comparație cu compresoarele cu deplasare pozitivă.
3. acestea sunt mai fiabile decât compresoarele cu piston sau rotativ.
4. nu au nevoie de o fundație specială.
5. aceste compresoare sunt fără ulei în natură.

dezavantaje ale compresoarelor centrifuge

1. este mai puțin flexibil decât compresoarele PD.
2. acestea au probleme de cavitație.
3. nu are capacitate de autoamorsare.
4. funcționează la viteze relativ mari și necesită clarificare sau instalare pe termen lung.

aplicații ale compresoarelor centrifuge

1. se utilizează cu turbine cu gaz.
2. în motoarele auto.
3. aceste compresoare sunt utilizate în compresoare.
4. aceste compresoare se utilizează în instalații chimice, instalații petrochimice, prelucrarea gazelor naturale și instalații de rafinare a petrolului.
5. se utilizează în instalațiile de separare a aerului pentru fabricarea gazelor finale purificate.
6. compresoarele de conducte transferă gazul natural din Atelier către consumator.

diferența dintre compresorul Centrifugal și pompa centrifugă

principiul de funcționare al pompei centrifuge și al compresorului centrifugal este aproape același. Principala diferență este că pompa folosește pentru a pompa diferite lichide dintr-un loc în alte locuri, în timp ce compresorul folosește pentru a comprima gazele sau aerul.

Citeste Mai Mult: Pompa centrifugă

diferența dintre compresorul Centrifugal și compresorul cu piston

Compresor cu piston	compresor Centrifugal
aerul este tras în camere diferite.	aerul este tras între lamele unui rotor.
presiunea este variabilă.	în acest tip, presiunea rămâne constantă.
aceste compresoare cant livra pulsează debit liber.	acesta oferă pulsează debit liber.
compresor cu acțiune unică și cu acțiune dublă exemplele sale.	compresoarele axiale și radiale sunt exemplele sale.
mai puțin eficient.	mai eficient.
are mai puțină fiabilitate.	acest compresor dinamic are mai multă fiabilitate.
debitul masic și temperatura de admisie nu afectează performanța.	debitul masic și temperatura de intrare afectează în mod direct performanța compresorului.
viteza fluidului nu trebuie să fie mare.	viteza fluidului trebuie să fie ridicată.
fluidul este distribuit direct în energia de presiune.	fluidul furnizează energie cinetică care se transformă în energie sub presiune.
un compresor cu piston mărește presiunea aerului prin reducerea volumului acestuia.	compresorul Centrifugal comprimă aerul prin transferul de energie de la un rotor rotativ.
are un cost inițial ridicat.	are un cost inițial scăzut.
acest compresor necesită costuri ridicate de întreținere decât un compresor centrifugal.	are nevoie de un cost redus de întreținere.
aceste compresoare nu au probleme de cavitație.	acestea au probleme de cavitație.
un compresor cu piston necesită întreținere ridicată.	are nevoie de întreținere redusă.

secțiunea Întrebări frecvente

ce este în creștere în compresor Centrifugal?

pentru ce sunt utilizate compresoarele centrifuge?

cine a inventat compresorul Centrifugal?

în acest articol, am discutat profund compresorul centrifugal și principiul său de lucru. Sper că după ce ați citit acest articol, veți fi clar totul legat de acest subiect. Dacă aveți întrebări în mintea ta, atunci nu ezitați și contactați-mă fără nici o ezitare. Voi încerca meu cel mai bun pentru a obține înapoi cât mai curând posibil cu răspunsul dumneavoastră.

1. care sunt tipurile de compresoare?
2. cum funcționează o pompă centrifugă?
3. cum funcționează un compresor cu deplasare pozitivă?
4. cum funcționează un compresor Centrifugal Axial?