Asas Pemampat Udara Centrifugal Bahagian II - Memahami Kurva Prestasi Asas

Oleh Hank van Ormer, Editor Penyumbang

Bahagian I menjelaskan istilah yang perlu untuk memahami operasi emparan. Bahagian II mengkaji keluk prestasi operasi biasa dan bagaimana mentafsirkannya.

Pemampat udara sentrifugal mengendalikan pelbagai aliran dan tekanan pelepasan. Kurva prestasi operasi dibentuk oleh komponen dalaman individu terpilih dan terjejas oleh keadaan operasi seperti tekanan masuk, suhu masuk, dan suhu air penyejuk.

Proses pemampatan dinamik, seperti yang digunakan dalam peringkat pengendali pemampat sentrifugal, adalah halaju dan tenaga kinetik yang ditukar kepada tekanan dan suhu kerana aliran itu terhad. Satu lagi istilah untuk proses ini adalah aliran massa - keperluan kuasa untuk menyampaikan aliran cfm diberi nilai pada tekanan diberi nilai (psig) ditentukan oleh berat udara (sesetengah pengeluar juga menggunakan istilah "ketumpatan").

Keperluan daya dalam proses pemampatan jenis ini, ketika bagian desain internal tidak dipertimbangkan, pada dasarnya bergantung pada berat udara melalui mesin. Mengabaikan beban bahagian mengawal apa-apa yang akan meningkatkan atau mengurangkan berat udara melalui peringkat ke aliran terakhir, dan tekanan akan memberi impak langsung kepada kuasa masukan.

Rajah 1a. Kesan suhu udara masuk pada tekanan pelepasan

Rajah 1b. Kesan suhu udara masuk ke atas kuasa

Meningkatkan suhu masuk akan meringankan jumlah aliran udara tetap dan menyampaikan udara yang kurang boleh digunakan kepada pengguna (scfm) dan mengurangkan keperluan kuasa masukan. Suhu sejuk akan menghasilkan kesan yang bertentangan.

Mengurangkan tekanan masuk (altitud, tekanan bilik pemampat negatif, penapis salur masuk yang kotor / kurang bersaiz kecil) akan meringankan aliran udara termampat (cfm) yang bergerak melalui peringkat yang juga menyebabkan udara kurang boleh digunakan (scfm) pada keperluan kuasa input yang kurang. Tekanan masuk yang lebih tinggi akan mempunyai kesan yang bertentangan.

Meningkatkan suhu air penyejuk akan sekali lagi mempunyai kesan "mencerahkan" yang sama pada udara termampat melalui tahap dan keperluan kuasa seperti keadaan sebelumnya.

Kesan bersih sebenarnya dari mana-mana keadaan ini bergantung kepada keluk prestasi sebenar dan ciri-ciri aerodinamik reka bentuk. Ini juga berlaku tekanan pelepasan dengan roda tetap, atau pendesak / penyebar / kelajuan, peringkat pemampat.

Meningkatkan tekanan pelepasan biasanya akan meninggalkan kesan menaikkan berat aliran udara termampat melalui peringkat yang akan mengakibatkan aliran udara yang lebih rendah (scfm) yang kerap di atau berhampiran kuasa input yang sama. Mengurangkan tekanan akan sering membenarkan aliran lebih banyak pada input kuasa yang sama atau serupa. Prestasi sebenar mesin sebenar dilindungi kemudian di dalam dokumen ini.

Memahami Lengkung Pengilang Sentrifugal

Data hendaklah disamakan dengan:

• SCFM atau Nm ³ / jam pada beban penuh dan sebahagian

• Kuasa input pada kW

• Tekanan sama ada dalam psig atau bar (hanya menggunakan psia untuk menukar dari icfm / acfm to scfm)

Rajah 2. Keluk prestasi empar tipikal

Apakah Turndown, Stonewall, dan Rise to Surge?

Sebaik sahaja pendesak direka dan set laju, tenaga yang satu pon udara akan menyerap dalam melewati pendesak didirikan.

Pemampat sentrifugal akan menghantar satu pon udara dengan perbelanjaan yang berterusan tenaga - musim sejuk atau musim panas. Jumlah sebenar air masuk untuk dimampatkan akan berubah-ubah untuk tempoh masa dengan keadaan tekanan masuk dan suhu.

Rise to Surge : Oleh kerana lebih banyak udara yang dimampatkan dihasilkan daripada yang diperlukan, pemampat sentrifugal harus membongkar, atau menyampaikan udara yang kurang untuk menghindari tekanan. Setiap pemampat sentrifugal mempunyai tekanan maksimum yang boleh mencapai keadaan masuk tertentu yang akan menyebabkan aliran udara berbalik dan melonjak , menutup pemampat untuk mengelakkan kerosakan dari getaran.

Ini adalah satu kelebihan dari tindakan lonjakan, bagaimanapun, setiap unit mempunyai kenaikan kepada lonjakan atau tekanan maksimum. Turndown adalah peratusan di bawah aliran beban penuh pemampat boleh berjalan tanpa mengalami lonjakan. Sebagai contoh, turndown 15% bermaksud unit boleh berjalan pada arus 85% atau lebih tinggi, kerana dilengkapi tanpa lonjakan memukul. Pada turndown yang lebih besar, ia akan hampir atau pada lonjakan.

Stonewall : Pada satu ketika, apabila pelepasan jatuh dan aliran udara melalui peningkatan pada beban penuh, batasan fizikal tidak akan membenarkan lebih banyak udara melalui peringkat - titik ini dikenali sebagai stonewall . Operasi yang berterusan di atau di luar titik ini boleh menyebabkan aliran aliran yang tinggi dengan perbezaan tekanan yang lebih besar sehingga pendesak tidak akan benar-benar mengisi kawasan baling-baling dan tindakan seperti peronggaran akan berlaku mewujudkan satu lagi jenis lonjakan dengan getaran yang merosakkan.

Rajah 3 adalah representasi sampel keluk prestasi pengilang umum dan data boleh dibangunkan untuk kecekapan operasi yang boleh diramalkan dan kemungkinan sebenar.

Rajah 3. Kurva prestasi sampel untuk pemampat beban penuh pada 125 psig

• 2,050 cfm pada 125 psig pada 430 HP (x .7457 = 321 kW)

• Turndown 1,535 cfm pada 125 psig pada 345 HP (x .7457 = 257 kW)

Menggunakan Keluk Prestasi Operasi Sentrifugal untuk Pengoptimuman Sistem

Bekerja dengan pembekal OEM dan lengkung prestasi operasi mereka secara berkesan akan membantu untuk membawa kepada aplikasi yang berjaya. Agar pengguna menyediakan pembekal OEM kepada data yang sesuai, pengguna perlu mengetahui maklumat yang diberikan untuk memahami sepenuhnya dan meminta data tambahan penting seperti:

• Apakah ciri-ciri operasi pendesak / peresap berkenaan dengan titik lonjakan, turndown, beban penuh tenaga tertentu, dan lain-lain

• Apakah set pendesak / peresap piawai untuk keupayaan tambahan?

Kawalan Kapasiti dan Panduan Masuk Vanes

Keluk prestasi operasi dalam Rajah 4 menunjukkan terdapat dua input kW nilai bahagian beban yang berlainan untuk injap rama-rama masuk (IBV) dan panduan baling gerudi (IGV). Seperti semua perkara dalam sentrifugal, data sebenar adalah khusus mesin.

Mengapa Semua Ini Bermakna?

Apabila pemampat sentrifugal yang direka dan diguna pakai dari turndown, ia tidak dapat terus menghasilkan udara termampat yang sistemnya tidak boleh diambil pada dasarnya salah satu daripada dua perkara berlaku:

• Kawalan keupayaan yang tersedia dari hampir semua pengeluar memunggah pemampat dengan menutup injap masuk dan membuka injap dari injap, yang membolehkan unit itu untuk menganggur pada kuasa input berkurang tanpa aliran udara.

Perbaikan selanjutnya membolehkan motor dimatikan; semakin besar motor induksi semakin sedikit bermula sejam atau sehari. Kawalan jenis ini boleh menjadi sangat berkesan dan bergantung kepada penyimpanan kerana reload dan atau memulakan semula kelas kelas psig boleh mengambil masa sehingga 1 minit atau lebih. Tekanan tinggi (500 hingga 550 psig) boleh mengambil masa sehingga 3 minit lagi untuk mencapai beban penuh.

• Kawalan keupayaan yang paling biasa digunakan ialah pukulan. Apabila unit menjangkau pusingan penuh (seperti yang diselaraskan), injap dari injap terbuka dan meniup keupayaan berlebihan ke atmosfera. KW input tidak akan berkurang sama sekali tanpa mengira sebarang penurunan permintaan udara berlaku.

Rajah 4. Perbandingan kawalan pemampat sentrifugal

Panduan panduan kemasukan tipikal

Rajah 4 menunjukkan keluk prestasi DOE (Jabatan Tenaga) yang dihasilkan untuk kawalan masuk tol IBV standard (injap rama-rama masuk) atau IGV (panduan masuk baling) dengan nominal 30% nominal.

IGV tidak membenarkan lebih banyak turndown tetapi mereka membenarkan turndown pada kecekapan yang lebih baik dengan mengurangkan kehilangan turbulensi udara memasuki pendorong.

Keluk ketiga yang ditunjukkan pada Rajah 4 mewakili teknologi pemacu sentrifugal baru dengan motor galas magnetik. Kawalan ini adalah sangat berkesan VSD (kelajuan berkelajuan pemacu) dari 100% hingga 75% dengan kuasa input berkadar langsung. Pada turndown penuh unit sepenuhnya dimuatkan dalam 7 hingga 12 saat dan boleh dimuat dalam 12 hingga 15 saat. Operasi yang berkesan memerlukan simpanan yang sesuai.

Apa Mengenai Tekanan Melepaskan Air?

Jadual 1 menunjukkan satu unit unjuran prestasi pada air penyejukan 85 ° F dan air penyejukan 60 ° F pada tekanan pelepasan yang berbeza.

Jadual 1. Unit dengan 135 psig Natural Surge Point pada penyejuk 85 ° F dan penyejuk 60 ° F

ME = nominal .95

Jadual 1 Nota: Dari 125 tekanan pelepasan psig (air penyejukan 85 ° F) hingga 100 tekanan pelepasan psig (60 ° F air penyejukan), aliran itu bergerak daripada 1,572 acfm kepada 1,707 acfm; kuasa aci dari 334 bhp ke 335 bhp (175 lebih banyak untuk 1 bhp); dan turndown dari 35.8% hingga 51.2%.

Pelajaran yang Dibina

Dokumen ini diwujudkan untuk mengenal pasti dan menjelaskan definisi di sebalik data prestasi empar dan kepentingannya. Dengan maklumat ini, pengguna boleh bekerjasama dengan pembekal OEM tempatan mereka atau atau kumpulan kejuruteraan teknikal untuk memilih dan memohon dengan betul satu unit agar sesuai dengan keadaan tapak tertentu secara optimum.

--- http: //www.hqcompressor.com