Устройство, применение и преимущества центробежных компрессоров
Центробежный компрессор представляет собой динамический компрессор радиального типа. В отличие от компрессоров, работающих по принципу вытеснения, центробежные компрессоры работают при постоянном давлении. Прямое назначение таких установок — это сжатие газа в небольшом объеме, при этом одновременно увеличивается давление и температура сжимаемой среды.
Воздух засасывается в центр вращающегося рабочего колеса с радиальными лопастями и прижимается к центру центробежной силой. Это радиальное движение воздуха приводит к повышению давления и генерированию кинетической энергии. Перед тем, как воздух направляется в центр рабочего колеса, кинетическая энергия также преобразуется в давление, проходя через диффузор и спираль.
Схема многоступенчатого однопоточного центробежного компрессора
а – продольный разрез; б – разрезы рабочего колеса и лопаточного диффузора; 1 – вал; 2 – диффузор; 3 – лопатки ОНА; 4,5 – уплотнения; 6 – рабочее колесо; 7 – рабочие лопатки; 8 – корпус компрессора
На каждой ступени компрессора давление воздуха повышается. В зависимости от требуемого давления число ступеней сжатия в центробежном компрессоре может варьироваться для достижения более высокого давления. Такое многоступенчатое сжатие часто используется в нефтегазовой и перерабатывающей промышленности. В установках очистки сточных вод, напротив, используются одноступенчатые установки низкого давления для достижения желаемого перепада давления.
В современных моделях центробежных воздушных компрессоров для привода рабочих колес используются сверхскоростные электродвигатели. Благодаря этому достигается компактность компрессора, так как отсутствует редуктор и соответствующая система смазки. Таким образом, такой компрессор подходит для применения там, где необходим стопроцентный безмасляный сжатый воздух.
Одним из наиболее важных факторов для центробежного компрессора является эффективность компрессора при полной нагрузке. Однако потребление воздуха на заводе всегда колеблется, поэтому система контроля мощности необходима для обеспечения стабильной работы компрессора. Это достигается с помощью направляющих лопаток, которые устанавливаются перед входом в первую ступень сжатия. Это необходимо для подачи воздуха с постоянным давлением нагнетания в соответствии с требованиями расхода воздуха.
Преимущества центробежных компрессоров
- Низкий вес, легкость проектирования и производства.
- Подходит для непрерывного подачи сжатого воздуха, например, в систему охлаждения.
- Безмасляный воздух н выходе из компрессора.
- Меньшее количество трущихся деталей.
- Высокая скорость потока.
- Относительно энергоэффективен.
- Широкий диапазон скоростей вращения рабочих колес.
- Центробежные компрессоры надежны и недороги в обслуживании.
- Для установки центробежного компрессора не требуется специальный фундамент.
Стоит отметить, что центробежные компрессоры не подходят там, где требуется сжатие до высоких давлений, а также, важно избежать вибраций установки из-за высокой скорости вращения рабочих колес, так как даже незначительный дисбаланс может привести к выходу компрессора из строя.
Применение центробежных компрессоров
- Пищевая промышленность — центробежный компрессор обеспечивает отсутствие масла.
- Центробежный компрессор удовлетворяет самым высоким требованиям к сжатому воздуху.
- Нефтеперерабатывающая отрасль, переработка природного газа.
- Охлаждение, кондиционирование воздуха, системы HVAC.
- Воздухоразделительные установки.
Последней тенденцией в производстве центробежных компрессоров стал их модульный принцип проектирования — компрессорные установки собирают из типовых модулей, дабы сократить затраты и эксплуатационные расходы. Использование таких модулей сокращает общее количество компонентов, затраты и ускоряет последующую сборку агрегата.
Наша компания предлагает приобрести современные центробежные компрессоры SAMSUNG TECHWIN, а также другое высокоэффективное компрессорное оборудование на выгодных условиях!
Центробежный воздушный компрессор К-500-61-1/5 ремонт, обслуживание / АО «Компрессормашремсервис»
Дефектация центробежного компрессора
Ремонт центробежного компрессора
Очистка проточной части и поверхностей разъема
Ремонт ротора может быть выполнен в следующем объеме:
1. Очистка ротора от отложений
2. Дефектоскопия ротора методами ВИК, ПВК, МПД
3. Замена дефектных деталей:уплотнительных гребней; втулки зубчатой; упорного диска; диска осевого реле; рабочего колеса; вала
4. Шлифовка шеек, упорного диска
5. Замена подшипников, припиловка по сухарям и пришабровка баббитовой заливки.с выставлением ротора в проточной части по расточкам корпуса
Балансировка ротора компрессора
Перецентровка диффузоров, диафрагм
В ходе длительной эксплуатации компрессора, может произойти расцентровка закладных деталей компрессора (вследствие коробления корпуса, износа центрующих штифтов и т.д.). Расцентровка приводит к неравномерности зазора между ротором и закладными деталями, не редко при этом происходит их касание. Данный дефект приводит к снижению производительности компрессора.
Замена газовых (воздушных) уплотнений
Замена газовых (воздушных) уплотнений производится с целью обеспечения чертежных значений зазоров в уплотнениях для приведения производительности компрессора к формулярным значениям.
Замена масляных уплотнений
Замена масляных уплотнений производится с целью обеспечения чертежных значений зазоров в уплотнениях для исключения утечек масла.
Ремонт редуктора
1. Очистка поверхностей разъема
2. Замена подшипников, припиловка по внешнему диаметру, пришабровка баббитового слоя, с выставлением межосевого расстояния, перекоса и пересечения осей зубчатой пары
3. Шлифовка шеек, упорного диска зубчатой пары
4. Балансировка зубчатой пары
Ремонт электродвигателя
1. Замена подшипников
2. Замена масляных уплотнений
3. Выставление ротора в магнитном поле статора
4. Балансировка ротора электродвигателя
Центровка компрессорного агрегата
Центровка компрессорного агрегата, редуктор-компрессор, редуктор-электродвигатель
Ремонт теплообменного оборудования
1. Механическая очистка трубного пучка
2. Химическая очистка трубного пучка
3. Опрессовка теплообменника
Объемная производительность при начальных параметрах | м3/мин | 525 |
Конечное давление | МПа | 0,882 |
Начальная температура | °С | 20 |
Начальное давление | МПа | 0,0981 |
Плотность газа при 20,= С и 0,101 | кг/м3 | 7625 |
Частота вращения | об/мин | 10 935 |
Потребляемая мощность | кВт | 3000 |
Краткое описание конструкции. Компрессор выполнен одноцилиндровым, шести ступенчатым, состоящим из трех секций. Корпуса подшипников отлиты из чугуна заодно с корпусом компрессора, который имеет » горизонтальный и вертикальный разъемы; всасывающий и нагнетательный патрубки его направлены вниз. Компрессор имеет два промежуточных выносных воздухоохладителя после первой и второй секций.
Проточная часть’ компрессора состоит из шести клепаных колес, насаженных на вал, диффузоров, улиток и направляющих аппаратов, составляющих ступени сжатия, которые разделены между собой лабиринтными уплотнениями.
Система’ смазки подшипников и муфт —принудительно-циркуляционная.
Приводом компрессора служит электродвигатель СТД-3150-23УХЛ4 мощностью 3150 кВт.
Для компрессора используется повышающий редуктор типа РЦ(ЭТ-350-2,55-1К.
Валы компрессора, редуктора и электродвигателя соединены зубчатыми муфтами. Компрессор снабжен системой автоматического управления, которая регулирует работу основного и вспомогательного оборудования агрегата.
Применение центробежных воздушных компрессоров | Контроль вибрации
Принцип
Центробежный воздушный компрессор представляет собой вращающуюся машину, которая использует центробежную силу для создания давления для различных применений. Он ускоряет воздух от центра крыльчатки, а затем замедляет его в диффузоре. В процессе расширения воздуха энергия скорости преобразуется в потенциальную энергию, и, следовательно, воздух сжимается. Многоступенчатые, особенно трехступенчатые, центробежные воздушные компрессоры очень распространены на предприятиях. Каждая отдельная ступень может обеспечить увеличение давления от 2:1 до 3:1, а последующая третья ступень приведет к увеличению давления примерно на 8:1. Другие преимущества трехступенчатых компрессоров включают удобный контроль температуры и влажности после каждой ступени сжатия. Центробежный воздушный компрессор представляет собой сложную вращающуюся машину, состоящую из множества различных компонентов. На рис. 1 показаны некоторые из них:
|
Загрузить информационный документ «Мониторинг вибрации центробежного воздушного компрессора» |
Рисунок 1. Основные внутренние детали и процессы центробежного воздушного компрессора
Применение
Современные центробежные воздушные компрессоры компактны, эффективны и надежны. Как правило, они монтируются на общем основании со встроенным двигателем, редуктором, охладителем, трубопроводом и органами управления.
Контроллер компрессора используется для управления производительностью и надежностью воздушного компрессора при относительно постоянном давлении на выходе. Последние передовые технологии центробежных воздушных компрессоров принесли огромные преимущества пользователям, такие как безмасляная подача воздуха, простая установка, низкая стоимость эксплуатации и простота обслуживания. В результате центробежный воздушный компрессор широко используется в различных промышленных и коммерческих целях, включая следующие:- Разделение воздуха
- Переработка нефти
- Производство электроэнергии
- Химическая обработка
- Продукты питания и напитки
- Нефтехимия
- Пластик
- Электроника
- Целлюлозно-бумажный комбинат
- Текстиль
Один из примеров применения на химическом заводе показан ниже на рис. 2. , угрозы безопасности, простои, упущенная выгода от производства, дорогостоящий ремонт и проблемы со здоровьем.
Рис. 3. Один из случаев отказа центробежного воздушного компрессора
Вал является критически важной вращающейся частью, передающей движение и воспринимающей силы в механизме компрессора. Подшипники прикреплены к корпусу для обеспечения как радиальной, так и осевой поддержки вала. Таким образом, вибрация вала или корпуса подшипника будет первым признаком и подлинным индикатором многих проблем системы центробежного воздушного компрессора.
Защита активов
Центробежные компрессоры являются жизненно важными активами для многих производственных объектов, и заводы полагаются на них в своей работе. Важно иметь определенные механизмы защиты машины, чтобы обеспечить исправное состояние компрессора и предотвратить катастрофический отказ. Мониторинг вибрации является одним из наиболее распространенных методов, позволяющих обнаружить многие неисправности до того, как они перерастут в серьезные проблемы. Внедрение мониторинга вибрации может привести ко многим другим преимуществам, таким как:
- Увеличить время безотказной работы и производительность
- Устранение непредвиденных ремонтов и незапланированных простоев
- Оптимизировать поддержание расписания и производительность машины
- Улучшить финансовые показатели
Американский институт нефти (API) является активным сторонником разработки стандартов мониторинга оборудования, и стандарты API были широко приняты многими пользователями роторных машин. В 1970 году API принял бесконтактные датчики в качестве измерительных устройств для определения допустимой вибрации вала во время заводских приемочных испытаний. Известный как стандарт API 670, он был изменен позже, чтобы добавить информацию, касающуюся температуры и материала для измерения вибрации кожуха редукторов. В 2001 году стандарт API 670 был снова пересмотрен и назван «Стандарт защиты машин». API 670 стал наиболее широко применяемым стандартом для мониторинга вибрации в мире, поскольку он в целом отражает общепризнанные «передовые инженерные методы» для систем мониторинга вибрации. На рис. 4 API предлагает установить как минимум два датчика осевого положения и две пары датчиков радиальной вибрации (X и Y) для центробежного компрессора с гидродинамическими подшипниками для контроля вибрации вала. Опыт также рекомендует устанавливать как минимум один комплект датчиков сейсмической вибрации на корпусе подшипника для контроля общей вибрации корпуса.
Рис. 4 Типовая компоновка системы API 670 для центробежного компрессора с гидродинамическими подшипниками
Продукция Metrix
Компания Metrix впервые предложила своим клиентам концепцию технологических инноваций и доступной защиты оборудования. Компания Metrix поставляет комплексное решение для измерения вибрации с линейкой продуктов для бесконтактных и сейсмических измерений, чтобы удовлетворить различные требования в различных областях применения. Сочетание драйвера MX2033 и преобразователя MX2034, а также нашего акселерометра SA6200A или сейсмического преобразователя ST5484E, позволяет защитить ваш компрессор и обеспечить множество преимуществ для вашего бизнеса.
Для защиты трехступенчатого центробежного воздушного компрессора рекомендуется установить не менее одной системы датчиков MX2034 на каждое рабочее колесо для измерения радиальной вибрации и не менее одного сейсмического преобразователя ST5484E для измерения вибрации редуктора. Сигнал 4-20 мА может быть направлен в систему управления ПЛК/РСУ, а буферизованный необработанный сигнал может быть доступен для диагностического анализа. Усовершенствованная система будет использовать пару преобразователей XY на каждом подшипнике/уплотнении. Типичная установка и подключение показаны на Рис. 5 и Рис. 6.
Рис. 5 Используемые продукты Metrix Vibration Monitoring pn Центробежный воздушный компрессор
Рис. 6 Схема подключения MX2034 в приложении центробежного воздушного компрессора
Для большей защиты центробежного воздушного компрессора рекомендуется контролировать осевое положение а также скорость вращения вала двигателя/крыльчатки. Датчики приближения Metrix MX2034 могут измерять эти параметры. Цифровая конфигурация MX2034 упрощает пользователям использование любого режима в полевых условиях для удовлетворения различных требований в вашей системе защиты машин. Этого можно добиться с помощью конфигурационного и служебного программного обеспечения Metrix DPS, показанного на рис. 7.
Рис. 7. Пользовательский интерфейс конфигурационного и служебного программного обеспечения Metrix DPS
Дополнительные функции бесконтактного передатчика MX2034
менее 25 мм. Эта функция используется на одном из датчиков, который может создавать электрические помехи другому датчику, находящемуся поблизости.
Можно сдвинуть частоту колебаний передатчика, сделав ее отличной от соседнего зонда, тем самым предотвратив перекрестные помехи.2. Подавление пиков
Эта функция используется для предотвращения влияния высокоамплитудных электрических помех извне системы мониторинга вибрации на работу системы передатчика вибрации. Он временно подавляет всплески высокой амплитуды, короткой продолжительности, обычно менее 50 миллисекунд, подобные тем, которые могут быть вызваны портативным радиоприемником при включении радиочастотного устройства.
Сравнение центробежных машин с конкурентами
актуально. | Вращающееся оборудование | Центробежные воздушные компрессоры
- Товары и услуги/
- Вращающееся оборудование/
- Воздушные компрессоры
Компрессоры TURBO-AIR® и Centac®
Компания Relevant недавно расширила свой ассортимент центробежных компрессоров, укрепив наше партнерство с Ingersoll Rand. Наше портфолио теперь включает линейки компрессоров TURBO-AIR® и MSG® в дополнение к нашей торговой марке Centac®. Добавление компрессоров TURBO-AIR и MSG расширяет наше присутствие на рынке за счет приложений с более высоким давлением, более высоким расходом и компрессией технологического газа.
TURBO-AIR® 2000
MSG TURBO-AIR 2000 был построен на стандартной раме с широким расположением компонентов воздушного потока, предназначенных для простой и недорогой установки и эксплуатации. MSG TURBO-AIR 2000 был разработан со встроенным доохладителем, который устраняет необходимость в отдельном охладителе трубопроводного типа, и комплектным обратным клапаном для более быстрой установки и упрощения обслуживания.
Дополнительная информация | Запросить цену
TURBO-AIR® 3000
MSG TURBO-AIR 3000 был построен на стандартной раме с высокотехнологичным компонентом воздушного потока. Он разработан для простой и недорогой установки и эксплуатации. MSG TURBO-AIR 3000 был разработан со встроенным доохладителем, который устраняет необходимость в отдельном охладителе трубопроводного типа, и комплектным обратным клапаном для более быстрой установки и упрощения обслуживания.
Дополнительная информация | Запросить предложение
TURBO-AIR® 6000
MSG TURBO-AIR 6000 был построен на стандартной раме с широким расположением компонентов воздушного потока, предназначенных для простой и недорогой установки и эксплуатации. MSG TURBO-AIR 6000 был разработан со встроенным доохладителем, который устраняет необходимость в отдельном охладителе трубопроводного типа, и комплектным обратным клапаном для более быстрой установки и упрощения обслуживания.
Дополнительная информация | Запросить цену
TURBO-AIR® 8000
MSG TURBO-AIR NX 8000 был разработан с использованием обширных инженерных процессов, в которых используются последние достижения в области технологий и вычислительных методов. MSG TURBO-AIR NX 8000 является одной из самых эффективных машин в своем классе и отличается несколькими новыми конструкциями, на которые подана заявка на патент.
Дополнительная информация | Запросить предложение
TURBO-AIR® 12000
MSG TURBO-AIR NX 12000 был разработан с использованием обширных инженерных процессов, в которых используются последние достижения в области технологий и вычислительных методов. MSG TURBO-AIR NX 12000 — одна из самых эффективных машин в своем классе, имеющая четыре новых конструкции, на которые подана заявка на патент.
Дополнительная информация | Запросите предложение
Центробежный воздушный компрессор MSG® Centac® C700
Наши центробежные воздушные компрессоры MSG Centac являются наиболее эффективными и надежными воздушными компрессорами на рынке. Благодаря компактной конструкции их легко установить в любом месте. Каждый компонент этих компрессоров смонтирован, подключен к трубопроводу и подключен для удобного одноточечного подключения воздуха и электричества.
Дополнительная информация | Запросить цену
Центробежный воздушный компрессор MSG® Centac® C800
MSG Centac C800 компании Ingersoll Rand был разработан с учетом всей системы. Основанная на центробежной платформе последнего поколения, упрощенная система маслопровода, улучшенная герметичность и значительное сокращение числа соединений
делают интеграцию системы и ее техническое обслуживание проще, чем когда-либо. Встроенные в компрессор шестерни, подшипники и компоненты снижают вибрацию и обеспечивают безошибочное выравнивание, сводя к минимуму время простоя и снижая эксплуатационные расходы.
Дополнительная информация | Запросить предложение
Центробежный воздушный компрессор MSG® Centac® C1000
Центробежный воздушный компрессор Ingersoll Rand MSG Centac C1000 сочетает в себе лучшее из проверенных временем и новых технологий, включая более 50 усовершенствований конструкции для обеспечения высочайшего уровня надежности, эффективности
и производительности, доступных сегодня.