Làm thế nào điều kiện đầu vào tác động hiệu suất máy nén khí ly tâm
Bởi Rick Stasyshan, Chuyên gia tư vấn kỹ thuật CAGI và Neil Breedlove, Atlas Copco
Tạp chí Thực hành tốt nhất về Khí nén ® (CABP) gần đây đã nói chuyện với Rick Stasyshan , Chuyên gia tư vấn kỹ thuật của Viện khí và khí nén (CAGI), và ông Neil Breedlove thuộc Bộ phận máy nén ly tâm của CAGI và công ty thành viên, Máy nén khí Atlas Copco, về máy nén khí ly tâm. Cụ thể, cuộc thảo luận đã phác thảo cách các điều kiện đầu vào khác nhau có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của máy nén khí ly tâm.
Thông số môi trường ảnh hưởng đến hiệu suất ly tâm
CABP: Các quý ông, độc giả của chúng tôi luôn lo lắng để tìm hiểu thêm về cách hệ thống máy nén của họ bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường. Bạn có thể làm sáng tỏ về cách các điều kiện đầu vào có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống máy nén ly tâm không?
CAGI: Công nghệ ly tâm dựa trên nén động. Trong máy nén động, không khí được hút giữa các cánh của bánh công tác quay nhanh và tăng tốc lên tốc độ cao. Không khí sau đó được thải qua bộ khuếch tán, trong đó động năng được chuyển thành áp suất tĩnh. Hầu hết các máy nén động là máy nén turbo có mô hình dòng chảy hướng trục hoặc hướng tâm và được thiết kế cho tốc độ dòng chảy lớn hơn.
Hiệu suất của máy nén động phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường. Chúng tôi sẽ giải thích tác động của các thông số môi trường khác nhau và ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất dưới đây. Khi xem xét đầu tư vào một loại máy nén ly tâm, điều quan trọng là phải xem xét các cực trị hàng năm cũng như các điều kiện trung bình khi định cỡ thiết bị cho ứng dụng để đạt được hiệu suất tối đa.
Các thông số môi trường ảnh hưởng đến hiệu suất là:
Nhiệt độ đầu vào
Áp lực đầu vào
Độ ẩm tương đối (rh)
Nhiệt độ nước làm mát
CABP: Bạn có thể cung cấp cho độc giả của chúng tôi hiểu về việc mỗi tham số này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất như thế nào không?
CAGI: Để hiểu tác động của các tham số này, trước tiên chúng ta cần xem xét các đường cong hiệu suất của máy nén động và xem hiệu suất bị ảnh hưởng như thế nào khi thay đổi các thông số môi trường.
Nhiệt độ đầu vào
Nhiệt độ đầu vào của không khí có tác động đến mật độ của không khí tại cửa nạp của máy nén và sẽ ảnh hưởng đến động năng được truyền bởi các cánh quạt vào không khí. Mật độ tăng ở nhiệt độ đầu vào thấp hơn sẽ dẫn đến việc cung cấp không khí tự do (acfm) cao hơn và tiêu thụ điện năng của máy nén cũng cao hơn.
Một ảnh hưởng khác của sự thay đổi mật độ không khí hoặc khí là mức độ sẵn có của máy nén. Đó là phạm vi dòng chảy nơi điều chỉnh hiệu quả thông qua việc sử dụng van tiết lưu hoặc van dẫn hướng đầu vào là có thể. Từ các minh họa dưới đây, rõ ràng rằng với nhiệt độ thấp hơn , phạm vi giới hạn cao hơn có sẵn.
Hình 1 và 2 cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào đến hiệu suất của máy nén turbo.
Thay đổi nhiệt độ đầu vào tạo ra những thay đổi lớn trong hiệu suất. Trong thời tiết lạnh, một máy ly tâm có thể cung cấp luồng không khí nặng hơn nhiều so với thời tiết ấm áp - nếu ổ đĩa có kích thước để cung cấp thêm năng lượng cần thiết.
Nhiệt độ đầu vào thấp hơn:
Tăng áp lực tăng.
Tăng công suất tối đa (lưu lượng trọng lượng) tại một áp suất xả nhất định.
Tăng mức tiêu thụ năng lượng (mã lực).
Hình 1: Mật độ không khí tăng khi giảm nhiệt độ không khí.
Nhiệt độ đầu vào cao hơn:
Giảm áp lực tăng.
Giảm công suất tối đa (lưu lượng trọng lượng) tại một áp suất xả nhất định.
Giảm mức tiêu thụ năng lượng (mã lực).
Hình 2: Nhiệt độ đầu vào ảnh hưởng đến năng lượng như thế nào
Các tham số được đề cập có tác động tương tự đến hiệu suất máy nén. Tác động của các tham số này cũng có thể được hiểu từ các biểu đồ biểu diễn được sử dụng ở trên.
Áp suất đầu vào
Việc giảm áp suất đầu vào sẽ làm giảm mật độ của không khí tại cửa hút của máy nén. Như với nhiệt độ cao hơn, nó sẽ dẫn đến việc cung cấp không khí và năng lượng miễn phí thấp hơn. Những thay đổi về áp suất đầu vào có thể được gây ra bởi các bộ lọc đầu vào bị tắc hoặc thay đổi áp suất áp suất. Điều tương tự cũng xảy ra đối với mức độ sẵn có - áp suất nạp thấp hơn sẽ dẫn đến mức độ có sẵn nhỏ hơn (Xem Hình 3).
Áp suất đầu vào thấp hơn:
Giảm áp suất xả dọc theo toàn bộ đường cong.
Giảm công suất tối đa (lưu lượng trọng lượng).
Giảm mức tiêu thụ năng lượng hoặc mã lực (do lưu lượng trọng lượng giảm).
Hình 3: Áp suất đầu vào ảnh hưởng đến hiệu suất máy nén ly tâm như thế nào
Độ ẩm tương đối (rh)
Việc tăng độ ẩm tương đối (RH) làm giảm lưu lượng và công suất, và giảm độ ẩm sẽ làm tăng lưu lượng và công suất. Việc bổ sung hơi nước vào không khí làm cho không khí ẩm và làm giảm mật độ của không khí. Điều này là do khối lượng mol của nước nhỏ hơn không khí (Xem Hình 4).
Độ ẩm tương đối cao hơn:
Giảm áp suất xả khi tăng.
Giảm khả năng lưu lượng tối đa (lưu lượng trọng lượng).
Giảm lưu lượng mà tại đó tăng đột biến.
Giảm tiêu thụ năng lượng (mã lực).
Tổn thất ngưng tụ cao hơn vào những ngày độ ẩm cao dẫn đến giảm lưu lượng được cung cấp cho hệ thống không khí của nhà máy.
Hình 4: Độ ẩm tương đối ảnh hưởng đến hiệu suất máy nén ly tâm
Nhiệt độ nước làm mát
Nhiệt độ nước làm mát sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ đầu vào đến giai đoạn thứ hai và bất kỳ giai đoạn nào nữa - nếu có. Nước lạnh làm tăng lưu lượng và năng lượng, và nước ấm hơn làm giảm lưu lượng và năng lượng.
CABP : Vậy làm thế nào để bạn đề nghị độc giả của chúng tôi cân nhắc điều này khi định cỡ máy nén ly tâm của họ?
CAGI: Để kích thước máy nén ly tâm, bạn nên xem xét mô hình dòng nhu cầu của trang web việc làm của người dùng và xem xét các điều kiện đầu vào của trang web (tối thiểu / trung bình / cao) để có hiệu suất tối ưu.
Một điểm quan trọng khác của việc xem xét là kích thước động cơ. Nếu động cơ / trình điều khiển được chọn dựa trên hiệu suất ở nhiệt độ đầu vào thấp hơn, nó sẽ đảm bảo rằng ngay cả khi nhiệt độ đầu vào thấp, động cơ vẫn có đủ năng lượng để đảm bảo tăng lưu lượng. Khách hàng có thể tận dụng lưu lượng tăng có sẵn từ máy nén của họ (Xem Hình 5).
Nhiệt độ nước làm mát sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của giai đoạn máy nén sau giai đoạn đầu tiên. Ảnh hưởng trong hiệu suất tương tự như nhiệt độ không khí vào. Tất nhiên, điều này là đúng bởi vì sự thay đổi nhiệt độ nước làm mát sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ của không khí đi vào giai đoạn thứ hai, thứ ba và tiếp theo, trong đó có các bộ điều hòa nằm giữa các giai đoạn.
Nhiệt độ làm mát thấp hơn:
Tăng áp suất xả.
Tăng công suất tối đa (lưu lượng trọng lượng).
Tăng mức tiêu thụ năng lượng (mã lực).
Hình 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ nước làm mát đến hiệu suất ly tâm
Nhiệt độ nước làm mát cao hơn:
Giảm áp suất xả.
Giảm công suất tối đa (lưu lượng trọng lượng).
Giảm tiêu thụ năng lượng (mã lực).
Tìm hiểu thêm về máy nén khí ly tâm
CABP : Từ lời giải thích ngắn gọn này, độc giả của chúng tôi có thể sẽ muốn hiểu rõ hơn về các yếu tố này và cách chúng đặc biệt ảnh hưởng đến hoạt động của họ. Làm thế nào độc giả của chúng tôi có thể nhận thêm thông tin và hỗ trợ từ CAGI và các thành viên Bộ phận Máy nén ly tâm của nó?
CAGI : CAGI và các Thành viên Bộ phận Máy nén ly tâm, bao gồm Atlas Copco, Cameron, FS Elliott và Ingersoll Rand, đã đào tạo các kỹ sư để hỗ trợ và hướng dẫn người dùng thông qua việc lựa chọn máy nén có kích thước chính xác cho hoạt động của họ. Đánh giá hệ thống máy nén được khuyến nghị khi nâng cấp và / hoặc thay thế các hệ thống hiện có để đảm bảo rằng hiệu suất hệ thống được tối đa hóa.
Để biết thêm thông tin chi tiết về CAGI, các thành viên của nó, các ứng dụng khí nén hoặc câu trả lời cho bất kỳ câu hỏi nào về khí nén của bạn, vui lòng liên hệ với Viện Khí và Khí nén. Tài nguyên giáo dục của CAGI bao gồm các khóa học e-learning trên SmartSite, hướng dẫn lựa chọn, video và Cẩm nang khí & khí nén.
---- http: //www.hqcompressor.com
