Հեղինակ: Lukas Bijikli, Ապրանքի պորտֆելի մենեջեր, ինտեգրված հանդերձանքներ, R & D CO2 սեղմիչներ եւ ջերմային պոմպեր, Siemens Energy:
Երկար տարիներ ինտեգրված հանդերձանքի կոմպրեսորը (IGC) եղել է օդային տարանջատման կայանների ընտրության տեխնոլոգիա: Դա հիմնականում պայմանավորված է նրանց բարձր արդյունավետությամբ, որն ուղղակիորեն հանգեցնում է թթվածնի, ազոտի եւ իներտ գազի կրճատման ծախսերի: Այնուամենայնիվ, ապամոնտոնացման վրա աճող ուշադրությունը նոր պահանջներ է տեղադրում IPC- ների վրա, հատկապես արդյունավետության եւ կարգավորող ճկունության առումով: Կապիտալ ծախսերը շարունակում են մնալ կարեւոր գործոն բույսերի օպերատորների համար, հատկապես փոքր եւ միջին ձեռնարկություններում:
Անցած մի քանի տարիների ընթացքում Siemens Energy- ն նախաձեռնել է հետազոտությունների եւ զարգացման մի քանի նախագծեր, որոնք ուղղված են IGC հնարավորությունների ընդլայնմանը `օդի տարանջատման շուկայի փոփոխվող կարիքները բավարարելու համար: Այս հոդվածը կարեւորում է մեր ստեղծած հատուկ ձեւավորման բարելավումները եւ քննարկումներ, թե ինչպես կարող են այս փոփոխությունները օգնել բավարարել մեր հաճախորդների ծախսերի եւ ածխածնի նվազեցման նպատակները:
Այսօր օդի տարանջատման միավորների մեծ մասը հագեցած են երկու կոմպրեսորով. Հիմնական օդային կոմպրեսոր (MAC) եւ օդային կոմպրեսոր (BAC): Հիմնական օդային կոմպրեսորը, որպես կանոն, սեղմում է օդի ամբողջ հոսքը մթնոլորտային ճնշումից մինչեւ մոտավորապես 6 բար: Այս հոսքի մի մասը այնուհետեւ հետագայում սեղմվում է BAC- ի վրա մինչեւ 60 բար ճնշում:
Կախված էներգիայի աղբյուրից, կոմպրեսորը սովորաբար շարժվում է գոլորշու տուրբինով կամ էլեկտրական շարժիչով: Գոլորշի տուրբին օգտագործելիս երկու կոմպրեսորները նույն տուրբինով են վարվում երկվորյակների լիսեռի վերջում: Դասական սխեմայում միջանկյալ հանդերձանք տեղադրվում է գոլորշու տուրբինի եւ HAC- ի միջեւ (Նկար 1):
Էլեկտրականորեն վարվող եւ գոլորշու տուրբինային շարժվող համակարգերում կոմպրեսորային արդյունավետությունը հզոր լծակ է, քանի որ այն ուղղակիորեն ազդում է միավորի էներգիայի սպառման վրա: Սա հատկապես կարեւոր է գոլորշու տուրբիններով վարվող MGPS- ի համար, քանի որ գոլորշու արտադրության ջերմության մեծ մասը ձեռք է բերվում հանածո վառելիքի վառվող կաթսաներում:
Չնայած էլեկտրական շարժիչները ավելի շատ այլընտրանք են գոլորշի տուրբինային կրիչներին, հաճախակի անհրաժեշտություն կա վերահսկողության ճկունության համար: Այսօր կառուցվող օդային տարանջատման շատ ժամանակակից բույսեր ցանցային են եւ ունեն վերականգնվող էներգիայի օգտագործման բարձր մակարդակ: Օրինակ, Ավստրալիայում նախատեսվում է կառուցել մի քանի կանաչ ամոնիակ բույսեր, որոնք կօգտագործեն օդային տարանջատման ստորաբաժանումներ (ASUS) `ամոնիակի սինթեզի համար ազոտելու եւ մոտակա քամու եւ արեւային տնտեսությունների էլեկտրաէներգիա կստանա: Այս բույսերում կարգավորող ճկունությունը շատ կարեւոր է էլեկտրաէներգիայի արտադրության բնական տատանումների փոխհատուցումը:
Siemens Energy- ը 1948-ին մշակեց առաջին IIMC- ն (նախկինում ճանաչված որպես VK): Այսօր ընկերությունը արտադրում է ավելի քան 2300 միավոր ամբողջ աշխարհում, որոնցից շատերը նախատեսված են 400,000 մ 3 / ժ. Մեր ժամանակակից MGPS- ն ունի մեկ շենքում ժամում մինչեւ 1,2 միլիոն խորանարդ մետր հոսքի փոխարժեք: Դրանք ներառում են վահանակային կոմպրեսորների անալուծման տարբերակներ `ճնշման գործակիցներով մինչեւ 2,5 կամ ավելի բարձր մակարդակի տարբերակներով եւ ճնշման գործակիցներով մինչեւ 6 սերիական տարբերակներով:
Վերջին տարիներին `IGC- ի արդյունավետության, կարգավորող ճկունության եւ կապիտալի ծախսերի ավելացման պահանջները բավարարելու համար մենք կազմել ենք որոշ ուշագրավ ձեւավորման բարելավումներ, որոնք ամփոփված են ստորեւ:
Առաջին MAC փուլում սովորաբար օգտագործվող մի շարք ազդիչների փոփոխական արդյունավետությունը մեծանում է, տարբերելով բերան երկրաչափությունը: Այս նոր պղպեղով կարող է հասնել մինչեւ 89% փոփոխական արդյունավետություններ `պայմանական LS դիֆուզերով եւ ավելի քան 90% համադրությամբ` հիբրիդային դիֆուզերների նոր սերնդի հետ միասին:
Բացի այդ, ազդանշանը ունի 1.3-ից բարձր մեքենա, որն առաջին փուլն է տալիս ավելի բարձր էներգիայի խտությամբ եւ սեղմման հարաբերակցությամբ: Սա նաեւ նվազեցնում է այն ուժը, որը հասնում է երեք փուլային Mac համակարգերում շարժվող փոխանցումներին, ինչը թույլ կտա օգտագործել առաջին փուլերում ավելի փոքր տրամագծային փոխանցում եւ ուղղակի շարժիչ փոխանցումատուփեր:
Համեմատ ավանդական լիամետրաժ LS Vane Diffuser- ի հետ, հաջորդ սերնդի հիբրիդային դիֆուզերը 2,5% բեմական արդյունավետություն ունի եւ 3% կառավարման գործոն: Այս աճը հասնում է շեղբերները խառնելով (այսինքն, շեղբերները բաժանվում են լիարժեք բարձրության եւ մասնակի բարձրության հատվածների): Այս կազմաձեւում
Պտուտակիչի եւ դիֆուզերի միջեւ հոսքի ելքը կրճատվում է բերան բարձրության մի մասի կողմից, որը տեղակայված է մոտիկից ավելի մոտ, քան սովորական LS Diffuser- ի շեղբերները: Ինչպես սովորական LS Diffuser- ի դեպքում, լիամետ շերտերի առաջատար եզրերը հավասարեցնում են ազդրիչից `խուսափելու համար շեղբերին վնասելու համար:
Մեղմորեն ավելացնելով շեղբերին ավելի մոտ գտնվող շեղբերների բարձրությունը նաեւ բարելավում է հոսքի ուղղությունը իմպուլսային գոտու մոտ: Քանի որ ամբողջ երկայնամտության բաժնի առաջատար եզրը մնում է նույն տրամագիծը, որքան սովորական LS Diffuser- ը, շնչափողի գիծը անառողջ է, թույլ տալով կիրառման եւ կարգաբերման ավելի լայն տեսականի:
Water րի ներարկումը ներառում է ներծծող ջրի կաթիլներ ներարկիչ ներծծող խողովակի մեջ: Կաթիլները գոլորշիանում եւ կլանում են ջերմությունը Գազի հոսքից, դրանով իսկ նվազեցնելով մուտքի ջերմաստիճանը սեղմման փուլում: Սա հանգեցնում է isentropic էներգիայի պահանջների կրճատմանը եւ ավելի քան 1% արդյունավետության բարձրացման:
Harden Gear Shaft- ը թույլ է տալիս բարձրացնել թույլատրելի սթրեսը մեկ միավորի տարածքի համար, ինչը թույլ է տալիս նվազեցնել ատամի լայնությունը: Սա նվազեցնում է մեխանիկական կորուստները փոխանցման տուփի մեջ մինչեւ 25%, ինչը հանգեցնում է ընդհանուր արդյունավետության բարձրացման մինչեւ 0,5% -ի: Բացի այդ, կոմպրեսորի հիմնական ծախսերը կարող են կրճատվել մինչեւ 1% -ով, քանի որ մեծ փոխանցում է ավելի քիչ մետաղը:
Այս պտուտակիչը կարող է գործել հոսքի գործակիցով (φ) մինչեւ 0.25 եւ տրամադրում է 6% -ով ավելի գլուխ, քան 65 աստիճանի պատվաստողներ: Բացի այդ, հոսքի գործակիցը հասնում է 0.25-ի, եւ IGC մեքենայի երկկողմանի ձեւավորման մեջ ծավալային հոսքը հասնում է 1,2 միլիոն մ 3 / ժամ կամ նույնիսկ 2,4 միլիոն մ 3 / ժամ:
Բարձրագույն Phi արժեքը թույլ է տալիս օգտագործել նույն ծավալի հոսքի ավելի փոքր տրամագծի ներթափանցումը, դրանով իսկ նվազեցնելով հիմնական կոմպրեսորի արժեքը մինչեւ 4%: Առաջին փուլի ազդրի տրամագիծը կարող է նույնիսկ ավելի հեռանալ:
Բարձրագույն գլուխը ձեռք է բերվում 75 ° Impeller- ի թեքման անկյան տակ, ինչը մեծացնում է ելքի շրջագայության արագության բաղադրիչը եւ դրանով իսկ ավելի բարձր գլուխ է ապահովում Euler- ի հավասարման համաձայն:
Բարձր արագության եւ բարձր արդյունավետության ազդակների համեմատությամբ, ազդանշանի արդյունավետությունը փոքր-ինչ կրճատվում է `պայմաններում ավելի բարձր կորուստների պատճառով: Սա կարող է փոխհատուցվել `օգտագործելով միջին չափի խխունջ: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ առանց այս վալների, մինչեւ 87% -ի փոփոխական արդյունավետությունը կարելի է հասնել 1.0-ի Mach եւ 0.24 հոսքի գործակից:
Փոքր VONOLT- ը թույլ է տալիս խուսափել այլ ունակությունների հետ բախումներից, երբ մեծ հանդերձանքի տրամագիծը կրճատվում է: Օպերատորները կարող են խնայել ծախսերը `6-բեւեռային շարժիչով անցնելով ավելի բարձր արագությամբ 4-բեւեռանոց շարժիչով (1000 RPM- ից 1500 RPM) առանց գերազանցելու առավելագույն թույլատրելի փոխանցման արագությունը: Բացի այդ, այն կարող է նվազեցնել նյութական ծախսերը պտուտակային եւ մեծ շարժակների համար:
Ընդհանուր առմամբ, հիմնական կոմպրեսորը կարող է խնայել մինչեւ 2% կապիտալ ծախսերի մեջ, գումարած շարժիչը կարող է նաեւ խնայել 2% կապիտալ ծախսերում: Քանի որ կոմպակտ վալեսները փոքր-ինչ ավելի քիչ արդյունավետ են, դրանք օգտագործելու որոշումը մեծապես կախված է հաճախորդի առաջնահերթություններից (ծախսերն ընդդեմ արդյունավետության) եւ պետք է գնահատվի նախագծի նախագծի հիման վրա:
Վերահսկիչ հնարավորությունները բարձրացնելու համար IGV- ն կարող է տեղադրվել բազմաթիվ փուլերի դիմաց: Սա խիստ հակադրություն է նախորդ IGC նախագծերին, որոնք միայն առաջին փուլում ներառված էին IGV- ները:
IGC- ի ավելի վաղ Iterations- ը, Vortex գործակիցը (այսինքն, երկրորդ IGV- ի անկյունը, որը բաժանվում էր առաջին IGV1 անկյան տակ), անկախ նրանից, թե հոսքը առաջ էր (անկյուն <0): ° ճնշումը մեծանում է): Սա անբարենպաստ է, քանի որ անկյունի նշանը փոխվում է դրական եւ բացասական արկղերի միջեւ:
Նոր կազմաձեւումը հնարավորություն է տալիս օգտագործել երկու տարբեր պտույտային գործակիցներ, երբ մեքենան առաջ է գտնվում եւ հակառակ Vortex ռեժիմը, դրանով իսկ անընդհատ արդյունավետությունը բարձրացնելով 4% -ով:
BACS- ում սովորաբար օգտագործվող ազդանշանի համար LS Diffuser ներառելով, բազմաբնույթ արդյունավետությունը կարող է աճել մինչեւ 89%: Սա, զուգակցված այլ արդյունավետության բարելավման հետ, նվազեցնում է BAC փուլերի քանակը `միաժամանակ պահպանելով գնացքի ընդհանուր արդյունավետությունը: Բռնությունների քանակի նվազեցումը վերացնում է միջհամագործակցի, հարակից գործընթացների գազի խողովակների եւ ռոտորի եւ Ստատիկ բաղադրիչների անհրաժեշտությունը, ինչը հանգեցնում է 10% ծախսերի խնայողությունների: Բացի այդ, շատ դեպքերում հնարավոր է միավորել հիմնական օդային կոմպրեսորը եւ ուժեղացուցիչ կոմպրեսորը մեկ մեքենայի մեջ:
Ինչպես ավելի վաղ նշվեց, սովորաբար օգտագործվում է միջանկյալ հանդերձանք գոլորշու տուրբինի եւ արձակուրդի միջեւ: Siemens Energy- ի IIGC- ի նոր ձեւավորմամբ, այս պարբերական հանդերձանքը կարող է ինտեգրվել փոխանցման տուփի մեջ `ավելացնելով պարապ լիսեռի լիսեռի եւ մեծ հանդերձանքի միջեւ: Սա կարող է նվազեցնել տողի ընդհանուր արժեքը (հիմնական կոմպրեսորային գումարած օժանդակ սարքավորումները) մինչեւ 4%:
Բացի այդ, 4-պինցիոն փոխանցումներն ավելի արդյունավետ այլընտրանք են `լայնածավալ օդային կոմպրեսորներում 6-բեւլե շարժիչները տեղափոխելու համար 6-բեւ բեւոշի շարժիչները փոխելու համար (եթե կա լռության բախման հնարավորությունը): ) անցյալ:
Նրանց օգտագործումը նույնպես ավելի տարածված է դառնում արդյունաբերական ապամոնտաժման համար կարեւորագույն շուկաներում, ներառյալ ջերմային պոմպերը եւ գոլորշու սեղմումը, ինչպես նաեւ CO2 սեղմումը ածխածնի գրավման, օգտագործման եւ պահպանման (CCUS) զարգացումներում:
Siemens Energy- ն ունի ձեւավորման եւ գործող IGC- ների երկար պատմություն: Ինչպես վկայում են վերը նշված (եւ այլ) հետազոտական եւ զարգացման ջանքերը, մենք հավատարիմ ենք շարունակաբար նորացնել այդ մեքենաներ `եզակի դիմումի կարիքները բավարարելու եւ ավելի ցածր ծախսերի բարձրացման եւ կայունության բարձրացման համար: Kt2
Ժամը `Ապրիլ -28-2024