Pengarang: Lukas Bijikli, Product Portfolio Product, Gear Guear Drive, R & D CO2 Compresssion lan Pump CO2, Energy Energy.
Wis pirang-pirang taun, kompresor Gear Integrasi (IGC) wis dadi teknologi pilihan kanggo pamisahan udara. Iki utamane amarga efisiensi dhuwur, sing langsung ndadékaké kanggo nyuda biaya kanggo oksigen, nitrogen lan inert. Nanging, fokus sing tuwuh ing decarbonisasi nyelehake panjaluk IPC, utamane babagan efisiensi lan keluwesan peraturan. Pengusaha modal terus dadi faktor penting kanggo operator tanduran, utamane ing perusahaan cilik lan medium.
Sawetara taun kepungkur, Siemens Energy wis miwiti sawetara riset lan pangembangan (R & D) proyek sing dituju kanggo nyukupi kabutuhan pasar pemisahan udara. Artikel iki nyoroti sawetara dandan desain tartamtu sing wis digawe lan ngrembug babagan cara owah-owahan kasebut bisa mbantu ngrampungake biaya pelanggan lan tujuan pengurangan karbon.
Umume unit pamisahan udara saiki dilengkapi loro compressor: kompresor udara utama (Mac) lan kompresor udhara sing ngundhakake (BAC). Kompresor udara utama biasane compresses aliran udara kabeh saka tekanan atmosfer nganti udakara 6 bar. Bagéan saka aliran iki banjur luwih kompres ing BAC kanthi tekanan nganti 60 bar.
Gumantung saka sumber energi, kompresor biasane didorong dening turbin uap utawa motor listrik. Nalika nggunakake turbin uap, loro-lorone kompresor didorong dening turbin sing padha liwat shaft kembar rampung. Ing skema klasik, gear penengah dipasang ing antarane turbin uap lan hac (Gambar 1).
Ing sistem dandan pencernaan lan listrik kanthi listrik, efisiensi kompresor minangka lever kuat kanggo decarbonisasi amarga langsung mengaruhi konsumsi energi. Iki penting kanggo MGPS sing didorong dening turbin uap, amarga umume panas kanggo produksi uap dijupuk ing dandang bahan bakar fosil.
Sanajan motor listrik nyedhiyakake alternatif sing ijo kanggo drive turbin uap, asring ana kabutuhan sing luwih gedhe kanggo fleksibel. Akeh tanduran pamisahan udara modern sing dibangun dina iki wis ana ing kothak sing wis dianyari lan duwe panggunaan energi sing bisa dianyari. Ing Australia, umpamane, ana rencana kanggo mbangun sawetara tanduran amonia ijo sing bakal nggunakake unit pamisahan udara (ASUS) kanggo ngasilake nitrogen kanggo sintesis amonia lan samesthine bakal entuk listrik saka tetanen angin lan solar sing cedhak. Ing tanduran iki, keluwesan peraturan saka kritis kanggo ngimbangi fluktuasi alami kanthi tenaga.
Siemens Energy ngembangake IgC Pertama (sadurunge dikenal minangka VK) ing taun 1948. Dina iki perusahaan ngasilake luwih saka 2,300 unit ing saindenging jagad, akeh sing dirancang kanggo 4,300 unit sing ana ing 400.000 m3 / h. MgPS modern kita duwe tingkat aliran nganti 1,2 yuta meter kubik saben jam ing siji bangunan. Iki kalebu versi console kompresor gearless karo rasio tekanan nganti 2,5 utawa luwih ing versi tahap lan rasio tekanan tunggal nganti 6 ing versi serial.
Ing taun-taun pungkasan, kanggo ngrampungake panjaluk kanggo efisiensi IgC, keluwesan peraturan lan biaya reguler, kita wis nggawe sawetara dandan desain sing misuwur, sing diringkes ing ngisor iki.
Efisiensi variensial sawetara impellers biasane digunakake ing panggung Mac Pisanan tambah kanthi macem-macem geometri agul. Kanthi impeller anyar iki, efisiensi variabel nganti 89% bisa digayuh kanthi bengkak karo diffuser ls konvensional lan luwih saka 90% ing diffuser hibrida generasi anyar.
Kajaba iku, Impeller duwe nomer Mach sing luwih dhuwur tinimbang 1.3, sing nyedhiyakake tahap pertama kanthi rasio daya lan kompresi sing luwih dhuwur. Iki uga nyuda kekuwatan sing Gear ing sistem macan telung tahune kudu ngirim, ngidini nggunakake gear diameter lan gearboxes drive langsung ing tahap pertama.
Dibandhingake karo tradisional tradisional LS bisa diffuser, diffuser hibrida generasi sabanjure duwe efisiensi tahapan sing tambah 2,5% lan faktor kontrol saka 3%. Tambah iki bisa digayuh kanthi nyampur agul-agul (yaiku agul-agul kasebut dipérang dadi bagean lengkap lan sebagean). Ing konfigurasi iki
Output aliran ing antarane impeler lan diffuser dikurangi kanthi bagean dhuwur agul sing cedhak karo impeller tinimbang agul-agul penyebaran ls konvensional. Kaya dene kanthi diffuser ls konvensional, sudhut utama agul-agul lengkap yaiku kesetaraan saka impeller kanggo ngindhari interaksi impeller-diffuser sing bisa ngrusak agul-agul.
Sebagian nambah dhuwur bledug sing luwih cedhak karo Impeller uga nambah arah aliran cedhak zona pulsasi. Amarga pojok utama bagean vane sing padha tetep diameteripun minangka diffuser ls konvensional, garis throttle ora kena pengaruh, saéngga kanggo aplikasi lan tuning.
Injeksi banyu kalebu tetesan banyu nyuntik menyang stream udara ing tabung sedot. Tetesan nguap lan nyerep panas saka proses gas, saéngga nyuda suhu inlet menyang tahap kompresi. Iki nyebabake nyuda syarat-syarat listrik isentropik lan nambah efisiensi luwih saka 1%.
Nglereni garan gear ngidini sampeyan nambah stres sing diidini saben unit unit, sing ngidini sampeyan nyuda ambane untu. Iki nyuda kerugian mekanik ing gearbox nganti 25%, nyebabake peningkatan efisiensi sakabehe nganti 0,5%. Kajaba iku, biaya kompresor utama bisa dikurangi nganti 1% amarga logam sing kurang digunakake ing kothak gear sing gedhe.
Impeller iki bisa digunakake kanthi koefisien mili (φ) nganti 0,25 lan menehi head 6% luwih saka 65 derajat impler. Kajaba iku, coefisien aliran tekan 0,25, lan ing desain aliran mesin dobel mesin IgC, aliran volumetrik tekan 1,2 yuta m3 / h utawa malah 2,4 yuta m3 / h.
Nilai Phi sing luwih dhuwur ngidini panggunaan impeller diameter sing luwih cilik kanthi volume volume, saéngga nyuda biaya kompresor utama nganti 4%. Dhiameter tahap tahap pertama bisa dikurangi luwih lanjut.
Sirah sing luwih dhuwur dicapai dening sudut deflection impellensi 75 °, sing nambah komponen kecepatan circumferent ing outlet kasebut lan kanthi mangkono menehi sirah sing luwih dhuwur miturut rumus Euler.
Dibandhingake karo impler sing dhuwur lan dhuwur efisiensi, efisiensi impeller rada suda amarga kerugian sing luwih dhuwur ing volute. Iki bisa dibayar kanthi nggunakake keong ukuran medium. Nanging, sanajan tanpa variasi kasebut, efisiensi variabel nganti 87% bisa digayuh ing nomer Mach of 1.0 lan koefisien aliran 0,24.
Volute sing luwih cilik ngidini sampeyan ngindhari tabrakan karo volokes liyane nalika diameter peralatan gedhe dikurangi. Operator bisa ngirit biaya kanthi ngalih saka motor 6-Pole menyang motor 4-kutub sing luwih dhuwur (1000 rpm nganti 1500 rpm) tanpa ngluwihi kacepetan gear sing diidini. Kajaba iku, bisa nyuda biaya materi kanggo giris helikal lan gedhe.
Sakabèhé, kompresor utama bisa ngirit nganti 2% ing biaya ibukutha, ditambah mesin uga bisa ngirit 2% ing biaya ibukutha. Amarga kompak volokon rada efisien, keputusan kanggo nggunakake umume gumantung karo prioritas klien (biaya vs efisiensi) lan kudu ditaksir babagan basis proyek-proyek.
Kanggo nambah kemampuan kontrol, Igv bisa dipasang ing ngarepe pirang-pirang tahap. Iki ing kontras kontras karo proyek IgC sadurunge, sing mung kalebu IGV menyang Fase pertama.
Ing itang awal IgC, koefisien vorteks (yaiku, sudut kapindho Igv sing dipérang dening apa aliran kasebut maju (sudut> 0 °, vorteks maneh). °, meksa mundhak). Iki ora kekuir amarga tandha sudut owah-owahan antarane vortis positif lan negatif.
Konfigurasi anyar ngidini rong rasio vorteks sing beda kanggo digunakake nalika mesin ing mode maju lan mbalikke, saéngga nambah kisaran kontrol kanthi 4% nalika njaga efisiensi sing terus-terusan.
Kanthi nggabungake diffuser ls kanggo Impeller sing asring digunakake ing BACS, efisiensi stage bisa ditambah nganti 89%. Iki, digabungake karo perbaikan efisiensi liyane, nyuda jumlah tahap BAC nalika njaga efisiensi sepur sakabehe. Ngurangi jumlah tahap ngilangi kebutuhan kanggo komponen piping gas, lan rotor lan stator sing gegandhengan, nyebabake tabungan biaya 10%. Kajaba iku, ing pirang-pirang kasus, bisa nggabungake kompresor udara utama lan kompresor booster ing siji mesin.
Kaya sing wis kasebut sadurunge, peralatan penengah biasane dibutuhake ing antarane turbin uap lan lakon. Kanthi desain IgC anyar saka Siemens Energy, Gear Idler iki bisa digabung menyang gearbox kanthi nambah batang idler ing antarane baton lan gear gedhe (4 gear). Iki bisa nyuda biaya total baris (kompresor utama ditambah karo peralatan bantu) nganti 4%.
Kajaba iku, gear 4-piji minangka alternatif sing luwih efisien kanggo kompak motor goncol kanggo motor saka 6 kutub nganti tabrakan utama (yen ana kemungkinan tabrakan volute utawa yen kacepetan pinsion sing diidini bakal dikurangi). ) kepungkur.
Panggunaan kasebut uga dadi luwih umum ing sawetara pasar penting kanggo decarbonisasi industri, kalebu pompa panas lan komprèsi uap, uga komprèsi CO2 ing carbon sing dijupuk, panggunaan (ccus).
Siemens Energy Energy duwe sejarah sing dawa lan ngoperasikake IgC. Kaya sing wis dibayar saka ndhuwur (lan liyane) upaya, kita setya bisa nggunakake transovasi mesin kasebut kanggo nyukupi kabutuhan aplikasi sing unik lan ketemu efisiitas lan tambah kelestarian. Kt2
Wektu Pos: Apr-28-2024