Конструкция и характеристики компрессора — УКЦ

Рис. 1

Компрессор типа scroll состоит из двух стальных спиралей, расширяющихся от центра к периферии цилиндра и вставленных одна в другую. Одна из спиралей закреплена неподвижно, вокруг нее вращается подвижная спираль. Подвижная спираль установлена на эксцентрике и при вращении ее внешняя поверхность как бы катится по внутренней поверхности неподвижной спирали (Рис.1). Благодаря этому точка контакта спиралей постепенно перемещается от периферии к центру, сжимая перед собой пары хладагента и вытесняя их наружу через отверстие, имеющееся в центре неподвижной спирали.

Как фаза всасывания (во внешней части спиралей), так и фаза подачи (во внутренней части) происходят почти непрерывно. Благодаря особенностям конструкции, компрессоры типа scroll обладают рядом преимуществ перед поршневыми компрессорами:

• отсутствие клапанов всасывания и подачи в т. ч.:
  • повышение КПД цикла вследствие отсутствия потерь давления, вызываемых работой самих клапанов;
  • отсутствия шума, создающегося при открытии и закрытии клапанов в момент их соприкосновения с панелью клапанов;
• повышение объемной производительности, приближающейся к 100% из-за отсутствия «мертвого» пространства;
• сокращение количества подвижных деталей, вследствие чего уменьшается опасность возникновения поломок.

Функционируя на основе одного принципа, компрессоры scroll, в зависимости от модели и изготовителя, имеют значительные технологические и механические различия.

 

Трехмерная адаптация

Рис. 2

Компрессоры scroll «CompIiant» (Рис.2) отличаются особой «адаптацией» (приспосабливаемостью), обеспечивающей продолжительное функционирования оборудования .

Осевые силы контакта между спиралями регулируются, главным образом, за счет давления газа на неподвижную спираль, смонтированную на эластичной основе, компенсирующей ее колебания. Это сбалансированное взаимодействие приводит к уменьшению, как нагрузки на основные плоскости подвижной спирали, так и сил трения между двумя спиралями.

Адаптация двух спиралей происходит в трехмерном измерении, то есть они могут отдаляться друг от друга при компрессии, как в радиальной плоскости, так и по оси. В чрезвычайных случаях, подвижная спираль приподнимается, и таким образом жидкость и загрязнения выталкиваются во внешнее пространство. При этом не возникает необходимость устанавливать на холодильном контуре сепаратор жидкости или накопительную емкость на линии всасывания

Факторы надежности

Износостойкость. В компрессоре scroll «Compliant» две спирали производят между собой контакт типа «металл-металл» как в радиальной плоскости так и по вертикали (между срезом одной спирали и дном другой). Второй тип контакта разработан таким образом, чтобы исключить установку уплотнительной прокладки.

Подвижная спираль «вращается» по поверхности неподвижной спирали с минимальным трением, и поверхности спиралей доводятся до «зеркального» состояния. Повышающаяся таким образом эффективность работы компрессора сохраняется на весь срок его эксплуатации.

Условия запуска. Характерной особенностью компрессора scroll «Compliant» является то, что он всегда запускается вхолостую, даже при несбалансированном давлении в контуре. Это происходит за счет установки обратного клапана на линии подачи компрессора. При остановке компрессора две спирали размыкаются, как по вертикали, так и по горизонтали.

При новом запуске компрессор не испытывает нагрузки, поскольку возрастание давления происходит постепенно: только при достижении им рабочего давления в контуре подачи клапан открывается, неразрывность контура восстанавливается.

Система защиты. Компрессор scroll оснащен соответствующей внутренней системой защиты от повышенных соотношений давлений – плавающее уплотнение. При нормальном функционировании оно служит механическим уплотнением между участками высокого и низкого давления. Когда же в моделях для кондиционирования воздуха соотношение давлений превышает 10:1 (при чрезвычайных ситуациях в контуре), плавающее уплотнение отделяется от своего ложа, позволяя газу под высоким давлением перемещаться со стороны линии подачи к участку низкого давления.

Защита от повышенных температур на линии подачи в зависимости от модели может осуществляться с использованием термостата или эквивалентного ему датчика. При функционировании компрессоров scroll «CompIiant» не возникает вибрации вследствие равномерности процессов всасывания и сжатия газа.

Смазка. Вследствие малой скорости вращения и силы трения в каждой точке контакта непосредственной смазки спиралей не требуется. Масло служит только для смазки подшипников и плавающего уплотнительного кольца.

Область применения

Рис. 3

Область применения компрессоров scroll для кондиционирования воздуха распространяется на все виды кондиционирования гражданских объектов, на системы тепловых насосов (ввиду возможности работать при высоких температурах конденсации) и на многие виды промышленных холодильных систем.

На рисунке 3 показана область применения при температурах испарения от —23 до 12,5°С. В ее пределах существуют ограничения, обусловленные различными условиями на линии всасывания. Во всех случаях не требуется обеспечения дополнительной вентиляции.

Наличие упомянутых выше ограничений продиктовано необходимостью ограничения температуры подачи газа в пределах 143°С.

Рис. 4

Наряду с моделями для кондиционирования воздуха разработан ряд специальных компрессоров «CompIiant» для холодильных установок, способных функционировать при средних и низких температурах с использованием или без инжектирования пара или жидкости.

Холодильные показатели и показатели потребления энергии

Компрессор scroll обеспечивает высокую объемную производительность (близкую к 100%), поэтому его рабочий объем меньше равного по мощности поршневого компрессора.

На рисунке 4 приводится сравнение объемной производительности компрессора scroll и соответствующего ему поршневого компрессора: разница между производительностью двух компрессоров существенно возрастает с увеличением соотношения давлений.

В компрессоре scroll сжатый газ не расширяется в конце цикла, не происходит предварительного разогрева всасываемого газа. Это позволяет перекачивать большие массы газа, что повышает общую производительность компрессора.

Функционирование в режиме кондиционирования

Рис. 5

Высокая объемная производительность компрессора scroll имеет значительный положительный эффект при его использовании для обеспечения комфорта в помещении: кривая вырабатываемой компрессором мощности относительно температурной нагрузки имеет пологий наклон (Рис. 5).

В компрессоре scroll холодильная мощность сохраняется практически неизменной, что равнозначно постоянному режиму функционирования компрессора с меньшим количеством циклов остановки/запуска по сравнению с типичными поршневыми компрессорами; благодаря этому обеспечивается более эффективный и продолжительный контроль относительной влажности в помещении.

Рис. 6

Температура газа на нагнетании у компрессора scroll ниже, поскольку ограничен внутренний перегрев всасываемого газа, вследствие чего уменьшается и давление конденсации.

Функционирование в режиме теплового насоса

Компрессор scroll «Compliant» функционирует с большой эффективностью также в режиме теплового насоса, по сравнению с поршневым компрессором. Низкая температура испарения оказывает меньшее влияние на его работу. На рисунке 6 приводится сравнение кривых мощности нагрева относительно температуры испарения при постоянном значении температуры конденсации 50°С.

Компрессор С415М технические характеристики, цена

Компрессор С415М — настоящий промышленный компрессор с приличной производительностью сжатого воздуха в 720 л/минуту, высоким давлением (до 10 бар), объемным ресивером в 230 литров, оснащенный пневмоавтоматикой.

Компрессор не предназначен для перемещения по производству, выпускается без колес.

Компрессоры этой серии есть практически на каждом предприятии бывшего СССР, они просты в эксплуатации и ремонтопригодны. Могут быть установлены на самые различные производственные участки.

Компрессор С415М видео

Надёжно, экономично, функционально!

Поршневой компрессор с415м — выбираем надежность, экономичность и функциональность. Сравнительно низкая стоимость и возможность сжимать помимо воздуха и другие промышленные газы, обеспечивает постоянный спрос на поршневые компрессоры, и, в частности — на компрессор с415м, который завоевал доверие потребителей благодаря своей высокой надежности и простоте эксплуатации.

Поршневые компрессоры продолжают оставаться популярными для использования в тяжелых промышленных условиях. Специфический режим работы 50/50, когда после определенного промежутка непрерывного функционирования, компрессор с415м необходимо выключить и остудить, подходит режиму работы многих промышленных предприятий.

Компрессоры с415м отличаются достаточно высокой производительностью в тяжелых производственных условиях: повышенной влажности или относительно сильной запыленности. Они также показали высокую надежность работы при неблагоприятном температурном режиме.

Если вы хотите приобрести на свое предприятие надежный, компактный, долговечный компрессор средней производительности, то вам стоит обратить внимание на модель с415м.

Цена

Еще одно его достоинство —  доступная цена, стоимость этой модели почти на 40% ниже, чем у аналогичного с416м с чуть большей мощностью и производительностью. Производительность 720 л/мин компрессора с415м, позволяет выполнять все промышленные задачи, для которых они предназначены.

Компрессор с 415м оснащен электродвигателем на 5.5 кВт/380В, мощности которого достаточно для того, чтобы обеспечить выработку объемов сжатого газа, необходимого для работы крупного пневматического оборудования и выполнения многих других задач. Оснащенный вместительным воздухосборником, компрессор с415м, выдерживает рабочее давление в 10 атмосфер.

Реле давления

Как и многие компрессоры этого типа, оснащен реле давления. Оно обеспечивает правильный рабочий режим оборудования — запускает компрессор в работу автоматически, если давление воздуха опускается ниже допустимой отметки, и отключает его, если давление превышает верхний предел.

Габариты

Небольшие размеры, экономичный, но достаточно мощный двигатель и ресивер оптимального объема обеспечивают компрессору с415м меньшее энергопотребление, чем у многих аналогичных моделей. Модель с415м — это удачный выбор для установки в гараже, для цехов и мастерских дорожного, строительного или промышленного предприятия. Если сжатый воздух необходим вам постоянно, но требуемые объемы сравнительно невелики, выбирайте компактную стационарную модель — маслозаполненный компрессор с головкой с415м.

Вы оцените простоту обслуживания этого устройства, высокое качество всех комплектующих деталей, удобство эксплуатации и ремонта компрессора. Надежная работа в течение длительного срока модели с415м обусловила ее популярность на территории СНГ — практически ни одно предприятие не обходится без этого оборудования. 

Уточнить наличие, цену и купить компрессор с415м Вы можете позвонив нам по телефону +7 (495) 107 02 64.

Отзывов еще никто не оставлял

Как читать кривую производительности центробежного компрессора

В этой статье мы узнаем, как читать кривую производительности центробежного компрессора. Если вы новичок в компрессоре, эта статья определенно познакомит вас с кривой производительности центробежного компрессора. Если вы уже знаете о кривой производительности центробежного компрессора, эта статья обязательно освежит ваши знания. Теперь давайте посмотрим на кривую производительности.

Кривая производительности центробежного насоса, состоящая из следующих трех важных кривых

• Дифференциальное давление (или в некоторых случаях политрофический напор) в зависимости от расхода на входе
• Мощность тормоза в зависимости от расхода на входе
• Эффективность в зависимости от расхода на входе

Зависимость перепада давления от скорости потока на входе

На этой кривой дифференциальное давление указано по вертикальной оси, а скорость потока на входе — по горизонтальной оси. С увеличением расхода на входе в компрессор напор, развиваемый пуском компрессора, уменьшается. Компрессор развивает максимальный перепад давления (напор), называемый Surge (3A). Расход и давление, соответствующие точке помпажа, относятся к помпажу потока и помпажу.

Когда расход на входе увеличивается (см. ниже кривую производительности), перепад давления (напор) продолжает уменьшаться до максимального расхода (правая часть кривой), называемого «точкой каменной стены» или «точкой остановки». Точка Стоунволла или точка остановки относится к максимальному рабочему диапазону центробежного компрессора.

Расход на входе и перепад давления (напор) связаны друг с другом, их нельзя изменить без изменения другого параметра.

Тормозная мощность в зависимости от расхода на входе

На этой кривой разрывная мощность представлена ​​по вертикальной оси, а расход на входе по горизонтальной оси (см. ниже кривую производительности). Как видно из кривой, тормозная мощность не начинается с нуля, минимальная мощность представлена ​​на кривой для преодоления потерь на трение и инерции центробежного компрессора.

Исходя из номинального расхода компрессора, номинальная мощность определяется по этой кривой.

Эффективность в зависимости от скорости потока на входе

Как видно из кривой производительности, кривая эффективности поднимается по мере увеличения скорости потока. Но в какой-то момент кривая достигает максимума и начинает снижаться. Максимальный балл называется Best Efficiency Point (BEP). Всегда предпочтительнее использовать центробежный компрессор в точке наилучшего КПД (BEP), но на практике мы не можем согласовать требуемую рабочую точку с BEP компрессора.

Если центробежные компрессоры работают на уровне BEP или близком к нему, мы получаем не только более высокую эффективность, но и меньшую вибрацию компрессора.

Как читать кривую производительности центробежного компрессора?

Рассмотрим центробежный компрессор, требуемые рабочие точки указаны ниже

Номинальный расход – 66000 кг/ч

Давление всасывания – 10 бар

Давление нагнетания – 65 бар

Перепад давления – 55 бар

Рабочая точка

Маркировка красного цвета обозначает рабочую точку центробежного компрессора. Расход, соответствующий рабочей точке, называется «рабочий расход», а соответствующее давление нагнетания называется «рабочее давление нагнетания». В нашем примере рабочий поток составляет 66 000 кг/ч, а давление нагнетания — 65 бар.

Иногда производитель компрессора указывает политропический напор или дифференциальное давление вместо давления нагнетания.

Скорость

Как видно из кривой производительности, кривые зависимости скорости потока от давления нагнетания соответствуют скорости. (т. е. для различных скоростей компрессора кривые расхода Vs давления нагнетания изменяются соответственно)

На кривой точка (1) представляет скорость 100% (также называемую номинальной скоростью) кривой, а точка ( 1А) представляют собой максимальную непрерывную скорость компрессора. В этом случае максимальная скорость составляет 105% от номинальной скорости.

Точка остановки или Каменная стена

Максимальный расход, развиваемый центробежным компрессором, называется точкой остановки или точкой остановки (2). Ниже этой точки компрессор аэродинамически нестабилен.

Помпаж

Точка помпажа относится к минимальному расходу в центробежном компрессоре, ниже происходит мгновенное реверсирование ротора. См. кривую производительности для помпажа, представленного точкой (3).

Во избежание помпажа компрессора в системе компрессора установлена ​​антипомпажная система. Согласно кривой линия защиты от помпажа представлена ​​как (точка 3А). Обычно считается, что противопомпажная линия на 10 % выше помпажного расхода.

В технологическом компрессоре компрессор работает в различных случаях. Это необходимо для предотвращения работы компрессора в левой линии помпажа. Если компрессор работает в этой области, это может привести к катастрофическому отказу.

Эффективность

Рабочий поток центробежного компрессора пересекается на кривой эффективности, соответствующей эффективности по оси Y, называемой «Рабочей эффективностью» компрессора. Эта точка представлена ​​как точка (4) на кривой.

Как мы видели кривую эффективности, кривая начинает расти и достигает точки максимума, а затем начинает снижаться с увеличением расхода.

Максимальная точка на кривой эффективности, называемая «Точка наилучшей эффективности (BEP)», представлена ​​точкой (4A).

Тормозная мощность

«Тормозная мощность» или «номинальная мощность» представляет собой мощность, необходимую компрессору для обеспечения номинального/рабочего расхода при номинальном давлении нагнетания или напоре.

Согласно кривой рабочий поток центробежного компрессора пересекается на кривой мощности торможения и соответствующей мощности по оси Y, называемой «мощностью торможения компрессора». Он представлен точкой (5) на кривой.

В текущем примере тормозная мощность составляет 3000 кВт.

Мощность, соответствующая «концу кривой» на кривой тормозной мощности, представленной точкой (5A) на кривой. В зависимости от требуемой тормозной мощности будет выбран двигатель в киловаттах или л. с.

Если компрессор приводится в действие паровой турбиной, то паровая турбина рассчитана на 110 % максимальной мощности, необходимой для всего компрессорного агрегата.

Диапазон регулирования

Процент изменения производительности между номинальной производительностью и производительностью в точке помпажа при номинальном напоре, когда блок работает при номинальной температуре всасывания и составе газа. См. ниже рисунок для представления диапазона.

Заключение

Для правильного выбора центробежного компрессора необходимо проверить следующие пункты на кривой производительности центробежного компрессора.

1. Нормальный рабочий/номинальный расход
2. Нормальный рабочий/номинальный напор
3. Скорость компрессора
4. Открытие IGV (если IGV будет использоваться для управления потоком, то IGV полностью закрыт представляет собой минимальный расход компрессора, а IGV полностью открыт (100%) представляет максимальный поток в компрессор)
5. Максимальный расход и предел защиты от помпажа
6. Эффективность
7. Мощность тормоза компрессора
8. Мощность в конце кривой
9. Отказоустойчивость

Совет по анализу 1.

13 — Оптимизация производительности поршневого компрессора

В системах сбора природного газа поддержание минимально возможного давления всасывания может обеспечить значительное преимущество в производительности. Поскольку месторождения колеблются и со временем сокращаются, необходимо регулярно проводить оптимизацию компрессора, чтобы минимизировать давление всасывания, одновременно максимизируя производительность и поддерживая высокий уровень общего использования парка.

Кривые производительности компрессора представляют собой графическое представление оптимизированного рабочего диапазона давления всасывания компрессора при заданных условиях. Расход, представленный на кривой, представляет собой максимально возможную пропускную способность при заданном давлении всасывания, а мощность — это общая потребляемая мощность, необходимая для осуществления сжатия.

Кривая производительности поршневого компрессора

Кривая нагрузки, показанная на рисунке ниже, показывает оптимизированную производительность двухступенчатого агрегата при давлении нагнетания 6000 кПа изб. Кривую можно разделить на три сегмента: силовой участок, изгиб и рабочий объем цилиндра.

 

Участок мощности кривой указывает на использование мощности на уровне 100 %. В этой части кривой зазорные устройства обычно используются для разгрузки водителя, и это переводится как увеличение мощности

Часть кривой емкости цилиндра подразумевает использование емкости цилиндра на 100%, что означает, что зазор не добавляется. к цилиндру(ам) первой ступени, и двигатель работает на максимальной скорости.

Колено кривой является единственной точкой на оптимизированной кривой нагрузки, где использование рабочего объема цилиндра и потребляемая мощность равны 100%.

A КРИВАЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПРЕССОРА

 

Поршневые компрессоры могут быть полностью оптимизированы для максимальной производительности только в том случае, если либо использование мощности цилиндра, либо использование мощности, либо и то, и другое составляет 100 %.

 

Хотя производительность компрессора увеличивается с увеличением давления всасывания, производительность газовой скважины улучшается за счет более низкого давления всасывания. Газопроницаемость скважины увеличивается с уменьшением динамического забойного давления, на которое может напрямую влиять давление всасывания компрессора. Эта взаимосвязь представлена ​​кривой отношения производительности притока (IPR).

Кривая IPR может быть построена для отдельной скважины или всего месторождения и представляет собой отношение производительности скважины или месторождения к изменениям динамического забойного давления. Типичная кривая IPR скважины показана на рисунке ниже, где максимальная производительность эквивалентна абсолютному открытому дебиту (AOF). AOF представляет собой дебит скважины, если бы не было противодавления, и является мерой производительности скважины и производительности. Обратите внимание, как уменьшение давления P (ось Y) приводит к увеличению производительности Q (ось X). Это говорит нам о том, что увеличение давления всасывания компрессора приведет к снижению дебита скважины и потерям добычи, в то время как снижение давления всасывания компрессора будет стимулировать дебит скважины и потенциально увеличить дебит.

ЗАВИСИМОСТЬ ОТДАЧИ СКВАЖИНЫ

Форма кривой IPR будет варьироваться для каждой скважины в зависимости от характеристик резервуара. Кроме того, кривая IPR скважины будет иметь тенденцию к сокращению при продолжении добычи газа из-за связанного с этим снижения пластового давления.

Перестановка осей x и y кривой IPR позволяет нам отобразить зависимость производительности скважины на кривой производительности компрессора. Постоянная оптимизация поршневого компрессора таким образом, чтобы либо использование цилиндра, либо использование мощности оставались на уровне 100%, обеспечивает работу в точке пересечения кривой IPR с кривой производительности компрессора. Поскольку кривая производительности компрессора представляет собой максимально возможную производительность компрессора при любом заданном давлении всасывания и фиксированном давлении нагнетания, точка пересечения кривой IPR с кривой производительности компрессора является оптимальной рабочей точкой с текущим компрессорным оборудованием. Любое увеличение давления всасывания приведет к уменьшению потока вправо на кривой IPR. В качестве альтернативы любое снижение давления всасывания может быть достигнуто только за счет дополнительной мощности сжатия, полученной либо путем добавления большего количества компрессоров, либо путем существенной модификации установленного в настоящее время компрессорного агрегата.

КРИВАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМПРЕССОРА С ПРИМЕРОМ КРИВОЙ IPR

На приведенных выше кривых производительности оптимизированная кривая производительности компрессора представлена ​​красной линией потока, проходящей через точки 1-2-3-4-5-6-7-8-9. В то время как VVCP оставались закрытыми между точками 5-6-7-8, точки 1-2-3-4 и 9 были получены путем добавления заданного зазора к цилиндрам через точные положения гнезд.

В любой момент времени компрессор имеет кривую производительности, характерную для текущей конфигурации. Это показано пунктирными линиями, идущими от точек 1, 2, 3 и 4 на кривой производительности на рисунке ниже. Однако поршневые компрессоры могут быть полностью оптимизированы для достижения максимальной производительности только в том случае, если использование объема цилиндра или использование мощности, или и того, и другого составляет 100 %. Таким образом, пунктирные линии представляют операцию, которая не полностью оптимизирована. Чтобы производительность компрессора оставалась на оптимизированной кривой производительности, вероятно, потребуется регулировка карманов.

Рабочее давление всасывания и расход полностью оптимизированного поршневого компрессора представляют собой пересечение оптимизированной кривой производительности компрессора и кривой эксплуатационной производительности.

 

КРИВЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ ВЫБРАННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ VVCP

Знаете ли вы, что можно использовать инструмент E nalysis Simulation Tool для моделирования рабочего диапазона любого компрессора, зарегистрированного в Enalysis? Нажмите, чтобы прочитать E-Tip 1.