سرجینگ چیست؟ ناپایداری جریان کمپرسور • بالانسر قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر سرجینگ چیست؟ ناپایداری جریان کمپرسور • بالانسر قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر

سرجینگ چیست؟ ناپایداری جریان کمپرسور

منتشر شده توسط admin در

آشنایی با سرجینگ در کمپرسورها

تعریف: موج‌سواری چیست؟

موج زدن (که به آن موج کمپرسور نیز گفته می‌شود) یک ناپایداری آیرودینامیکی شدید در کمپرسورهای گریز از مرکز و محوری است که در آن کل جریان عبوری از کمپرسور به صورت دوره‌ای جهت خود را معکوس می‌کند و فشار و جریان نوسانی با فرکانس‌هایی معمولاً در محدوده 0.5 تا 10 هرتز ایجاد می‌کند. در طول یک چرخه موج، جریان به طور موقت متوقف یا معکوس می‌شود، فشار افت می‌کند، سپس جریان به جلو از سر گرفته می‌شود، فشار افزایش می‌یابد و چرخه تکرار می‌شود. این امر نیروهای نوسانی عظیمی را روی روتور ایجاد می‌کند و باعث ایجاد نوسانات شدید می‌شود. لرزش, صدای غرش بلندی ایجاد می‌کند و اگر فوراً متوقف نشود، می‌تواند کمپرسور را در عرض چند دقیقه از کار بیندازد.

سرج اساساً یک ناپایداری سیستم است که کمپرسور و لوله‌کشی/حجم آن را درگیر می‌کند، نه فقط کمپرسور به تنهایی. این حالت زمانی رخ می‌دهد که تلاش می‌شود کمپرسور در دبی‌های پایین، فراتر از ظرفیت افزایش فشار خود عمل کند و پیشگیری از آن نیازمند سیستم‌های کنترل ضد سرج است که جریان را بالاتر از خط سرج نگه دارند.

مکانیسم افزایش ناگهانی ولتاژ

شرح چرخه افزایش ولتاژ

یک چرخه افزایش ولتاژ معمولی به شرح زیر پیشرفت می‌کند:

  1. کاهش جریان: تقاضای سیستم کاهش می‌یابد، جریان عبوری از کمپرسور کاهش می‌یابد
  2. شروع واماندگی: در جریان بسیار کم، پره‌های کمپرسور از کار می‌افتند (جریان از هم جدا می‌شود)
  3. فروپاشی فشار: کمپرسور متوقف شده نمی‌تواند فشار تخلیه را حفظ کند
  4. معکوس کردن جریان: گاز پرفشار در لوله‌های تخلیه/پلنوم از طریق کمپرسور به عقب جریان می‌یابد
  5. متعادل‌سازی فشار: فشار تخلیه با جریان معکوس گاز افت می‌کند
  6. جریان رو به جلو از سر گرفته می‌شود: به محض افت فشار، کمپرسور می‌تواند دوباره به سمت جلو جریان یابد
  7. افزایش فشار: جریان رو به جلو، فشار تخلیه را افزایش می‌دهد
  8. تکرار چرخه: فشار بالا دوباره باعث توقف می‌شود و چرخه تکرار می‌شود

فرکانس موج

  • با توجه به حجم سیستم (لوله‌کشی، پلنوم‌ها، مخازن) و مشخصات کمپرسور تعیین می‌شود
  • حجم‌های بزرگتر → فرکانس موج کمتر
  • محدوده معمول: 0.5-10 هرتز
  • سیستم‌های کوچک: ۵-۱۰ هرتز
  • سیستم‌های بزرگ: ۰.۵ تا ۲ هرتز
  • فرکانس برای یک سیستم معین نسبتاً ثابت است

شرایطی که منجر به افزایش ناگهانی دما می‌شود

عملیات فراتر از خط سرج

خط سرج در نقشه عملکرد کمپرسور:

  • خط سرج: مرز عملیاتی پایدار سمت چپ روی نقشه کمپرسور
  • عملیات ایمن: در سمت راست خط موج (جریان‌های بالاتر)
  • منطقه سرریز: در سمت چپ خط موج (ناپایدار، ممنوع)
  • حاشیه: معمولاً حاشیه جریان 10-20% را در سمت راست خط سرج فعال کنید.

رویدادهای محرک

  • کاهش تقاضا: تقاضای فرآیند کاهش می‌یابد، جریان کاهش می‌یابد
  • محدودیت تخلیه: بسته شدن یا انسداد دریچه
  • کاهش سرعت: کاهش سرعت کمپرسور بدون کاهش متناسب جریان
  • تغییرات چگالی: تغییرات وزن مولکولی یا دما که بر مشخصه کمپرسور تأثیر می‌گذارند
  • رسوب: رسوبات پره باعث کاهش ظرفیت کمپرسور می‌شود

آثار و پیامدها

لرزش

  • دامنه: می‌تواند به 25-50 میلی‌متر بر ثانیه (1-2 اینچ بر ثانیه) یا بیشتر برسد
  • مولفه محوری: به ویژه در جهت محوری شدید است
  • فرکانس پایین: ضربان‌های ۰.۵ تا ۱۰ هرتز
  • کل ماشین: کل مجموعه کمپرسور تکان می‌خورد و می‌لرزد

آسیب مکانیکی

  • خرابی بلبرینگ: بارهای ضربه‌ای در عرض چند ساعت یاتاقان‌ها را از بین می‌برند
  • آسیب مهر و موم: حرکت محوری و وارونگی فشار، آب‌بندها را از بین می‌برد.
  • آسیب شفت: تنش خمشی و پیچشی ناشی از وارونگی جریان
  • آسیب تیغه: بارهای آیرودینامیکی متناوب که باعث خستگی می‌شوند، و احتمال آزاد شدن پره را به همراه دارند
  • آسیب کوپلینگ: کوپلینگ‌های آسیب‌رسان به ضربه پیچشی
  • یاتاقان محوری: نیروی رانش متناوب و سریع می‌تواند یاتاقان رانش را از بین ببرد.

پیامدهای فرآیند

  • نوسانات فشار و جریان که بر فرآیند پایین‌دستی تأثیر می‌گذارند
  • نوسانات دما ناشی از چرخه‌های تراکم/انبساط
  • اختلالات احتمالی فرآیند یا از کار افتادن سیستم ایمنی
  • مشکلات کیفیت محصول ناشی از شرایط ناپایدار

تشخیص

امضای ارتعاش

  • شروع ناگهانی ضربان قلب با دامنه بزرگ و فرکانس پایین
  • فرکانس در محدوده 0.5 تا 10 هرتز
  • شدید ارتعاش محوری
  • دامنه متغیر و ناپایدار

امضای آکوستیک

  • صدای بلند غرش یا سوت
  • ضربان ریتمیک قابل شنیدن در فرکانس موج
  • متمایز و بی‌نظیر

شاخص‌های فرآیند

  • فشار تخلیه نوسانی
  • جریان نوسانی (ممکن است معکوس شود)
  • نوسانات دما
  • نوسانات جریان موتور

پیشگیری: کنترل ضد نوسانات برق

اجزای سیستم ضد نوسانات برق

شیر بازیافت

  • شیر سریع الاثر که خروجی کمپرسور را به سمت مکش بای‌پس می‌کند
  • برای افزایش جریان هنگام نزدیک شدن به خط موج باز می‌شود
  • در صورت نیاز، برای جریان کامل کمپرسور اندازه گیری شده است

اندازه‌گیری جریان و فشار

  • نظارت مداوم بر میزان جریان و افزایش فشار
  • نقطه کار را روی نقشه کمپرسور رسم کنید
  • تشخیص نزدیک شدن به خط موج

کنترل کننده

  • محاسبه فاصله تا خط موج
  • هنگام نزدیک شدن به موج (با حاشیه ایمنی) شیر بازیافت را باز می‌کند
  • سیستم‌های مدرن از الگوریتم‌های تطبیقی استفاده می‌کنند
  • زمان پاسخ بحرانی (<1 ثانیه مورد نیاز معمول)

رویه‌های عملیاتی

  • هرگز در سمت چپ خط موج عمل نکنید
  • حاشیه جریان 10-20% را از افزایش ناگهانی حفظ کنید
  • تغییرات تدریجی بار (جلوگیری از افت سریع تقاضا)
  • قبل از راه اندازی، از عملکرد صحیح سیستم ضد نوسان برق اطمینان حاصل کنید
  • به صورت دوره‌ای، تست ضد نوسان انجام دهید

واکنش اضطراری

اگر افزایش ناگهانی ولتاژ رخ دهد

  1. اقدام فوری: اگر سیستم خودکار از کار افتاد، شیر بازیافت را به صورت دستی باز کنید
  2. افزایش جریان: تخلیه را باز کنید، مقاومت را کاهش دهید، واحدهای موازی را راه اندازی کنید
  3. کاهش افزایش فشار: کمپرسور کند اگر سرعت متغیر باشد
  4. خاموش کردن اضطراری: اگر افزایش ناگهانی ولتاژ در عرض ۱۰ تا ۳۰ ثانیه متوقف نشود
  5. دوباره شروع نکنید: تا زمانی که علت شناسایی و اصلاح شود

بازرسی پس از افزایش ولتاژ

  • آسیب تیغه را بررسی کنید
  • بررسی وضعیت بلبرینگ
  • یکپارچگی پلمپ را تأیید کنید
  • یاتاقان محوری را بررسی کنید
  • قبل از بازگشت به سرویس، آنالیز ارتعاش انجام دهید

سرج در مقابل سایر ناپایداری‌ها

سرج در مقابل استال چرخشی

  • موج: نوسان جریان در کل سیستم، فرکانس بسیار پایین (0.5-10 هرتز)
  • غرفه چرخان: سلول‌های واماندگی موضعی که حول حلقه می‌چرخند، فرکانس بالاتر (0.2-0.8 برابر سرعت روتور)
  • شدت: موج انفجار مخرب‌تر است، واماندگی ممکن است پیش درآمد موج انفجار باشد

موج در مقابل گردش مجدد

  • موج: کمپرسور خاص، معکوس شدن جریان، ناپایداری سیستم
  • گردش مجدد هوا: می‌تواند در پمپ‌ها یا کمپرسورها رخ دهد، وارونگی جریان موضعی، با شدت کمتر
  • رابطه: گردش مجدد هوا می‌تواند منجر به افزایش ناگهانی فشار در کمپرسورها شود.

سرجینگ خطرناک‌ترین شرایط عملیاتی برای کمپرسورهای گریز از مرکز و محوری است که می‌تواند تجهیزات را در عرض چند دقیقه از بین ببرد. درک مکانیسم سرج، تشخیص مرزهای خط سرج، اجرای کنترل مؤثر ضد سرج و حفظ حاشیه عملیاتی مناسب برای عملکرد ایمن کمپرسور در کاربردهای فشرده‌سازی گاز صنعتی کاملاً حیاتی است.

← بازگشت به فهرست اصلی

Categories:
واتساپ