Izpratne par kompresoru pārspriegumu

Ierīces

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

Daļas

Vibrācijas sensors

$107.47

Daļas

Optiskais sensors (lāzera tahometrs)

$148.07

Ierīces

Balanset-4

$8,123.32

Daļas

Magnētiskā statīva izmērs-60 kgf

$54.93

Daļas

Reflective tape

$11.94

Ierīces

Dinamiskais balansētājs "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definīcija: Kas ir Surging?

Strauji augošs (saukts arī par kompresora impulsu) ir spēcīga aerodinamiska nestabilitāte centrbēdzes un aksiālajos kompresoros, kur visa plūsma caur kompresoru periodiski maina virzienu, radot svārstīgu spiedienu un plūsmu ar frekvencēm parasti 0,5–10 Hz diapazonā. Impulsa cikla laikā plūsma uz brīdi apstājas vai mainās, spiediens pazeminās, pēc tam plūsma atsākas, spiediens paaugstinās un cikls atkārtojas. Tas rada milzīgus svārstību spēkus uz rotoru, radot nopietnus vibrācija, skaļu dūkoņu un var sabojāt kompresoru dažu minūšu laikā, ja to nekavējoties neaptur.

Pārspriegums būtībā ir sistēmas nestabilitāte, kas ietver kompresoru un tā cauruļvadus/tilpumu, ne tikai kompresoru vienu pašu. Tas rodas, mēģinot darboties ārpus kompresora spiediena paaugstināšanas iespējām ar mazu plūsmas ātrumu, un tā novēršanai ir nepieciešamas pretpārsprieguma vadības sistēmas, kas uztur plūsmu virs pārsprieguma līnijas.

Pārsprieguma mehānisms

Pārsprieguma cikla apraksts

Tipisks pārslodzes cikls norit šādi:

1. Plūsmas samazināšana: Sistēmas pieprasījums samazinās, plūsma caur kompresoru samazinās
2. Apstāšanās sākums: Pie ļoti zemas plūsmas kompresora lāpstiņas apstājas (plūsma atdalās)
3. Spiediena sabrukums: Apstādināts kompresors nevar uzturēt izplūdes spiedienu
4. Plūsmas maiņa: Augstspiediena gāze izplūdes cauruļvados/plenumā plūst atpakaļ caur kompresoru
5. Spiediena izlīdzināšana: Izplūdes spiediens samazinās, gāzei plūstot atpakaļ
6. Uz priekšu plūsmas CV: Kad spiediens pazeminās, kompresors atkal var plūst uz priekšu.
7. Spiediena paaugstināšanās: Uz priekšu plūstoša plūsma palielina izplūdes spiedienu
8. Cikla atkārtojumi: Augsts spiediens atkal izraisa apstāšanos, atkārtojot ciklu

Pārsprieguma frekvence

• Nosaka sistēmas tilpums (cauruļvadi, gaisa plūsmas, tvertnes) un kompresora raksturlielumi
• Lielāki apjomi → zemāka pārsprieguma frekvence
• Tipisks diapazons: 0,5–10 Hz
• Mazas sistēmas: 5–10 Hz
• Lielas sistēmas: 0,5–2 Hz
• Frekvence ir relatīvi nemainīga dotajai sistēmai

Apstākļi, kas izraisa pārspriegumu

Darbojas ārpus pārsprieguma līnijas

Kompresora veiktspējas kartes pārsprieguma līnija:

• Pārsprieguma līnija: Kreisākā stabilā darbības robeža kompresora kartē
• Droša darbība: Pa labi no paisuma līnijas (lielāka plūsma)
• Pārsprieguma zona: Pa kreisi no pārsprieguma līnijas (nestabils, aizliegts)
• Marža: Parasti darbojas 10-20% plūsmas robeža pa labi no pārsprieguma līnijas

Izraisošie notikumi

• Pieprasījuma samazināšana: Procesa pieprasījums samazinās, plūsma samazinās
• Izlādes ierobežojums: Vārsta aizvēršanās vai aizsprostojums
• Ātruma samazināšana: Kompresora palēnināšanās bez proporcionālas plūsmas samazināšanas
• Blīvuma izmaiņas: Molekulmasas vai temperatūras izmaiņas, kas ietekmē kompresora raksturlielumus
• Aptraipījumi: Lāpstiņu nogulsnes samazina kompresora jaudu

Ietekme un sekas

Vibrācija

• Amplitūda: Var sasniegt 25–50 mm/s (1–2 collas/s) vai vairāk
• Aksiālais komponents: Īpaši smags aksiālā virzienā
• Zema frekvence: 0,5–10 Hz pulsācijas
• Visa mašīna: Viss kompresora mezgls šūpojas un kratās

Mehāniski bojājumi

• Gultņa atteice: Triecienizturīgas slodzes iznīcina gultņus dažu stundu laikā
• Blīvējuma bojājums: Aksiālā kustība un spiediena maiņas iznīcina blīves
• Vārpstas bojājums: Lieces un vērpes spriegums plūsmas maiņas rezultātā
• Asmens bojājumi: Mainīgas aerodinamiskās slodzes, kas izraisa nogurumu un iespējamu lāpstiņas atbrīvošanos
• Sakabes bojājumi: Vērpes trieciena bojātas sakabes
• Vilces gultnis: Ātri mainīga vilce var sabojāt vilces gultni

Procesa sekas

• Spiediena un plūsmas svārstības, kas ietekmē lejupējo procesu
• Temperatūras svārstības saspiešanas/izplešanās ciklu laikā
• Iespējami procesa traucējumi vai drošības sistēmas atteices
• Produkta kvalitātes problēmas nestabilu apstākļu dēļ

Atklāšana

Vibrācijas paraksts

• Pēkšņa lielas amplitūdas zemfrekvences pulsācijas sākšanās
• Frekvence 0,5–10 Hz diapazonā
• Smaga aksiālā vibrācija
• Nestabila, mainīga amplitūda

Akustiskais paraksts

• Skaļa dūkoņa vai švīkstoņa
• Ritmiska pulsācija dzirdama pie pārsprieguma frekvences
• Atšķirīgs un nepārprotams

Procesa indikatori

• Svārstīgs izlādes spiediens
• Svārstīga plūsma (var mainīt virzienu)
• Temperatūras svārstības
• Motora strāvas svārstības

Profilakse: Pārsprieguma kontrole

Pretpārsprieguma sistēmas komponenti

Pārstrādes vārsts

• Ātras darbības vārsts, apejot kompresora izplūdi uz iesūkšanas vārstu
• Atveras, lai palielinātu plūsmu, tuvojoties pārsprieguma līnijai
• Pielāgots pilnai kompresora plūsmai, ja nepieciešams

Plūsmas un spiediena mērīšana

• Nepārtraukta plūsmas ātruma un spiediena pieauguma uzraudzība
• Atzīmējiet darbības punktu kompresora kartē
• Noteikt tuvošanos pārsprieguma līnijai

Kontrolieris

• Aprēķina attālumu līdz pārsprieguma līnijai
• Atver recirkulācijas vārstu, tuvojoties pārspriegumam (ar drošības rezervi)
• Mūsdienu sistēmas izmanto adaptīvus algoritmus
• Atbildes laiks ir kritiski svarīgs (< 1 sekunde (tipiskā prasība)

Darbības procedūras

• Nekad nedarbiniet pa kreisi no pārsprieguma līnijas
• Saglabājiet 10-20% plūsmas rezervi no pārsprieguma
• Pakāpeniskas slodzes izmaiņas (izvairieties no strauja pieprasījuma krituma)
• Pirms iedarbināšanas pārbaudiet pretsprieguma sistēmas darbību
• Periodiski pārbaudiet pretpārsprieguma aizsardzību

Ārkārtas reaģēšana

Ja rodas pārspriegums

1. Neatliekama rīcība: Ja automātiskā sistēma neizdevās, atveriet recirkulācijas vārstu manuāli
2. Palielināt plūsmu: Atveriet izlādi, samaziniet pretestību, iedarbiniet paralēlās iekārtas
3. Samazināt spiediena pieaugumu: Lēns kompresors, ja ātrums ir mainīgs
4. Avārijas izslēgšana: Ja impulsu nevar apturēt 10–30 sekunžu laikā
5. Nepārstartēt: Līdz cēlonis ir identificēts un novērsts

Pēcpārsprieguma pārbaude

• Pārbaudiet, vai asmeņi nav bojāti
• Pārbaudiet gultņu stāvokli
• Pārbaudiet blīvējuma integritāti
• Pārbaudiet aksiālo gultni
• Pirms atgriešanas ekspluatācijā veiciet vibrācijas analīzi

Pārspriegums salīdzinājumā ar citām nestabilitātēm

Pārspriegums pret rotējošu stabu

• Pārspriegums: Sistēmas mēroga plūsmas svārstības, ļoti zema frekvence (0,5–10 Hz)
• Rotējoša kabīne: Lokalizētas apstāšanās šūnas, kas rotē ap gredzenu, augstāka frekvence (0,2–0,8 × rotora ātrums)
• Smagums: Pieaugums ir postošāks, apstāšanās var būt pieplūduma priekštecis

Pārspriegums pret recirkulāciju

• Pārspriegums: Kompresoram specifiska, plūsmas maiņa, sistēmas nestabilitāte
• Recirkulācija: Var rasties sūkņos vai kompresoros, lokalizēta plūsmas maiņa, mazāk izteikta
• Attiecības: Recirkulācija var izraisīt kompresoru pārslodzi

Pārspriegums ir visbīstamākais centrbēdzes un aksiālo kompresoru darbības stāvoklis, kas spēj iznīcināt iekārtas dažu minūšu laikā. Pārsprieguma mehānisma izpratne, pārsprieguma līniju robežu atpazīšana, efektīvas pretpārsprieguma kontroles ieviešana un atbilstošu darbības rezervju uzturēšana ir absolūti nepieciešama, lai kompresors darbotos droši rūpnieciskās gāzes saspiešanas lietojumos.

---

← Atpakaļ uz galveno indeksu