Memahami Lonjakan dalam Pemampat
Definisi: Apakah Surging?
Melonjak (juga dipanggil lonjakan pemampat) ialah ketidakstabilan aerodinamik yang ganas dalam pemampat emparan dan paksi di mana keseluruhan aliran melalui pemampat secara berkala membalikkan arah, mewujudkan tekanan dan aliran berayun dengan frekuensi biasanya dalam julat 0.5-10 Hz. Semasa kitaran lonjakan, aliran berhenti atau terbalik seketika, tekanan menurun, kemudian aliran diteruskan ke hadapan, tekanan meningkat, dan kitaran berulang. Ini mewujudkan daya turun naik yang besar pada rotor, menghasilkan teruk getaran, bunyi letupan yang kuat, dan boleh memusnahkan pemampat dalam beberapa minit jika tidak segera dihentikan.
Surge pada asasnya ialah ketidakstabilan sistem yang melibatkan pemampat dan paip/isipadunya, bukan hanya pemampat sahaja. Ia berlaku apabila cuba untuk beroperasi melebihi keupayaan kenaikan tekanan pemampat pada kadar aliran rendah, dan pencegahan memerlukan sistem kawalan anti-lonjakan yang mengekalkan aliran di atas garisan lonjakan.
Mekanisme Lonjakan
Perihalan Kitaran Lonjakan
Kitaran lonjakan biasa berlaku seperti berikut:
- Pengurangan Aliran: Permintaan sistem berkurangan, aliran melalui pemampat berkurangan
- Permulaan Gerai: Pada aliran yang sangat rendah, bilah pemampat terhenti (aliran memisahkan)
- Tekanan Runtuh: Pemampat yang terhenti tidak dapat mengekalkan tekanan nyahcas
- Pembalikan Aliran: Gas tekanan tinggi dalam paip nyahcas/plenum mengalir ke belakang melalui pemampat
- Penyamaan Tekanan: Tekanan nyahcas menurun apabila gas mengalir ke belakang
- Sambungan Aliran Hadapan: Apabila tekanan menurun, pemampat boleh mengalir semula ke hadapan
- Kenaikan Tekanan: Aliran ke hadapan meningkatkan tekanan nyahcas
- Ulangan Kitaran: Tekanan tinggi sekali lagi menyebabkan gerai, mengulangi kitaran
Kekerapan Lonjakan
- Ditentukan oleh isipadu sistem (paip, plenum, vesel) dan ciri pemampat
- Kelantangan yang lebih besar → kekerapan lonjakan yang lebih rendah
- Julat biasa: 0.5-10 Hz
- Sistem kecil: 5-10 Hz
- Sistem besar: 0.5-2 Hz
- Kekerapan yang agak tetap untuk sistem tertentu
Keadaan yang Membawa kepada Lonjakan
Beroperasi Melangkaui Talian Lonjakan
Garis lonjakan pada peta prestasi pemampat:
- Talian Lonjakan: Sempadan operasi paling kiri stabil pada peta pemampat
- Operasi Selamat: Di sebelah kanan garisan lonjakan (aliran lebih tinggi)
- Zon Lonjakan: Di sebelah kiri garisan lonjakan (tidak stabil, dilarang)
- Margin: Biasanya mengendalikan margin aliran 10-20% kanan garisan lonjakan
Peristiwa Mencetuskan
- Pengurangan Permintaan: Permintaan proses menurun, aliran berkurangan
- Sekatan pelepasan: Penutupan atau penyumbatan injap
- Pengurangan Kelajuan: Pemampat perlahan tanpa pengurangan aliran berkadar
- Perubahan Ketumpatan: Perubahan berat molekul atau suhu yang menjejaskan ciri pemampat
- Fouling: Mendapan bilah mengurangkan kapasiti pemampat
Kesan dan Akibat
Vibration
- Amplitud: Boleh mencapai 25-50 mm/s (1-2 in/s) atau lebih
- Komponen paksi: Terutama teruk dalam arah paksi
- Frekuensi Rendah: Denyutan 0.5-10 Hz
- Seluruh Mesin: Keseluruhan pemasangan pemampat batu dan goncang
Kerosakan Mekanikal
- Kegagalan galas: Beban kejutan memusnahkan galas dalam beberapa jam
- Kerosakan meterai: Pergerakan paksi dan pembalikan tekanan memusnahkan pengedap
- Kerosakan aci: Tegasan lentur dan kilasan daripada pembalikan aliran
- Kerosakan Bilah: Beban aerodinamik bergantian menyebabkan keletihan, kemungkinan pembebasan bilah
- Kerosakan Gandingan: Renjatan kilasan merosakkan gandingan
- Galas Tujahan: Tujahan berselang-seli dengan pantas boleh memusnahkan galas tujahan
Akibat Proses
- Tekanan dan ayunan aliran mempengaruhi proses hiliran
- Lawatan suhu daripada kitaran mampatan/pengembangan
- Kemungkinan gangguan proses atau perjalanan sistem keselamatan
- Isu kualiti produk daripada keadaan yang tidak stabil
Pengesanan
Tandatangan Getaran
- Permulaan mendadak denyutan frekuensi rendah amplitud besar
- Kekerapan dalam julat 0.5-10 Hz
- Teruk getaran paksi
- Tidak stabil, amplitud yang berbeza-beza
Tandatangan Akustik
- Bunyi dentuman yang kuat atau berdesir
- Denyutan berirama boleh didengar pada frekuensi lonjakan
- Tersendiri dan tidak dapat disangkal
Penunjuk Proses
- Tekanan nyahcas berayun
- Aliran berayun (mungkin terbalik)
- Turun naik suhu
- Turun naik arus motor
Pencegahan: Kawalan Anti-Lonjakan
Komponen Sistem Anti-Lonjakan
Injap Kitar Semula
- Injap bertindak pantas memintas pelepasan pemampat ke sedutan
- Dibuka untuk meningkatkan aliran apabila menghampiri garisan lonjakan
- Bersaiz untuk aliran pemampat penuh jika diperlukan
Pengukuran Aliran dan Tekanan
- Pemantauan berterusan kadar aliran dan kenaikan tekanan
- Plot titik operasi pada peta pemampat
- Kesan pendekatan kepada garis lonjakan
Pengawal
- Mengira jarak ke garisan lonjakan
- Membuka injap kitar semula apabila menghampiri lonjakan (dengan margin keselamatan)
- Sistem moden menggunakan algoritma penyesuaian
- Masa tindak balas kritikal (< 1 saat keperluan biasa)
Prosedur Operasi
- Jangan sekali-kali beroperasi di sebelah kiri garisan lonjakan
- Kekalkan margin aliran 10-20% daripada lonjakan
- Perubahan beban secara beransur-ansur (elakkan penurunan permintaan yang cepat)
- Sahkan sistem anti-lonjakan berfungsi sebelum dimulakan
- Uji anti-lonjakan secara berkala
Respons Kecemasan
Jika Lonjakan Berlaku
- Tindakan Segera: Buka injap kitar semula secara manual jika sistem automatik gagal
- Tingkatkan Aliran: Buka pelepasan, kurangkan rintangan, mulakan unit selari
- Kurangkan Kenaikan Tekanan: Pemampat perlahan jika kelajuan berubah
- Penutupan Kecemasan: Jika lonjakan tidak dapat dihentikan dalam masa 10-30 saat
- Jangan Mulakan Semula: Sehingga punca dikenal pasti dan diperbetulkan
Pemeriksaan Selepas Lonjakan
- Periksa kerosakan bilah
- Periksa keadaan galas
- Sahkan integriti meterai
- Periksa galas tujahan
- Lakukan analisis getaran sebelum kembali ke perkhidmatan
Lonjakan lwn Ketidakstabilan Lain
Lonjakan lwn Gerai Berputar
- Lonjakan: Ayunan aliran seluruh sistem, frekuensi sangat rendah (0.5-10 Hz)
- Gerai Berputar: Sel gerai setempat berputar mengelilingi anulus, frekuensi lebih tinggi (kelajuan pemutar 0.2-0.8×)
- Keterukan: Lonjakan lebih merosakkan, gerai mungkin menjadi pendahulu kepada lonjakan
Lonjakan lwn. Edaran Semula
- Lonjakan: Pemampat khusus, pembalikan aliran, ketidakstabilan sistem
- Edaran semula: Boleh berlaku dalam pam atau pemampat, pembalikan aliran setempat, kurang teruk
- perhubungan: Peredaran semula boleh menyebabkan lonjakan dalam pemampat
Lonjakan adalah keadaan operasi yang paling berbahaya untuk pemampat emparan dan paksi, yang mampu memusnahkan peralatan dalam beberapa minit. Memahami mekanisme lonjakan, mengenali sempadan garisan lonjakan, melaksanakan kawalan anti lonjakan yang berkesan, dan mengekalkan margin operasi yang betul adalah sangat penting untuk operasi pemampat yang selamat dalam aplikasi pemampatan gas industri.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 