Kompresörlerdeki Dalgalanmayı Anlamak

Cihazlar

Taşınabilir dengeleyici ve Titreşim analizörü Balanset-1A

$2,353.83

Parçalar

Titreşim sensörü

$107.26

Parçalar

Optik Sensör (Lazer Takometre)

$147.78

Cihazlar

Balanset-4

$8,107.90

Parçalar

Manyetik Stand Insize-60-kgf

$54.82

Parçalar

Yansıtıcı bant

$11.92

Cihazlar

Dinamik dengeleyici "Balanset-1A" OEM

$2,067.80

Tanım: Yükseliş Nedir?

Kabaran (kompresör dalgalanması olarak da adlandırılır), santrifüjlü ve eksenel kompresörlerde, kompresörden geçen tüm akışın periyodik olarak yön değiştirdiği ve tipik olarak 0,5-10 Hz aralığında frekanslarda salınımlı basınç ve akış oluşturduğu şiddetli bir aerodinamik kararsızlıktır. Bir dalgalanma döngüsü sırasında akış anlık olarak durur veya tersine döner, basınç düşer, ardından akış ileri doğru devam eder, basınç yükselir ve döngü tekrarlanır. Bu durum, rotor üzerinde muazzam dalgalanan kuvvetler oluşturarak ciddi titreşim, yüksek patlama sesi çıkarır ve hemen durdurulmazsa kompresörü dakikalar içinde tahrip edebilir.

Dalgalanma, temelde yalnızca kompresörü değil, kompresörü ve borularını/hacmini de içeren bir sistem kararsızlığıdır. Düşük akış hızlarında kompresörün basınç artış kapasitesinin ötesinde çalışmaya çalışıldığında ortaya çıkar ve önlenmesi için, akışı dalgalanma hattının üzerinde tutan dalgalanma önleyici kontrol sistemleri gerekir.

Dalgalanma Mekanizması

Dalgalanma Döngüsü Açıklaması

Tipik bir dalgalanma döngüsü şu şekilde ilerler:

1. Akış Azaltma: Sistem talebi azalır, kompresörden geçen akış azalır
2. Duraklama Başlangıcı: Çok düşük akışta kompresör kanatları durur (akış ayrılır)
3. Basınç Çöküşü: Durmuş kompresör deşarj basıncını koruyamaz
4. Akış Tersine Çevirme: Deşarj borularındaki/plenumdaki yüksek basınçlı gaz kompresörden geriye doğru akar
5. Basınç Dengeleme: Gaz geriye doğru aktıkça deşarj basıncı düşer
6. İleri Akış Özgeçmişleri: Basınç düştüğünde, kompresör tekrar ileri doğru akış yapabilir
7. Basınç Artıyor: İleri akış, deşarj basıncını artırır
8. Döngü Tekrarları: Yüksek basınç tekrar durmaya neden olur ve döngü tekrarlanır

Dalgalanma Frekansı

• Sistem hacmi (borulama, plenumlar, kaplar) ve kompresör özellikleri tarafından belirlenir
• Daha büyük hacimler → daha düşük dalgalanma frekansı
• Tipik aralık: 0,5-10 Hz
• Küçük sistemler: 5-10 Hz
• Büyük sistemler: 0,5-2 Hz
• Belirli bir sistem için frekans nispeten sabittir

Dalgalanmaya Yol Açan Koşullar

Dalgalanma Hattının Ötesinde Çalışma

Kompresör performans haritasındaki dalgalanma çizgisi:

• Dalgalanma Hattı: Kompresör haritasında en soldaki kararlı çalışma sınırı
• Güvenli Kullanım: Dalgalanma hattının sağında (daha yüksek akışlar)
• Dalgalanma Bölgesi: Dalgalanma hattının solunda (kararsız, yasak)
• Marj: Tipik olarak dalgalanma hattının sağında 10-20% akış marjı çalıştırılır

Tetikleyici Olaylar

• Talep Azaltma: Proses talebi düşer, akış azalır
• Deşarj Kısıtlaması: Vana kapanması veya tıkanması
• Hız Azaltma: Orantılı akış azaltımı olmadan kompresörün yavaşlaması
• Yoğunluk Değişimleri: Kompresör karakteristiğini etkileyen moleküler ağırlık veya sıcaklık değişiklikleri
• Kirlenme: Bıçak tortuları kompresör kapasitesini azaltır

Etkileri ve Sonuçları

Titreşim

• Genlik: 25-50 mm/sn (1-2 inç/sn) veya daha fazlasına ulaşabilir
• Eksenel Bileşen: Özellikle eksenel yönde şiddetli
• Düşük Frekans: 0,5-10 Hz titreşimler
• Tüm Makine: Tüm kompresör tertibatı sallanıyor ve titriyor

Mekanik Hasar

• Rulman Arızası: Şok yükleri saatler içinde yatakları tahrip eder
• Mühür Hasarı: Eksenel hareket ve basınç tersinmeleri contaları tahrip eder
• Şaft Hasarı: Akışın tersine dönmesinden kaynaklanan eğilme ve burulma gerilimi
• Bıçak Hasarı: Yorgunluğa neden olan alternatif aerodinamik yükler, olası kanat serbest kalması
• Bağlantı Hasarı: Burulma şokuna maruz kalan kaplinler
• İtme Yatağı: Hızlı değişen itme kuvveti, itme yatağını tahrip edebilir

Süreç Sonuçları

• Aşağı akış prosesini etkileyen basınç ve akış salınımları
• Sıkıştırma/genleşme çevrimlerinden kaynaklanan sıcaklık sapmaları
• Olası proses aksaklıkları veya güvenlik sistemi arızaları
• Kararsız koşullardan kaynaklanan ürün kalitesi sorunları

Tespit

Titreşim İmzası

• Büyük genlikli, düşük frekanslı titreşimin ani başlangıcı
• 0,5-10 Hz aralığında frekans
• Haşin eksenel titreşim
• Kararsız, değişken genlik

Akustik İmza

• Yüksek sesli patlama veya uğultu sesi
• Dalgalanma frekansında ritmik titreşim duyulabilir
• Ayırt edici ve benzersiz

Süreç Göstergeleri

• Salınımlı deşarj basıncı
• Salınımlı akış (tersine dönebilir)
• Sıcaklık dalgalanmaları
• Motor akım dalgalanmaları

Önleme: Aşırı Gerilim Kontrolü

Aşırı Gerilim Önleyici Sistem Bileşenleri

Geri Dönüşüm Vanası

• Kompresör deşarjını emişe yönlendiren hızlı etkili valf
• Dalgalanma hattına yaklaşıldığında akışı artırmak için açılır
• Gerektiğinde tam kompresör akışı için boyutlandırılır

Akış ve Basınç Ölçümü

• Akış hızı ve basınç artışının sürekli izlenmesi
• Kompresör haritasında çalışma noktasını işaretleyin
• Dalgalanma hattına yaklaşmayı tespit edin

Kontrolör

• Dalgalanma hattına olan mesafeyi hesaplar
• Dalgalanmaya yaklaşıldığında geri dönüşüm vanasını açar (güvenlik payıyla)
• Modern sistemler uyarlanabilir algoritmalar kullanır
• Tepki süresi kritik (< 1 saniye (tipik gereksinim)

İşletim Prosedürleri

• Dalgalanma hattının solunda asla işlem yapmayın
• 10-20% akış marjını dalgalanmadan koruyun
• Yavaş yavaş yük değişimleri (hızlı talep düşüşlerinden kaçının)
• Başlatmadan önce aşırı gerilim önleme sisteminin çalışır durumda olduğunu doğrulayın
• Anti-dalgalanmayı periyodik olarak test edin

Acil Müdahale

Dalgalanma Meydana Gelirse

1. Acil Eylem: Otomatik sistem arızalanırsa geri dönüşüm vanasını manuel olarak açın
2. Akışı Artırın: Deşarjı açın, direnci azaltın, paralel üniteleri başlatın
3. Basınç Artışını Azaltın: Değişken hız varsa yavaş kompresör
4. Acil Durum Kapatma: Eğer dalgalanma 10-30 saniye içinde durdurulamazsa
5. Yeniden Başlatmayın: Sebep tespit edilip düzeltilene kadar

Dalgalanma Sonrası Denetim

• Bıçak hasarı olup olmadığını kontrol edin
• Yatak durumunu kontrol edin
• Mühür bütünlüğünü doğrulayın
• Baskı yatağını inceleyin
• Hizmete geri dönmeden önce titreşim analizini gerçekleştirin

Dalgalanma ve Diğer Kararsızlıklar

Dalgalanma ve Dönen Durma

• Kabarmak: Sistem genelinde akış salınımı, çok düşük frekans (0,5-10 Hz)
• Döner Tezgah: Halka etrafında dönen yerelleştirilmiş duraklama hücreleri, daha yüksek frekans (rotor hızının 0,2-0,8 katı)
• Şiddet: Yükseliş daha yıkıcı olacak, duraklama yükselişin habercisi olabilir

Dalgalanma ve Devridaim

• Kabarmak: Kompresöre özgü, akış tersine dönmesi, sistem kararsızlığı
• Devir daim: Pompalarda veya kompresörlerde meydana gelebilir, yerel akış tersine dönmesi, daha az şiddetli
• İlişki: Devridaim, kompresörlerde dalgalanmaya neden olabilir

Dalgalanma, santrifüjlü ve eksenel kompresörler için en tehlikeli çalışma koşuludur ve ekipmanı dakikalar içinde tahrip edebilir. Dalgalanma mekanizmasını anlamak, dalgalanma hattı sınırlarını belirlemek, etkili bir dalgalanma önleme kontrolü uygulamak ve uygun çalışma marjlarını korumak, endüstriyel gaz sıkıştırma uygulamalarında kompresörlerin güvenli çalışması için son derece önemlidir.

---

← Ana Dizin'e Geri Dön