Egilea: Lukas Bijikli, Produktuen zorroaren kudeatzailea, engranaje integratuak, I + G CO2 konpresioa eta bero ponpak, Siemens energia.
Urte askotan zehar, Engranaje Integratuko konpresorea (IGC) izan da aukeratzeko teknologia aireko bereizketa lantegietarako. Hau da, batez ere, eraginkortasun handia dela eta, zuzenean, oxigeno, nitrogeno eta gas inertearen kostu murriztuetara eramaten duena. Hala ere, deskantonizazioari buruzko arreta gero eta handiagoa da IPCen eskaera berriak, batez ere eraginkortasunari eta malgutasun arautzaileari dagokionez. Kapitalaren gastuak faktore garrantzitsua izaten jarraitzen du landare operadoreentzat, batez ere enpresa txikietan eta ertainetan.
Azken urteetan, Siemens Energy-k IGC gaitasunak zabaltzera bideratutako ILC gaitasunak (I + G) proiektuak hasi ditu aireko bereizketa merkatuaren beharrak asetzeko. Artikulu honek egin ditugun diseinu-hobekuntza zehatz batzuk nabarmentzen ditu eta aldaketa horiek gure bezeroen kostua eta karbonoen murrizketa helburuak betetzen lagun dezaketen aztertzen du.
Gaur egun aireko bereizketa unitate gehienak bi konpresore ditu: aire konpresore nagusia (Mac) eta Aire Konpresorearen bultzada (EAE). Aire-konpresore nagusiak normalean aire-fluxu osoa konprimitzen du presio atmosferikotik 6 barrera. Fluxu horren zati bat EAEn konprimitu da 60 barraren gehieneko presio batera.
Energia-iturriaren arabera, konpresorea lurrun turbina edo motor elektriko batek gidatzen du. Lurrun turbina erabiltzen duzunean, bi konpresoreak turbina berak bultzatzen ditu ardatz bikien bidez. Eskema klasikoan, bitarteko engranaje bat instalatzen da lurrun turbinaren eta HaC-en artean (1. irudia).
Bolak elektrikoan gidatutako eta lurrun turbina gidatutako sistemetan, konpresorearen eraginkortasuna deskarabalizaziorako palanka indartsua da, unitatearen energia kontsumoan zuzenean eragina duelako. Hau bereziki garrantzitsua da lurrun turbinak bultzatutako MGPentzat, lurrun ekoizpenerako bero gehienak erregai fosilen galdaretan lortzen baitira.
Motor elektrikoek lurrun turbinaren alternatiba berdeagoa eskaintzen duten arren, sarritan kontrol malgutasuna behar da. Gaur egun eraikitzen ari diren aire bereizketa landare modernoak sareak konektatzen dira eta energia berriztagarrien erabilera handia dute. Australian, adibidez, amoniako bereizketa unitateak (ASUS) eraikitzeko planak eraikitzeko planak daude, amoniako sintesiaren nitrogenoa ekoizteko eta inguruko haize eta eguzki ustiategietatik elektrizitatea jasoko dutela espero da. Landare hauetan, malgutasun arautzailea funtsezkoa da energia-sorreran gorabehera naturalak konpentsatzeko.
Siemens Energy-ek 1948an (lehenago VK izenarekin ezagutzen zen) garatu zuen. Gaur egun konpainiak mundu osoko 2.300 unitate baino gehiago ekoizten ditu, eta horietako asko 400.000 m3 / h baino gehiagoko fluxu tasak dituzten aplikazioetarako diseinatuta daude. Gure MGPS modernoak 1,2 milioi metro kubiko metroko fluxu-tasa dute eraikin batean. Horien artean, kontsolaren konpresoreen bertsioak dira presio-ratioak 2,5 edo gehiagoko bertsio bakarreko bertsioetan eta presio-ratioetan 6 bertsio serieko bertsioetan.
Azken urteetan, IGC eraginkortasunerako, IGC eraginkortasunerako, malgutasun arautzailearen eta kapitalaren kostuen eskaerak gero eta handiagoak izan daitezen, diseinuaren hobekuntza nabarmen batzuk egin ditugu, jarraian laburbiltzen direnak.
Lehen MAC fasean normalean erabiltzen diren inpeltualen eraginkortasuna areagotu egiten da pala geometria aldatuz. Aktore berri honekin,% 89ko eraginkortasun aldakorrak lor daitezke LS difusore konbentzionalekin eta% 90etik gora difusore hibridoen belaunaldi berriarekin batera.
Horrez gain, bultzadak 1.3 baino altuagoa da. Potentzia-dentsitate eta konpresio erlazio handiagoa du lehen etapa. Horrek, gainera, hiru etapetako Mac sistemetan engranajeek transmititu behar duten potentzia murrizten du, lehenengo etapetan diametroko engranaje txikiagoak eta zuzeneko gidaritza-kutxak erabiltzea ahalbidetuz.
Ls Vane-ren difusore ohiarekin alderatuta, hurrengo belaunaldiko difusore hibridoak% 2,5eko eraginkortasun handiagoa du eta% 3ko kontrol faktorea. Igoera hori palak nahastuz lortzen da (hau da, palak altuera osoko eta altuera partzialeko ataletan banatzen dira). Konfigurazio honetan
Zalantzaren eta difusorearen arteko fluxuaren irteera pala altuen zati bat murrizten da, LS difusore baten palak baino bultzadarengandik gertuago dagoen palak baino. LS CS difusore konbentzionalarekin gertatzen den bezala, palak osoko ertzak akaberarioaren parean daude, palak kaltetu ditzaketen inpelster-difusorearen interakzioa ekiditeko.
Zaletasunetik gertuago dauden palen altuera areagotzeak pultsazio eremutik gertu fluxuen norabidea hobetzen du. Luzera osoko atalean, LS VS difusorearen diametro berdina delako, throttle lerroa ez da eraginik, aplikazio eta sintonizazio sorta zabalagoa ahalbidetuz.
Uraren injekzioak ur-tantak injektatzea suposatzen du aireko korrontean xurgatzeko hodian. Tantaiak prozesuaren gas korrontearen beroa lurruntzen eta xurgatzen du eta, horrela, sarrerako tenperatura konpresio fasera murrizten da. Horrek energia-baldintza isentropikoen murrizketa eta% 1 baino gehiagoko eraginkortasuna areagotzea lortzen du.
Engranaje-ardatzak gogortzeak unitateko eremu bakoitzeko baimendutako estresa handitzeko aukera ematen du eta horri esker, hortzetako zabalera murrizteko aukera ematen du. Horrek engranaje-kutxan galera mekanikoak% 25 murrizten ditu, eta% 0,5eko eraginkortasun orokorra areagotu egin da. Gainera, konpresorearen kostu nagusiak% 1 murriztu daitezke metal gutxiago erabiltzen delako engranaje handian.
Aktore honek 0,25 arteko fluxu koefiziente batekin (φ) funtziona dezake eta 65 graduko impulta baino% 6 handiagoa da. Horrez gain, fluxuaren koefizientea 0,25era iristen da eta IGC makinaren fluxu bikoitzeko diseinuan, fluxu bolumetrikoa 1,2 milioi m3 / h edo 2,4 milioi m3 / hera iristen da.
Phi balio altuagoa da diametroaren bultzatzaile txikiagoa erabiltzea bolumen-fluxu berean, eta, horrela, konpresore nagusiaren kostua% 4 arte murrizten da. Lehenengo etapako bultzadaren diametroa are gehiago murriztu daiteke.
Goi-mailako burua 75º-ko bultzatzailearen desbideratze angeluak lortzen du eta horrek zirkunferentziako abiadura osagaia handitzen du irteerara eta, beraz, buru handiagoa eskaintzen du Eulerren ekuazioaren arabera.
Abiadura handiko eta eraginkortasun handiko bultzadekin alderatuta, bultzatzailearen eraginkortasuna apur bat murriztu da bolutearen galera handiagoak direla eta. Tamaina ertaineko barraskiloa erabiliz konpentsatu daiteke. Hala ere, nahiz eta Volutes horiek gabe,% 87ko eraginkortasun aldakorra 1.0 zenbakia eta 0,24ko fluxu koefizientea lor daiteke.
Txikien txikienak, besteak beste, beste boli batzuekin talka ekiditeko aukera ematen du, engranaje handiaren diametroa murrizten denean. Operadoreek kostuak aurreztu ditzakete 6 polortutik abiadura handiagoko 4 polortetik (1000 RPM-rpm 1500 RPM), gehienezko engranaje abiadura gainditu gabe. Gainera, engranaje heliko eta handientzako material kostuak murriztu ditzake.
Oro har, konpresore nagusiak% 2 arte aurreztu dezake kapitalaren kostuetan, eta motorrak kapital kostuetan% 2 ere aurreztu dezake. Volutut trinkoak hain eraginkorragoak direlako, horiek erabiltzeko erabakia, neurri handi batean, bezeroaren lehentasunen araberakoa da (kostua vs eraginkortasuna) eta proiektuaren arabera proiektuaren arabera ebaluatu behar da.
Kontrol gaitasunak handitzeko, IGV etapa anitzen aurrean instalatu daiteke. Aurreko IGC proiektuen kontrastean dago, lehenengo fasera igotzea soilik.
IGCren lehengo iterazioetan, Vortex koefizientea (hau da, lehenengo IGVaren angeluaren angelua lehenengo IGV1-ren angelua banatuta) etengabe mantendu zen, emaria aurrera egin zen ala ez (angelua> 0 ° murriztea) edo alderantzizko vortex (angelua <0). °, presioa handitzen da). Desabantaila da angeluaren seinale positibo eta negatiboen artean aldatzen delako.
Konfigurazio berriak makinak bi vortex ratio desberdin erabiltzea ahalbidetzen du makina aurrera eta alderantzizko vortex moduan, eta, horrela, kontrola handituz gero, etengabe eraginkortasuna mantentzen da.
LS difusorea euskaratan erabiltzen den bultzadarentzat sartuz, etapa anitzeko eraginkortasuna% 89ra igo daiteke. Horrek, beste eraginkortasun hobekuntzekin konbinatuta, EAEko fase kopurua murrizten du trenaren eraginkortasun orokorra mantentzen duten bitartean. Etapa kopurua murrizteak interkoolatzaile baten, lotutako prozesuen gas hoditeria eta errotorearen eta estatorren osagaien beharra ezabatzen du,% 10eko kostuak aurreztea lortuz. Gainera, kasu askotan posible da aire konpresore nagusia eta booster konpresorea makina bakarrean uztartzea.
Lehen aipatu bezala, bitarteko engranaje bat behar da normalean lurrun turbina eta VAC artean. Siemens energiaren IGC diseinu berriarekin, engranaje idler hau engranaje-kutxan integratu daiteke Pinion ardatzaren eta engranaje handien artean (4 engranaje). Horrek lerro osoa kostua (konpresore nagusia eta ekipamendu osagarriak)% 4 murriztu ditzake.
Gainera, 4 pinion engranajeak alternatiba eraginkorragoak dira korritze motor trinkoagoak, 6 polo batetik 4 poloetatik 4 poloko motorretatik aire konpresore nagusietan (bolada bolaketaren aukera badago edo baimendutako gehieneko pinion abiadura murriztuko bada). iragana.
Haien erabilera ere ohikoagoa da deskarbonizazio industrialarentzat garrantzitsuak diren hainbat merkatuetan, bero-ponpak eta lurrun konpresioa barne, baita CARBON Capture, CCUS) garapenetan CO2 konpresioa ere.
Siemens Energy-k IGC diseinatzeko eta funtzionatzeko historia luzea du. Aurreko (eta beste) eta garapen ahaleginak egin ahala, makina hauek etengabe berritzeko konpromisoa hartzen dugu aplikazio bereziak betetzeko eta gero eta handiagoa den merkatuko eskakizunak betetzeko, eraginkortasun handiagoa eta iraunkortasuna areagotzeko. KT2
Posta: 2012ko apirilak 28-24