کمپرسور سانتریفیوژ

کمپرسور سانتریفیوژ یک نوع کمپرسور دینامیکی است که اساس کار آن تولید هوای فشرده در اثر حرکت ایمپلر (Impeller) است. این ایده چنان جذاب و اثربخش بود که بسیاری از شرکت‌های تولیدی به فکر استفاده یا ساخت کمپرسور‌های سانتریفیوژ افتادند، دلیل این جذابیت در وجود سه عامل مختلف بود:

• حجم هوای تولیدی بالا
• ساختار ساده
• وزن سبک

این سه عامل موجب شده است خریداران کمپرسور سانتریفیوژ و کمپرسور سانتریفیوژ صنایع سنگین هر روز بیشتر از قبل شوند. در این مقاله نگاهی به کمپرسور سانتریفیوژ می‌اندازیم، ضمن آنکه تولید دانش‌بنیان کمپرسور شرکت هوایار را نیز بررسی خواهیم کرد.

کمپرسور سانتریفیوژ چگونه کار می‌کند؟

کار کمپرسور تغییر فشار هوا است و در کمپرسور سانتریفیوژ با استفاده از افزایش نیروی جنبشی به ذرات هوا و کاهش ناگهانی سرعت آنها، فشار ایجاد می‌شود. برای این فرآیند سه بخش اصلی کمپرسور درگیر می‌شود:

1. ایمپلر (Impeller)‌ها: ایمپلر بطور عمده از فولادهای آلیاژی ضد زنگ ساخته می‌شود و می‌تواند دارای طرح باز یا بسته باشد. طرح باز در کاربردهای هوا رایج تر است. بعد از هر ایمپلر (IMPELLER) سرعت هوا بطور چشمگیری افزایش می‌یابد.
2. دیفیوزر: بعد از ایمپلر سیال وارد پخش کننده(DIFFUSER) می‌شود و با کاهش سرعت سیال، فشار استاتیک آن افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر در این فرآیند انرژی جنبشی گاز در فشار پایین و سرعت بالا، به سرعت پایین و فشار بالا مبدل می‌شود.
3. محفظه حلزونی: به محفظه حلزونیvolute گفته می‌شود. هوای خروجی از سمت دیفیوزر وارد محفظه حلزونی شده و به در نهایت به سمت خط مصرف کننده می رود (به محفظه حلزونی، کلکتور نیز گفته می‌شود).

کمپرسورهای سانتریفیوژ انواع مختلفی دارند، اما فرآیند تولید هوای فشرده در همه آنها همین‌گونه است.

انواع کمپرسور سانتریفیوژ

کمپرسور سانتریفیوژ از لحاظ ساختاری به دو گروه مختلف تقسیم‌بندی می‌شود:

1. کمپرسور تک‌مرحله‌ای: در کمپرسور سانتریفیوژ تک‌مرحله‌ای یک ایمپلر (Impeller) در مسیر عبور هوا قرار می‌گیرد و کار فشرده‌سازی را انجام می‌دهد. این نوع از کمپرسور در صنایعی استفاده می‌شود که نیاز به فشار هوای بالا نیست.
2. کمپرسور دو یا چند‌مرحله‌ای:به طور معمول در این کمپرسور از دو یا چند ایمپلر (Impeller) (گاه ده ایمپلر) استفاده می‌شود. در کمپرسورهای چندمرحله‌ای از اینترکولر‌ها یا خنک‌کننده‌های میانی استفاده می‌شود که باعث می‌شود دمای هوا کمتر شود. دمای کمتر هوا، رطوبت کمتر خواهد داشت و در نتیجه پوسیدگی قطعات کمپرسور کمتر خواهد بود.

کمپرسور گیربکسی چیست؟

 کمپرسورهای گیربکسی که در زبان انگلیسی به آن Integrally Geared گفته می‌شود، ماشین‌های مولتی شفت هستند که چندین محور پینیون با چند ایمپلر (Impeller)، هرکدام در اطراف یک چرخ‌دنده مرکزی قرار گرفته‌اند. هر شفت پینیون دارای یک ایمپلر و یک پره هوای ورودی است که کار پینیون تنظیم سرعت ایمپلر است. چنین ساختاری موجب شده به راندمان بیشتری نسبت به کمپرسور تک شفت دست پیدا کنیم. یکی دیگر از تغییراتی که در کمپرسور گیربکسی هوایار داده شده، وجود یک خنک‌کننده میانی (intercooler) در هر طبقه است. قرارگیری خنک‌کننده در هر طبقه باعث می‌شود با تعداد استیج کمتری نسبت به کمپرسور تک شفت به فشار هوای موردنظر خود دست پیدا کنیم.

همان‌طور که اشاره شد کمپرسور گیربکسی شرکت هوایار طبق استاندارد API ساخته شده است که در صنایع نفت، گاز پتروشیمی صنایع فولاد و سایر صنایع سنگین کاربرد دارد و در زیر این استانداردها را نیز مرور می‌کنیم.

استاندارد API  چیست؟  

شرکت‌های تولیدی در زمان ساخت کمپرسور ملزم به رعایت قوانین استاندارد هستند که این قوانین API  نام دارد. استاندارد API را مؤسسه ملی نفت و گاز آمریکا وضع کرده است و در مورد کمپرسورها به چند دسته خاص تقسیم می‌شود که عبارت است از:

 کمپرسورهای فرآیندی: API 617

کمپرسور سانتریفوژ هوا: API 672

چرخ دنده و سیستم گیربکس: API 613

سیستم‌های روغن روان کننده: API 614

شفت کمپرسورها: API 692

یکی از رایج‌ترین استانداردها در ساخت کمپرسور محوری و سانتریفیوژ فرآیندی استاندارد API 617است که سازندگان کمپرسورها به آن توجه زیادی می‌کنند. در این استاندارد الزامات مربوط به متریال، شرایط عملکردی و محیطی، جانمایی پکیج، نشت بندها و بیرینگ‌ها، سیستم روغن کاری و سایر موارد مربوط به کمپرسورهای فرآیندی مورد استفاده در صنعت نفت و گاز آورده شده است. شرکت هوایار با توجه به همین الزامات و با افزودن برخی نوآوری‌ها در طراحی و ساخت کمپرسورهای خود، به عنوان یک شرکت دانش بنیان در این حوزه شناخته می شود. برخی از این نوآوری ها عبارتند از: 

1. طراحی آیرودینامیکی ایمپلر: برای عملکرد بهتر کمپرسور نیاز است تا دیتاهای لازم مثل قطر اجزاء، اندازه‌ها و دورهای کاری تحلیل و طراحی گردد. بعد از طراحی نوبت به تحلیل فشار خروجی و دبی موردنظر است. زمانی که تحلیل‌ها انجام شد مشخص می‌شود که یک کمپرسور چندطبقه خواهد بود. در زمان طراحی ایمپلرها مناسب ترین توزیع زاویه با توجه به زوایای ورودی و خروجی در نظر گرفته می‌شود تا ایمپلر کمپرسور بهترین و مطمئن ترین عملکرد را داشته باشد.
2. یکی از مهم‌ترین ملاحظات مورد توجه در طراحی کمپرسورهای دور بالا، طراحی بیرینگ‌ها جهت تحمل بارهای دینامیکی وارد بر روتورها است. در حالی که ژورنال بیرینگ‌ها به عنوان نسل اولیه‌ی یاتاقان‌های لغزشی کاربردها گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند، نسل پیشرفته‌ی این یاتاقان‌ها، موسوم به TILTING-PAD JOURNAL/THRUST BEARING با ظرفیت تحمل بار و سفتی مطلوب در سال‌های اخیر حوزه ی روتور دینامیک تجهیزات دور بالا را دچار تحول شگرفی گرده است. با طراحی و تنظیم پارامترهای این گروه از بیرینگ‌ها، خواص دینامیکی مختلفی در دو راستای متعامد قابل دستیابی خواهد بود. این شرکت به بهره گیری از دانش تئوری و نرم افزاری موجود در حوزه طراحی بیرینگ ها، با شبیه سازی ساختمان بیرینگ، به بهینه سازی پارامترهای عملکردی یاتاقان جهت حصول خواص دینامیکی مطلوب بر اساس شرایط کاری و دینامیک روتور می‌پردازد. خروجی تحلیل TILTING-PAD BEARING ها، شامل هندسه و تعداد PAD، پروفیل فشار سیال روانکار بر روی PAD، تغییرات دمای سیال روانکار و ضرایب سفتی و میرایی دینامیکی می‌باشد که بسته به شرایط عملکردی، یک یا تعدادی از آن ها می تواند به عنوان مبنای طراحی مورد استفاده قرار گیرد.
3. طراحی کیسینگ: برای اینکه یک گیربکس به کار خود به‌خوبی عمل کند باید کیسنیگ مستحکمی روی آن نصب شود تا در اثر فشار و دمای وارده وارد حد تسلیم نشود. شرکت هوایار اقدام به ساخت کیسینگ با در نظر گرفتن الزامات سازه‌ای و ارتعاشی کرده است که در اثر تنش‌های استاتیکی و دینامیکی مقاوم بوده و نسبت به نمونه‌های مشابه، وایبریشن (Vibration) کمتری دارد.

چرا شرکت هوایار بهترین انتخاب در امور کمپرسور است؟

مهندسان جویای نام ما در کنار پیران این صنعت در طول 20 سال، تخصص و تعهد خود را در عملکرد ایده‎‌آل تک تک کمپرسورهای هوایار به اثبات رسانده‌اند. خلاقیت و نگاه نوآورانه آنها به آینده و نیاز آینده به این نوآوری‌ها، در کنار استانداردهای سخت‌گیرانه ما برای تولید محصولی با کیفیت، آسایش خیالی برای شماست تا نه تنها به تکنولوژی بهینه و به صرفه روز دنیا دسترسی داشته باشید، بلکه اطمینان خاطر داشته باشید که این کمپرسورها در هر شرایطی نیازهای هوای فشرده خطوط تولید شما را برآورده خواهند کرد. دقیقاً همان انتظاری که از یک کمپرسور هوایاری دارید.

آینده نیازمند نوآوری است.

 

انتهای رپرتاژ آگهی/