Tipuri de compresoare dinamice: centrifugale și axiale

În timp ce ambele compresoare sunt dinamice, acestea gestionează fluxul de gaz în mod diferit. Compresoarele axiale deplasează aerul paralel cu arborele, în timp ce compresoarele centrifugale împing aerul radial spre exterior, din centru.

Majoritatea compresoarelor centrifugale pentru aplicații cu aer utilizează rotoare cu design deschis. Acestea sunt fabricate din aliaje de oțel inoxidabil sau aluminiu de înaltă rezistență pentru a rezista la turații cuprinse între 15.000 și 100.000 rpm. La aceste turații, pe arborele de mare viteză sunt utilizați rulmenți cu peliculă de ulei, deoarece rulmenții cu role standard nu pot suporta căldura.

compresoarele centrifugale fără ulei utilizează rulmenți cu peliculă de aer sau rulmenți magnetici activi pentru a evita contactul și uzura. Aceste sisteme elimină necesitatea lubrifianților tradiționali din camera de compresie. Motoarele electrice cu acționare directă sunt adesea utilizate pentru a îmbunătăți eficiența mecanică cu până la 5% prin eliminarea cutiei de viteze și a sistemelor de ulei asociate.

Etanșarea eficientă este vitală pentru siguranță. În funcție de aplicație, se utilizează diferite tipuri de garnituri:

• Garnituri labirint: simple și fiabile pentru aer standard.
• Garnituri mecanice și inelare: utilizate pentru gaz de înaltă presiune sau gaz specializat.
• Garnituri de etanșare cu gaz uscat: garnituri fără contact care utilizează o peliculă de gaz pentru a reduce frecarea și scurgerile.

Alegerea dintre aceste tehnologii este determinată în principal de cerințele privind debitul masic. Compresoarele centrifugale sunt standardul pentru debite scăzute până la medii,de obicei cuprinse între 5.000 și 150.000 Nm3/h (aproximativ 2.943 până la 88.287 CFM). Pe de altă parte, compresoarele axiale sunt soluția preferată pentru aplicații cu debit foarte ridicat, care depășesc 150.000 Nm3/h (88.287 CFM). În timp ce unitățile axiale oferă un interval de funcționare stabil mai îngust, capacitatea lor de a gestiona volume masive cu un diametru mai mic le face ideale pentru propulsia aeronavelor și intrările centralelor electrice la scară largă.

Compresoarele dinamice au un interval specific de stabilitate. Limita de supratensiune este punctul în care debitul este prea scăzut pentru a depăși presiunea de descărcare, provocând o inversare a debitului care poate duce la deteriorarea mecanică.

Limita de șoc, sau peretele de piatră, apare atunci când viteza gazului atinge viteza sonică, împiedicând orice creștere suplimentară a debitului. Monitorizarea acestor limite prin intermediul sistemelor de control anti-supratensiune este un factor critic de selecție pentru siguranța instalației.

Parametrii de mediu influențează semnificativ curbele de performanță. Umiditatea relativă ridicată reduce densitatea aerului, ceea ce reduce presiunea de descărcare la supratensiune și reduce debitul de greutate. Altitudinea are, de asemenea, un impact asupra densității, ceea ce necesită ca compresorul să funcționeze mai intens pentru a obține aceeași presiune de ieșire. Pentru mașinile în mai multe trepte, temperatura apei de răcire este vitală, deoarece apa mai rece îmbunătățește debitul și eficiența energetică, în timp ce apa mai caldă o reduce.

Înțelegerea standardului ISO 8573-1:2010 este esențială pentru selectarea purității corecte a aerului pentru orice aplicație sau industrie. Acesta definește clasele de calitate a aerului pe baza a trei contaminanți: particule, apă și ulei. Consultați tabelul de mai jos pentru o prezentare rapidă a claselor de puritate.

În terminologia Atlas Copco, Clasa 0 se referă întotdeauna la aerul produs de un compresor fără ulei, nu la obținerea unui conținut mai mic de ulei prin etape suplimentare de filtrare. Această distincție asigură aer fără ulei la sursă, reducând nevoile de întreținere și riscul de contaminare în aplicațiile sensibile.

Selectarea compresorului centrifugal sau axial optim necesită o analiză detaliată a profilurilor de sarcină, a condițiilor de mediu și a obiectivelor de eficiență energetică pe termen lung. Specialiștii Atlas Copco oferă audituri tehnice cuprinzătoare și cartografierea performanțelor pentru a identifica configurația cea mai eficientă a turbomașinilor pentru procese industriale specifice.