Dinamik kompresör tipleri: santrifüj ve eksenel

Her iki makine de dinamik olsa da, gaz akışını farklı şekilde işlerler. Eksenel kompresörler havayı mile paralel olarak hareket ettirirken, santrifüjlü kompresörler havayı merkezden radyal olarak dışarı doğru iter.

Hava uygulamalarına yönelik çoğu santrifüj kompresör, açık tasarımlı pervaneler kullanır. Bunlar, 15.000 ile 100.000 dev/dak. arasındaki dönüş hızlarına dayanacak şekilde paslanmaz çelik alaşımlardan veya yüksek mukavemetli alüminyumdan üretilmiştir. Standart makaralı rulmanlar ısıya dayanamadığı için bu hızlarda yüksek hızlı milde düz yağ filmi rulmanlar kullanılır.

yağsız santrifüj kompresörler, temas ve aşınmayı önlemek için hava filmi rulmanları veya aktif manyetik rulmanlar kullanır. Bu sistemler, sıkıştırma odasında geleneksel yağlayıcılara duyulan ihtiyacı ortadan kaldırır. Doğrudan tahrikli elektrik motorları genellikle dişli kutusu ve ilgili yağ sistemlerinin çıkarılmasıyla mekanik verimliliği %5'e kadar artırmak için kullanılır.

Etkili sızdırmazlık, güvenlik için hayati önem taşır. Uygulamaya bağlı olarak farklı conta tipleri kullanılır:

• Labirent contalar: Standart hava için basit ve güvenilir.
• Mekanik ve halka contalar: Yüksek basınçlı veya özel gaz için kullanılır.
• Kuru gaz contaları: Sürtünmeyi ve sızıntıyı azaltmak için gaz filmi kullanan temassız contalar.

Bu teknolojiler arasındaki seçim öncelikle kütle akışı gereksinimlerine göre yapılır. Santrifüjlü kompresörler, genellikle 5.000 ila 150.000 Nm3/saat (yaklaşık 2.943 ila 88.287 CFM) arasında değişen düşük ila orta debiler için standarttır. Aksiyel kompresörler ise 150.000 Nm3/saat'i (88.287 CFM) aşan çok yüksek debili uygulamalar için tercih edilen çözümdür. Eksenel üniteler daha dar ve kararlı bir çalışma aralığı sunarken, daha küçük çaplı büyük hacimleri işleyebilme özelliği sayesinde uçak itme ve büyük ölçekli enerji santrali girişleri için idealdir.

Dinamik kompresörlerin belirli bir stabilite aralığı vardır. Dalgalanma sınırı, akış hızının tahliye basıncının üstesinden gelmek için çok düşük olduğu ve mekanik hasara yol açabilecek bir akış tersine dönmesine neden olduğu noktadır.

Gaz hızı ses hızına ulaştığında boğulma sınırı veya taş duvarı oluşur ve akışta daha fazla artış olmasını önler. Dalgalanma önleme kontrol sistemleri aracılığıyla bu limitlerin izlenmesi, tesis güvenliği için kritik bir seçim faktörüdür.

Çevresel parametreler performans eğrilerini önemli ölçüde etkiler. Yüksek bağıl nem hava yoğunluğunu azaltır, bu da dalgalanmada tahliye basıncını azaltır ve ağırlık akışını düşürür. Yükseklik, aynı çıkış basıncını elde etmek için kompresörün daha sıkı çalışmasını gerektiren yoğunluğu da etkiler. Çok kademeli makineler için soğutma suyu sıcaklığı çok önemlidir, çünkü daha soğuk su akışı ve güç verimliliğini artırırken, daha sıcak su akışı azaltır.

ISO 8573-1:2010 standardını anlamak, herhangi bir uygulama veya sektör için doğru hava saflığını seçmenin anahtarıdır. Üç kirletici maddeye dayalı hava kalitesi sınıflarını tanımlar: parçacıklar, su ve yağ. Saflık sınıflarına hızlı bir genel bakış için aşağıdaki tabloya bakın.

Atlas Copco terminolojisinde Sınıf 0 her zaman yağsız bir kompresör tarafından üretilen havayı ifade eder, ek filtreleme aşamalarıyla daha düşük yağ içeriğine ulaşmayı ifade etmez. Bu ayrım, kaynakta gerçek yağsız hava sağlayarak bakım ihtiyaçlarını ve hassas uygulamalarda kontaminasyon riskini azaltır.

Optimum santrifüj veya eksenel kompresörün seçilmesi, yük profillerinin, çevresel koşulların ve uzun vadeli enerji verimliliği hedeflerinin ayrıntılı bir analizini gerektirir. Atlas Copco uzmanları, belirli endüstriyel prosesler için en etkili turbo makine konfigürasyonunu belirlemek üzere kapsamlı teknik denetimler ve performans haritalaması sağlar.