يستخدم ضاغط الطرد المركزي قوة الطرد المركزي لبناء الضغط ويستخدم في تطبيقات مختلفة. يعمل الضاغط على تسريع الهواء من مركز العجلة الدافعة ثم يبطئه في موزع. أثناء عملية تمدد الهواء هذه، يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة في شكل ضغط هواء.
إن ضواغط الطرد المركزي متعددة المراحل، ولا سيما الثلاثية المراحل، موجودة وضرورية في العديد من المصانع. يمكن لكل مرحلة فردية أن تخلق زيادات في الضغط من 2:1 إلى 3:1، ويمكن لمرحلة ثالثة لاحقة أن تزيد ذلك إلى زيادة الضغط بنسبة 8:1. ومن المزايا الرئيسية الأخرى للضواغط ثلاثية المراحل التنظيم البسيط لدرجة الحرارة والرطوبة في كل مرحلة ضغط.
ضاغط الطرد المركزي عبارة عن آلة معقدة وتتكون من العديد من المكونات:
- المحرك
- ترس رئيسي لتشغيل مراحل ضغط الهواء.
- صمام خنق المدخل أو دوارات توجيه المدخل (IGVs)
- مرحلة ضغط الهواء الأولى
- المبرد البيني 1
- مرحلة ضغط الهواء الثانية
- المبرد البيني 2
- مرحلة ضغط الهواء الثالثة
- المبرد اللاحق
- صمام النفخ
- فحص الصمام
- لوحة التحكم
التطبيق
تتسم ضواغط الهواء بالطرد المركزي الحديثة بالكفاءة والموثوقية وصغر الحجم، وعادةً ما توضع على أساس واحد بما في ذلك المحرك وعلبة التروس والتبريد والأنابيب ولوحة التحكم. تحتوي ضواغط الهواء بالطرد المركزي الحديثة على تكنولوجيا متقدمة تجلب العديد من الفوائد للمستخدمين النهائيين. وتشمل هذه المزايا إمداد الهواء الخالي من الزيت، والتركيب البسيط، والتشغيل غير المكلف، وسهولة الصيانة. ونتيجة لذلك، تُستخدم ضواغط الطرد المركزي على نطاق واسع في العديد من الصناعات:
- النفط والغاز
- الكيمياء
- البتروكيماويات
- الطاقة
- صناعة اللب والورق
- صناعة الأغذية
- صناعة المنسوجات
الإخفاقات وأسبابها
يمكن أن يكون لخلل أو عطل ميكانيكي في ضاغط الطرد المركزي عواقب وخيمة على عملية الإنتاج في المصنع. ولن يتسبب ذلك في تعطل المعدات الأخرى فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى زيادة مخاطر السلامة على الأشخاص والبيئة، والإنتاج downtime ، وفقدان إيرادات الإنتاج، وإصلاحات باهظة الثمن.
يمكن أن يكون للأعطال أسباب مختلفة ولكن الأكثر شيوعًا هو تعطل المكونات الميكانيكية بسبب عدم التوازن، واختلال التوازن، وإجهاد المعادن، والتشحيم غير الكافي أو غير الصحيح، وعيوب الختم، وتراكم المواد.
العمود هو الجزء الدوار الحاسم لنقل الحركة وحمل القوى داخل آلية الضغط. يتم تركيب المحامل على المبيت لدعم كل من العمود والعمود نفسه. ولذلك، فإن اهتزازات العمود أو الاهتزازات على مبيت المحامل هي أول الأعراض ومؤشر موثوق به للعديد من المشاكل في نظام ضاغط الهواء بالطرد المركزي.
مراقبة الماكينة
بالنسبة للعديد من المصانع، يعد التشغيل الموثوق لضواغط الطرد المركزي أمرًا بالغ الأهمية. لذلك من المهم مراقبة هذه الآلات على مؤشرات مختلفة لاكتساب نظرة ثاقبة لحالة الماكينة بحيث يمكن منع الأعطال. Vibration المراقبة هي إحدى الطرق الأكثر استخدامًا التي تكشف بسرعة عن الأعطال الأولية قبل أن تتسبب في عواقب وخيمة. وبالتالي، فإن تنفيذ مراقبة الاهتزازات يجلب العديد من الفوائد التي تضمن جميعًا نتائج مالية أفضل:
- يزيد من وقت التشغيل ومخرجات الإنتاج
- يمنع downtime غير المتوقع وأعمال الإصلاح غير المتوقعة
- يساهم في التخطيط الفعال للصيانة
يعتبر معهد البترول الأمريكي (API) من أكبر المدافعين عن تطوير معايير مراقبة الماكينات، ويستخدم العديد من المستخدمين النهائيين للماكينات الدوارة معيار API-670 الذي وضعوه. منذ عام 1970، قبلت API أجهزة الاستشعار proximity كأدوات قياس مناسبة لتحديد اهتزازات عمود الدوران المقبولة أثناء اختبارات قبول المصنع (FAT). وقد تم استكمال معيار API 670 لاحقًا بمحتوى حول درجة الحرارة والمواد اللازمة لقياسات اهتزازات العمود في علب التروس.
وفي عام 2001، تم تنقيح معيار API 670 مرة أخرى وأُطلق عليه اسم معيار حماية الآلات. ومنذ ذلك الحين، أصبح معيار API 670 المعيار الأكثر تطبيقًا لمراقبة الاهتزازات في العالم لأنه يحتوي على "ممارسات تقنية جيدة" معترف بها لأنظمة مراقبة الاهتزازات.
الشكل 4 مأخوذ من معيار API ويوضح أنه يجب وضع زوجين على الأقل من حساسات الاهتزاز المحورية وزوجين من حساسات الاهتزاز الشعاعية (X وY) على ضاغط الطرد المركزي المزود بمحامل هيدروديناميكية لمراقبة اهتزازات العمود بشكل صحيح. ومن خلال التجربة، ننصح أيضًا بتركيب مجموعة واحدة على الأقل من حساسات الاهتزاز الزلزالي على مبيت المحمل لمراقبة اهتزازات المبيت.
المستشعرات
توفر Istec أنظمة القياس وأجهزة الاستشعار الأكثر دقة وموثوقية من الموردين ذوي السمعة الطيبة وتقدم كل الدعم لزيادة سلامة الآلات وتوافرها.
لمراقبة ضاغط طرد مركزي ثلاثي المراحل، يُنصح بتركيب حساس واحد على الأقل لكل دافع لقياس الاهتزاز الشعاعي ومحول طاقة زلزالي واحد على الأقل لقياس اهتزازات علبة التروس. يمكن توجيه إشارة 4-20mA إلى PLC/DCS ويمكن استخدام الإشارة الخام المخزنة لتحليل الاهتزاز. للحصول على صورة كاملة، يجب أيضًا تركيب قياس XY عند كل محمل، باستخدام جهازي استشعار.
