Sprężarka odśrodkowa wykorzystuje siłę odśrodkową do wytworzenia ciśnienia i jest używana w różnych zastosowaniach. Sprężarka przyspiesza powietrze ze środka koła wirnikowego, a następnie spowalnia je w dyfuzorze. Podczas tego procesu rozprężania powietrza energia kinetyczna jest przekształcana w energię potencjalną w postaci ciśnienia powietrza.
Wielostopniowe sprężarki odśrodkowe, zwłaszcza trzystopniowe, są obecne i niezbędne w wielu fabrykach. Każdy pojedynczy stopień może wytworzyć wzrost ciśnienia od 2:1 do 3:1, a kolejny trzeci stopień może zwiększyć to ciśnienie do 8:1. Kolejną ważną zaletą sprężarek trójstopniowych jest prosta regulacja temperatury i wilgotności na każdym stopniu sprężania.
Sprężarka odśrodkowa jest złożoną maszyną i składa się z wielu komponentów:
- Silnik
- Przekładnia główna do napędzania faz sprężania powietrza.
- Przepustnica wlotowa lub łopatki kierownicy wlotowej (IGV)
- Pierwszy stopień sprężania powietrza
- Intercooler 1
- Drugi stopień sprężania powietrza
- Intercooler 2
- Trzeci stopień sprężania powietrza
- Chłodnica końcowa
- Zawór wydmuchowy
- Zawór zwrotny
- Panel sterowania
Zastosowanie
Nowoczesne odśrodkowe sprężarki powietrza są wydajne, niezawodne, kompaktowe i zazwyczaj umieszczone na jednym fundamencie obejmującym napęd, przekładnię, chłodzenie, orurowanie i panel sterowania. Nowoczesne odśrodkowe sprężarki powietrza wykorzystują zaawansowaną technologię, która przynosi wiele korzyści użytkownikom końcowym. Obejmują one bezolejowe zasilanie powietrzem, prostą instalację, niedrogą eksploatację i łatwą konserwację. W rezultacie sprężarki odśrodkowe są szeroko stosowane w wielu branżach:
- Ropa i gaz
- Chemia
- Przemysł petrochemiczny
- Energia
- Przemysł celulozowo-papierniczy
- Przemysł spożywczy
- Przemysł włókienniczy
Awarie i ich przyczyny
Nieprawidłowe działanie lub awaria mechaniczna sprężarki odśrodkowej może mieć poważne konsekwencje dla procesu produkcyjnego w fabryce. Spowoduje to nie tylko nieprawidłowe działanie innych urządzeń, ale także zwiększy zagrożenie dla ludzi i środowiska, przestoje w produkcji, utratę przychodów z produkcji i kosztowne naprawy.
Awarie mogą mieć różne przyczyny, ale najczęstszą z nich jest uszkodzenie elementów mechanicznych spowodowane niewyważeniem, niewspółosiowością, zmęczeniem metalu, niewystarczającym lub nieprawidłowym smarowaniem, wadami uszczelnienia i gromadzeniem się substancji.
Wał jest krytyczną częścią obrotową przenoszącą ruch i siły w mechanizmie kompresji. Łożyska są zamontowane na obudowie, aby wspierać zarówno wał, jak i sam wał. Dlatego drgania wału lub drgania obudowy łożyska są pierwszymi objawami i niezawodnym wskaźnikiem wielu problemów z odśrodkowym układem sprężarki powietrza.
Monitorowanie maszyn
Dla wielu fabryk niezawodne działanie sprężarek odśrodkowych ma kluczowe znaczenie. Dlatego ważne jest monitorowanie tych maszyn pod kątem różnych wskaźników, aby uzyskać wgląd w ich stan i zapobiegać awariom. Monitorowanie drgań jest jedną z najczęściej stosowanych metod szybkiego wykrywania początkowych awarii, zanim spowodują one poważne konsekwencje. Wdrożenie monitorowania drgań przynosi zatem wiele korzyści, które razem zapewniają lepsze wyniki finansowe:
- Zwiększa czas pracy i wydajność produkcji
- Zapobiega to nieoczekiwanym przestojom i naprawom
- Przyczynia się to do efektywnego planowania konserwacji
Amerykański Instytut Naftowy (API) jest głównym orędownikiem rozwoju standardów monitorowania maszyn, a ustanowiony przez niego standard API-670 jest używany przez wielu użytkowników końcowych maszyn wirujących. Od 1970 roku API akceptuje czujniki zbliżeniowe jako odpowiednie przyrządy pomiarowe do określania dopuszczalnych drgań wału podczas fabrycznych testów odbiorczych (FAT). Norma API 670 została później uzupełniona o treści dotyczące temperatury i materiału do pomiarów drgań obudowy przekładni.
W 2001 roku standard API 670 został ponownie zrewidowany i otrzymał tytuł Machinery Protection Standard. Od tego czasu API 670 stał się najczęściej stosowanym standardem monitorowania drgań na świecie, ponieważ zawiera uznane "dobre praktyki techniczne" dla systemów monitorowania drgań.
Rysunek 4 pochodzi z normy API i pokazuje, że co najmniej dwa osiowe i dwie pary promieniowych czujników drgań (X i Y) muszą być umieszczone na sprężarce odśrodkowej z łożyskami hydrodynamicznymi w celu prawidłowego monitorowania drgań wału. Z doświadczenia zalecamy również zamontowanie co najmniej jednego zestawu czujników drgań sejsmicznych na obudowie łożyska w celu monitorowania drgań obudowy.
Czujniki
Istec zapewnia najdokładniejsze i najbardziej niezawodne systemy pomiarowe i czujniki od renomowanych dostawców oraz oferuje wszelkie wsparcie w celu maksymalizacji bezpieczeństwa i dostępności maszyn.
Do monitorowania trójstopniowej sprężarki odśrodkowej zaleca się zamontowanie co najmniej jednego czujnika na wirnik do pomiaru drgań promieniowych i co najmniej jednego przetwornika sejsmicznego do pomiaru drgań przekładni. Sygnał 4-20 mA może być doprowadzony do sterownika PLC/DCS, a buforowany surowy sygnał może być wykorzystany do analizy drgań. W celu uzyskania pełnego obrazu, pomiar XY musi być również zamontowany na każdym łożysku, przy użyciu dwóch czujników.
