Tre typer kompressorgearkasser — Hvor spiralformede gear passer
En separat lukket spiralformet gear gearkasse mellem motoren og centrifugalkompressoren, hvilket øger motorhastigheden (1.500 eller 3.000 o/min) til impellerhastigheden (5.000-30.000 o/min) i et eller to trin. Dette er den mest almindelige konfiguration for store industrielle centrifugalkompressorer (500 kW-50 MW) og er underlagt API 613 Special Purpose Gear Units for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services.
Impellerne er monteret direkte på de forlængede ender af højhastigheds-tandhjulsakslerne – der er ingen separat kobling mellem gearet og kompressoren. Gearhuset udgør en del af procesgrænsen. Flere kompressionstrin kan opnås ved at montere impellere på forskellige tandhjulsakselforlængelser med forskellige udvekslingsforhold, alle drevet fra et centralt bull gear på motorens indgangsaksel.
Oliefri skruekompressorer bruger synkroniserede tandhjul til at opretholde præcis afstand mellem han- og hunrotorerne uden fysisk kontakt. spiralformede tandhjul overfører ingen procesbelastning (rotorkontakten sørger for momentoverførsel i olieoversvømmede typer), men skal opretholde et nøjagtigt rotorfaseforhold — hvilket gør slør og stigningsnøjagtighed til de kritiske parametre.
Centrifugalkompressorens hastighedsforøger — Krav til geardesign
Højhastighed spiralformet gear Til hastighedsforøger til centrifugalkompressorer — kombinationen af DIN klasse 3-5 nøjagtighed, Ra ≤ 0,2 µm tandflankeoverflade og design med lav spiralvinkel (β = 5-15°) begrænser gearvibrationernes bidrag til API 613's maksimalt tilladte peak-to-peak vibration på 25 µm ved lejehuset
Pitch-Line-hastighed — Den dominerende designbegrænsning
Pitch-line-hastigheden v = π × d₁ × n₁ / 60.000 [m/s] for et centrifugalkompressors hastighedsforøgende tandhjul varierer fra 25 m/s for en langsom naturgaskompressor til over 200 m/s for en højhastigheds flertrins luftkompressor. Ved disse hastigheder:
- Tab af friktion i tandnettet dominerer: Ved v > 30 m/s bliver det viskøse nettab i tomgang P_VZO ∝ v² en betydelig andel af den transmitterede effekt. For en API 613 kompressorhastighedsforøger spiralformet gear, ISO VG 32-68 turbinolie (ikke gearolie) er specificeret – den laveste viskositetsgrad, der opretholder tilstrækkelig EHL-film – for at minimere tab ved kærning ved høj hastighed.
- Dynamisk belastningsfaktor KV bliver signifikant: Ved v = 50 m/s for et DIN klasse 8 gear, ville KV nå 1,5-2,0, hvilket kræver et gear, der er dobbelt så stort som nødvendigt ved nominelt drejningsmoment. DIN klasse 3-5 reducerer KV til 1,02-1,05, hvilket muliggør et kompakt geardesign. Dette er den grundlæggende årsag til, at højhastighedskompressorer spiralformede tandhjul skal slibes til DIN klasse 3-5 — ikke støj, men gearhusets størrelse.
- Olietåge-smøresystem: Ved v > 80-100 m/s kan spraysmøring fra en dyse ikke levere olie til tandnetzonen, fordi overfladehastigheden fejer olien væk, før den trænger ind. Trykindsprøjtningssmøring med dyser, der leder olie ind i netzonen fra begge sider, er påkrævet ved disse hastigheder.
Helixvinkel til højhastighedskompressor-spiralformede gear
Hastighedsøger til centrifugalkompressor spiralformede tandhjul Brug lave spiralvinkler (β = 5-15°) – i modstrid med den generelle tendens til at favorisere højere spiralvinkler for støjreduktion. Årsagen: Ved meget høje stigningshastigheder genererer den aksiale trykkraft F_a = F_t × tan β en betydelig aksial forskydning af rotorakslen, som skal absorberes af akselaksiallejet. Ved v = 100 m/s med β = 25° er F_a = 0,466 × F_t – og tryklejet ved disse hastigheder er et præcisionsvippeleje, hvis aksiale belastningskapacitet er begrænset af dets design. Standard API 613-kompressoren spiralformet gear bruger β = 8–15° som et kompromis mellem støj (lidt højere) og håndterbar aksial trykkraft ved høj hastighed.
API 613-krav til kompressorhastighedsforøgende gear
| API 613-parameter | Krav | Begrundelse |
|---|---|---|
| Gearpræcisionsklasse | AGMA 13–15 (≈ DIN klasse 3–5) | Styrer KV ved høj hastighed; begrænser vibrationsexcitering fra TE |
| Vibrationsgrænse (lejehus) | ≤ 25 µm peak-to-peak (eller pr. API 613 tabel 3) | Beskytter pumpehjulets spidsfrigang; forhindrer kontakt mellem rotor og stator |
| Gearmateriale | AISI 4340 eller tilsvarende (17CrNiMo6) gennemhærdet eller karbureret | Høj udmattelsesstyrke; ingen risiko for fragmenteringsbrud ved høj hastighed |
| Smøreoliesystem | Trykindsprøjtning; ISO VG 32–68 turbineolie; duplexfilter; oliekøler | Kontinuerlig oliestrøm under alle driftsforhold; ren olie er afgørende ved disse tandhastigheder |
| Kritisk hastighedsmargen | ≥ 20% afstand mellem driftshastighed og enhver kritisk hastighed | Forhindrer resonansforstærkning af TE-induceret vibration |
Skruekompressor-tandhjul — Slør og fasepræcision
En oliefri skruekompressor kræver nøjagtig synkronisering af han- og hunrotorfaserne – hvis rotorerne får lov til at komme i kontakt med hinanden (hvilket sker, hvis tandhjulets slør er for stort, og rotorerne termisk udvider sig for at reducere deres spillerum), er resultatet øjeblikkelig rotorfastslidning og kompressorødelæggelse. spiralformet gear Specifikationen for oliefri skruekompressorer har derfor slør som den primære parameter – ikke lasteevne (gearene overfører kun let drejningsmoment), men DIN 3967 klasse g eller h for at opretholde rotorfrigang i hele det termiske driftsområde.
Tandrejerne skal også opretholde et konstant faseforhold under kompressorhusets termiske cykling. Dette kræver, at tandhjulshusets ekspansion (som ændrer centerafstanden og dermed sløret) kompenseres i designet – enten ved at tillade sløret at øges med temperaturen inden for et kontrolleret område, der stadig opretholder rotorspillerum, eller ved at bruge temperaturkompenserede centerafstandsjusterere på tandhjulshuset.
Korea Ever-Power — Levering af spiralgear til kompressorhastighedsforøgere
Korea Ever-Power producerer udskiftnings- og nyt design spiralformede tandhjul til centrifugalkompressorhastighedsforøgere i DIN klasse 3-5, Ra ≤ 0,2 µm, i API 613-kompatible materialer (17CrNiMo6 gennemhærdet eller karbureret), med 100% gearanalysatormåling og dokumentation for vibrationskvalificering. Som en direkte producent af spiralformede gearKorea Ever-Power udfører beregningen af kritisk hastighed og vibrationsestimatet for udskiftningsgear og bekræfter overholdelse af API 613 vibrationsgrænser ved den specificerede driftshastighed før produktion. For skruekompressor-tandhjul producerer Korea Ever-Power matchede par med bekræftet slørklasse og stigningsnøjagtighed, verificeret på gearanalysatoren. Gennemse produktsortiment af spiralformede gear til kompressorapplikationer.
Ofte stillede spørgsmål
Standard gearolie (ISO VG 220-320 med EP-additiver) er formuleret til gearkasser med moderate omdrejninger, hvor EHL-filmen har brug for viskositetsstøtte fra en højviskositetsbase. Ved hastigheder i kompressorens hastighedsforøgere (50-200 m/s) genereres oliefilmen ved hydrodynamisk handling ved høj hastighed - EHL-filmtykkelsen h_min skaleres omtrent med v^0,68. Brug af ISO VG 220 ved 100 m/s genererer langt mere film end nødvendigt, hvilket forårsager for store viskøse tab og varmeudvikling. ISO VG 32-68 turbineolie (ingen EP-additiver - EP-additiver er ætsende for kobberlegeringerne i kompressorlejer) opretholder tilstrækkelig EHL-film, samtidig med at tab ved kærning minimeres. Fraværet af EP-additiver er acceptabelt, fordi tandhjulsparret ved disse hastigheder er i det fulde EHL-regime - der forekommer ikke ruhedskontakt, og EP-beskyttelse er unødvendig.
API 613 tilføjer adskillige krav ud over ISO 6336: (1) en obligatorisk vibrationsaccepttest ved fuld hastighed og belastning før forsendelse, med vibrationer ved lejehuset ≤ 25 µm peak-to-peak; (2) specifik rotordynamikanalyse, herunder kritisk torsionshastighed, lateral kritisk hastighed og separationsmargen fra alle driftshastigheder; (3) materialekrav, der specificerer maksimale urenhedsniveauer i gearstålet ud over standard EN/ASTM-sammensætningsområder; (4) en bevidnet mekanisk køretest udført af køberen eller køberens inspektør; (5) specifikke krav til smøreoliens renlighed (ISO 16/14/11 minimum). Disse yderligere krav er grunden til, at en API 613-kompatibel kompressor er nødvendig. spiralformet gear koster typisk 2-4 gange mere end et standard industrielt udstyr af samme størrelse.
Ja — forudsat at støjen stammer fra progressiv overfladetræthed (pitting eller mikropitting), der har gjort tandflankerne ru over den oprindelige Ra ≤ 0,2 µm, og forudsat at den resterende huldybde efter materialefjernelse stadig er inden for det specificerede minimum. Korea Ever-Power accepterer højhastighedskompressorer. spiralformede tandhjul Ved genslibning måles den resterende materialetilstand og kassedybden og udarbejdes en rapport om gennemførligheden af genslibning, før operationen påbegyndes. Genslibning til DIN klasse 4-5 fra en ru overflade i brug er mulig, hvis den samlede nødvendige materialefjernelse er under 0,2-0,3 mm - ud over dette er et udskiftningsgear mere omkostningseffektivt end at forsøge genslibe.
I en integreret gearet kompressor er impellerne monteret direkte på akselforlængelserne af højhastighedstandhjulene inde i gearkassehuset - der er ingen separate kompressorhuse, der er flanget til en hastighedsforøger. Hvert tandhjul kan drive to impeller (et på hver akselende) ved forskellige trykforhold, hvilket muliggør flertrinskompression i én maskine. Fordelen: ingen kobling mellem gearkasse og kompressor, lavere roterende masse, mere kompakt installation. Ulempen: Geardesignet er uadskilleligt fra kompressordesignet - gearet er en del af procesgrænsen og skal modstå procesgastrykbelastningerne ud over gearbelastningerne. Korea Ever-Power producerer udskiftningstandhjul til integreret gearede kompressorer med de specifikke materialecertificeringer og dimensionskontroller, der kræves til deres dobbeltfunktionsrolle.
Forespørgsel om kompressorhastighedsforøger eller timinggear
Angiv din tandhjulshastighed (RPM), stigningsdiameter, modul, spiralvinkel og API 613-kravstatus. Korea Ever-Power producerer DIN klasse 3-5 kompressorgear med Ra ≤ 0,2 µm, komplet dokumentation til gearanalysatorer og API 613 vibrationsestimat — ved standard leveringstider for spiralformede gear.
DIN Klasse 3-5 · Ra ≤ 0,2 µm · API 613-kompatibel · Vibrationsestimat · Kompatibel med turbineolie · MOQ 1 stk.
Redaktør: Cxm
