Kolm kompressori käigukasti tüüpi – kuhu sobivad spiraalkäigud
Eraldi suletud spiraalne käik Käigukast mootori ja tsentrifugaalkompressori vahel, suurendades mootori pöörlemiskiirust (1500 või 3000 p/min) tiiviku kiiruseni (5000–30 000 p/min) ühes või kahes etapis. See on suurte tööstuslike tsentrifugaalkompressorite (500 kW–50 MW) puhul kõige levinum konfiguratsioon ja seda reguleerib API 613 spetsiaalne reduktor nafta-, keemia- ja gaasitööstusele.
Tiivikud on paigaldatud otse kiirete hammasratasvõllide pikendatud otstele – hammasratta ja kompressori vahel puudub eraldi sidur. Hammasratta korpus moodustab osa protsessi piirist. Mitu kokkusurumisetappi saab saavutada, paigaldades tiivikud erinevatele hammasratasvõlli pikendustele erinevate ülekandearvudega, mida kõiki käitab üks keskne hammasratas mootori sisendvõllil.
Õlivabad kruvikompressorid kasutavad sünkroniseerivaid ajastusülekandeid, et säilitada isas- ja emasrootori vahel täpne kliirens ilma füüsilise kokkupuuteta. Aeg spiraalsed hammasrattad ei edasta protsessi koormust (rootori kontakt tagab õliga üleujutatud tüüpide puhul pöördemomendi ülekande), kuid peab säilitama täpse rootori faaside suhte – mistõttu on lõtk ja sammu täpsus kriitilise tähtsusega parameetrid.
Tsentrifugaalkompressori kiiruse suurendaja – käigukasti konstruktsiooninõuded
Kiire spiraalne käik Tsentrifugaalkompressori kiiruse suurendaja puhul piirab DIN-klassi 3–5 täpsus, Ra ≤ 0,2 µm hamba külgpind ja väikese spiraalinurga (β = 5–15°) konstruktsioon hammasratta vibratsiooni panust API 613 maksimaalsesse lubatud 25 µm tippudevahelise vibratsiooni laagrikorpuses.
Pitch-line kiirus — domineeriv disainipiirang
Tsentrifugaalkompressori kiiruse suurendaja hammasratta kaldejoone kiirus v = π × d₁ × n₁ / 60 000 [m/s] jääb aeglase maagaasikompressori puhul 25 m/s ja kiire mitmeastmelise õhukompressori puhul üle 200 m/s. Nendel kiirustel:
- Hambavõrgu hõõrdekadu domineerib: Kiirusel v > 30 m/s moodustab koormuseta viskoosne võrgukadu P_VZO ∝ v² edastatava võimsuse olulise osa. API 613 kompressori kiiruse suurendaja puhul spiraalne käikSuurel kiirusel tekkivate kadude minimeerimiseks on ette nähtud ISO VG 32–68 turbiiniõli (mitte käigukastiõli) – madalaim viskoossusklass, mis säilitab piisava EHL-kile.
- Dünaamiline koormustegur KV muutub oluliseks: DIN-klassi 8 käigu puhul kiirusel v = 50 m/s ulatuks KV väärtuseni 1,5–2,0, mis nõuaks nimipöördemomendi juures kaks korda suuremat käiku. DIN-klassid 3–5 vähendavad KV väärtuseni 1,02–1,05, mis võimaldab kompaktset käigukasti konstruktsiooni. See on peamine põhjus, miks kiired kompressorid... spiraalsed hammasrattad tuleb lihvida DIN klassi 3–5 järgi – mitte müra, vaid käigukasti korpuse suuruse järgi.
- Õliudu määrimissüsteem: Kiirustel v > 80–100 m/s ei suuda pihustusmäärimine düüsist õli hammasvõrgu tsooni toimetada, kuna pinnakiirus uhub õli enne tungimist minema. Nende kiiruste juures on vaja rõhu all olevat sissepritsemäärimist, kus düüsid suunavad õli hammasvõrgu tsooni mõlemalt poolt.
Kiirete kompressorite spiraalülekannete spiraalinurk
Tsentrifugaalkompressori kiiruse suurendaja spiraalsed hammasrattad kasutage väikeseid keerdnurki (β = 5–15°) – vastupidiselt üldisele trendile eelistada müra vähendamiseks suuremaid keerdnurki. Põhjus: väga suurtel sammukiirustel tekitab aksiaalne tõukejõud F_a = F_t × tan β rootori võlli märkimisväärse aksiaalse nihke, mille peab neelama võlli tõukejõud. Kiirusel v = 100 m/s ja β = 25° on F_a = 0,466 × F_t – ja tõukejõulaager nendel kiirustel on täppis-kallutusega laager, mille aksiaalne koormustaluvus on selle konstruktsiooni poolt piiratud. Standardne API 613 kompressor spiraalne käik kasutab β = 8–15° kompromissina müra (veidi kõrgem) ja suurel kiirusel hallatava aksiaalse tõukejõu vahel.
API 613 nõuded kompressori kiiruse suurendamise käikudele
| API 613 parameeter | Nõue | Põhjendus |
|---|---|---|
| Käigukasti täpsusklass | AGMA 13–15 (≈ DIN klass 3–5) | Juhib KV-d suurel kiirusel; piirab TE vibratsiooni ergastust |
| Vibratsioonipiirang (laagrikorpus) | ≤ 25 µm tippude vahel (või API 613 tabeli 3 järgi) | Kaitseb tiiviku otsa lõtku; hoiab ära rootori ja staatori kokkupuute |
| Hammasratta materjal | AISI 4340 või samaväärne (17CrNiMo6) läbikarastatud või karastatud | Suur väsimustugevus; suurel kiirusel killustumise purunemise oht puudub |
| Määrdeõli süsteem | Survestatud sissepritse; ISO VG 32–68 turbiiniõli; dupleksfilter; õlijahuti | Pidev õlivool kõigis töötingimustes; puhas õli on nende hammaste kiiruste juures kriitilise tähtsusega |
| Kriitiline kiirusevaru | ≥ 20% vahe sõidukiiruse ja mis tahes kriitilise kiiruse vahel | Hoiab ära TE-indutseeritud vibratsiooni resonantsi võimendumise |
Kruvikompressori hammasrattad — lõtk ja faasitäpsus
Õlivaba kruvikompressor nõuab isas- ja emasrootori faaside täpset sünkroniseerimist – kui rootorid puutuvad kokku (mis juhtub siis, kui hammasratta lõtk on liiga suur ja rootorid termiliselt paisuvad, et vähendada oma kliirensit), on tulemuseks kohene rootori kinnikiilumine ja kompressori hävimine. Ajastus spiraalne käik Õlivabade kruvikompressorite spetsifikatsioonis on seega esmane parameeter lõtk – mitte kandevõime (hammasrattad edastavad ainult väikest pöördemomenti), vaid DIN 3967 klass g või h, et säilitada rootori kliirens kogu termilise töövahemiku jooksul.
Samuti peavad hammasrattad kompressori korpuse termilise tsükli ajal säilitama konstantse faasidevahelise suhte. See eeldab, et hammasratta korpuse paisumine (mis muudab rootori keskpunkti kaugust ja seega ka lõtku) kompenseeritakse konstruktsioonis – kas lubades lõtkul temperatuuri tõustes kontrollitud vahemikus suureneda, säilitades samal ajal rootori vahe, või kasutades hammasratta korpusel temperatuurikompenseeritud keskpunkti kauguse regulaatoreid.
Korea Ever-Power — Kompressori kiiruse suurendaja spiraalkäigukasti tarnimine
Korea Ever-Power toodab asendus- ja uue disainiga tooteid spiraalsed lõigatud hammasrattad Tsentrifugaalkompressorite kiiruse suurendajatele DIN klassis 3–5, Ra ≤ 0,2 µm, API 613-ga ühilduvates materjalides (17CrNiMo6 läbikõvastatud või karastatud), koos 100% hammasratta analüsaatori mõõtmiste ja vibratsiooni kvalifitseerimise dokumentatsiooniga. Otsese spiraalhammasrataste tootjaKorea Ever-Power teostab asendusülekannete kriitilise kiiruse arvutuse ja vibratsiooni hinnangu, kinnitades enne tootmist vastavust API 613 vibratsiooni piirväärtustele kindlaksmääratud töökiirusel. Kruvikompressori ajastusülekannete jaoks toodab Korea Ever-Power sobitatud paare, millel on kinnitatud lõtkuklass ja sammu täpsus, mis on kontrollitud ülekandeanalüsaatoriga. Sirvige spiraalkäigukasti tootevalik kompressorirakenduste jaoks.
Korduma kippuvad küsimused
Standardne käigukastiõli (ISO VG 220–320 EP-lisanditega) on loodud keskmise kiirusega käigukastidele, kus EHL-kile vajab suure viskoossusega baasõli viskoossuse tuge. Kompressori kiiruse suurendajate kaldejoone kiirustel (50–200 m/s) tekib õlifilm hüdrodünaamilise toime tulemusena suurel kiirusel – EHL-kile paksus h_min skaleerub ligikaudu v^0,68-ga. ISO VG 220 kasutamine kiirusel 100 m/s tekitab palju rohkem kile kui vaja, põhjustades liigseid viskoosseid kadusid ja soojuse teket. ISO VG 32–68 turbiiniõli (ilma EP-lisanditeta – EP-lisandid on kompressori laagrites olevatele vasesulamitele söövitavad) säilitab piisava EHL-kile, minimeerides samal ajal töötlemiskadusid. EP-lisandite puudumine on vastuvõetav, sest nendel kiirustel on hammasrataspaar kindlalt täielikus EHL-režiimis – karedust ei teki ja EP-kaitse pole vajalik.
API 613 lisab ISO 6336-le mitu nõuet: (1) kohustuslik vibratsiooni vastuvõtukatse täiskiirusel ja -koormusel enne saatmist, kusjuures laagrikorpuse vibratsioon on ≤ 25 µm tipp-tipp; (2) rootori dünaamika spetsiifiline analüüs, mis hõlmab kriitilist väändekiirust, kriitilist külgkiirust ja eraldusmarginaali kõigist töökiirustest; (3) materjalinõuded, mis määravad hammasratta terase maksimaalse lisandite taseme, mis ületab standardseid EN/ASTM koostise vahemikke; (4) ostja või ostja inspektori poolt läbi viidud mehaaniline katsetus; (5) spetsiifilised määrdeõli puhtusnõuded (vähemalt ISO 16/14/11). Need lisanõuded on põhjuseks, miks API 613-ga ühilduv kompressor... spiraalne käik maksab tavaliselt 2–4 korda rohkem kui sama suurusega tavaline tööstuslik käik.
Jah — eeldusel, et müra tekib progresseeruvast pinnaväsimusest (augu- või mikroaugukahjustustest), mis on hamba külgi karestanud üle algse Ra ≤ 0,2 µm, ja eeldusel, et pärast materjali eemaldamist jääb allesjäänud korpuse sügavus ettenähtud miinimumi piiresse. Korea Ever-Power aktsepteerib kiiret kompressorit. spiraalsed hammasrattad Järelterivimiseks mõõdab järelejäänud materjali seisukorda ja korpuse sügavust ning esitab enne toimingu alustamist järelterivimise teostatavusaruande. Kasutusel oleva karestatud pinna järelterivimine DIN-klassi 4–5 järgi on teostatav, kui vajalik materjali kogueemaldus on alla 0,2–0,3 mm – sellest suuremal määral on asendushammasratas kulutõhusam kui järelterivimise proovimine.
Integreeritud käigukastiga kompressoris on tiivikud paigaldatud otse käigukasti korpuse sees asuvate kiirete hammasrataste võlli pikendustele – kiiruse suurendajaga ääristatud eraldi kompressorikorpusi pole. Iga hammasratas saab käitada kahte tiivikut (üks kummalgi võlli otsal) erineva rõhusuhtega, mis võimaldab ühes masinas mitmeastmelist kokkusurumist. Eelis: käigukasti ja kompressori vahel puudub side, väiksem pöörlev mass, kompaktsem paigaldus. Puudus: käigukasti konstruktsioon on kompressori konstruktsioonist lahutamatu – hammasratas on osa protsessi piirist ja peab lisaks käigukasti koormustele vastu pidama ka protsessigaasi rõhukoormustele. Korea Ever-Power toodab integreeritud käigukastiga kompressoritele asendushammasrattaid, millel on nende kaheotstarbelise rolli jaoks vajalikud spetsiifilised materjalisertifikaadid ja mõõtmete kontroll.
Kompressori kiiruse suurendaja või hammasülekande päring
Esitage oma hammasratta kiirus (RPM), sammu läbimõõt, moodul, spiraali nurk ja API 613 nõuete olek. Korea Ever-Power toodab DIN-klassi 3–5 kompressori käike Ra ≤ 0,2 µm, täielikku käikude analüsaatori dokumentatsiooni ja API 613 vibratsioonihinnangut – standardsete kaldhammasrataste tarneaegadega.
DIN klass 3–5 · Ra ≤ 0,2 µm · API 613 nõuetele vastav · Vibratsiooni hinnang · Turbiiniõliga ühilduv · MIMM 1 tk
Toimetaja: Cxm
