Mawallafi: Lukas Bijikli, Manajan Fayil na Samfur, Haɗaɗɗen Gear Drives, R&D CO2 Compression da Heat Pumps, Siemens Energy.
Shekaru da yawa, Integrated Gear Compressor (IGC) ya kasance fasahar zaɓi don tsire-tsire masu rarraba iska. Wannan shi ne yafi saboda girman ingancin su, wanda kai tsaye yana haifar da rage farashin iskar oxygen, nitrogen da iskar gas. Duk da haka, haɓakar mayar da hankali kan ƙaddamar da ƙwayoyin cuta yana sanya sabbin buƙatu akan IPCs, musamman dangane da inganci da sassaucin tsari. Kudaden jari na ci gaba da zama wani muhimmin al'amari ga masu gudanar da shuka, musamman a kanana da matsakaitan masana'antu.
A cikin 'yan shekarun da suka gabata, Siemens Energy ya ƙaddamar da ayyukan bincike da ci gaba da yawa (R&D) da nufin faɗaɗa damar IGC don saduwa da canje-canjen buƙatun kasuwar rabuwar iska. Wannan labarin yana ba da haske game da wasu ƙayyadaddun gyare-gyaren ƙira da muka yi da kuma tattauna yadda waɗannan canje-canje za su iya taimakawa wajen biyan kuɗin abokan cinikinmu da burin rage carbon.
Yawancin rabe-raben iska a yau an sanye su da compressors guda biyu: babban kwampreso na iska (MAC) da kuma mai haɓaka iska (BAC). Babban damfarar iska yakan danne dukkan kwararar iska daga matsa lamba na yanayi zuwa kusan sanduna 6. Ana ƙara matsawa wani yanki na wannan kwararar a cikin BAC zuwa matsa lamba har zuwa mashaya 60.
Dangane da tushen makamashi, damfara galibi ana yin ta ne ta injin tururi ko injin lantarki. Lokacin amfani da turbine mai tururi, duka compressors suna motsa su ta hanyar turbine iri ɗaya ta hanyar tagwayen igiya. A cikin tsarin gargajiya, an shigar da kayan aiki na tsaka-tsaki tsakanin injin tururi da HAC (Fig. 1).
A cikin duka kayan aikin lantarki da na'urori masu tuƙi, ƙarfin kwampreso shine babban lefa mai ƙarfi don lalata abubuwa kamar yadda yake tasiri kai tsaye ga yawan kuzarin naúrar. Wannan yana da mahimmanci musamman ga MGPs da injin tururi ke tafiyar da shi, tunda galibin zafi don samar da tururi ana samun su a cikin tukunyar mai da ake kora.
Ko da yake na'urorin lantarki suna ba da madadin koren tuƙi zuwa injin tururi, sau da yawa ana samun ƙarin buƙatu don daidaitawa. Yawancin tsire-tsire masu rarraba iska na zamani da ake ginawa a yau suna da haɗin grid kuma suna da babban matakin amfani da makamashi mai sabuntawa. A Ostiraliya, alal misali, akwai shirye-shiryen gina wasu tsire-tsire na ammonia masu launin kore waɗanda za su yi amfani da na'urori masu rarraba iska (ASUs) don samar da nitrogen don haɗin ammonia kuma ana sa ran za su sami wutar lantarki daga iska da hasken rana. A waɗannan tsire-tsire, sassaucin tsari yana da mahimmanci don rama canjin yanayi na samar da wutar lantarki.
Siemens Energy ya haɓaka IGC na farko (wanda aka fi sani da VK) a cikin 1948. A yau kamfanin yana samar da raka'a sama da 2,300 a duk duniya, yawancin su an tsara su don aikace-aikace tare da ƙimar kwarara sama da 400,000 m3 / h. MGPs ɗin mu na zamani suna da yawan gudu har zuwa mita cubic miliyan 1.2 a kowace awa a cikin gini ɗaya. Waɗannan sun haɗa da nau'ikan damfarar na'urar wasan bidiyo marasa gear tare da ƙimar matsa lamba har zuwa 2.5 ko sama a cikin juzu'in mataki-ɗaya da ƙimar matsa lamba har zuwa 6 a cikin nau'ikan jeri.
A cikin 'yan shekarun nan, don saduwa da buƙatun haɓakar IGC, sassaucin tsari da ƙimar kuɗi, mun yi wasu sanannun haɓaka ƙira, waɗanda aka taƙaita a ƙasa.
Ƙaƙƙarfan tasiri na yawan abubuwan motsa jiki da aka saba amfani da su a matakin farko na MAC yana ƙaruwa ta hanyar bambanta juzu'i na ruwa. Tare da wannan sabon impeller, za a iya samun m m har zuwa 89% a hade tare da na al'ada LS diffusers da sama da 90% a hade tare da sabon ƙarni na matasan diffusers.
Bugu da kari, impeller yana da lambar Mach sama da 1.3, wanda ke ba da matakin farko tare da ƙarfin ƙarfin ƙarfi da ƙimar matsawa. Wannan kuma yana rage ƙarfin da kayan aiki a cikin tsarin MAC na matakai uku dole ne su watsa, yana ba da damar yin amfani da ƙananan diamita na diamita da akwatunan tuƙi kai tsaye a cikin matakan farko.
Idan aka kwatanta da na gargajiya mai cikakken tsayi na LS vane diffuser, mai watsawa na zamani na gaba yana da ingantaccen matakin aiki na 2.5% da yanayin sarrafawa na 3%. Ana samun wannan haɓaka ta hanyar haɗa ruwan wukake (watau an raba ruwan wukake zuwa sassan cikakken tsayi da sassan-tsawo). A cikin wannan tsari
Ana rage fitar da kwararar da ke gudana tsakanin mai daɗaɗawa da mai watsawa ta wani yanki na tsayin ruwan wuka wanda ke kusa da magudanar ruwa fiye da ruwan wukake na LS diffuser na al'ada. Kamar yadda yake tare da mai watsawa na LS na al'ada, manyan gefuna na cikakken tsayin ruwan wukake suna daidai da na'urar motsa jiki don guje wa hulɗar impeller-diffuser wanda zai iya lalata ruwan wukake.
Wani ɓangare na haɓaka tsayin ruwan wukake kusa da impeller shima yana haɓaka jagorar gudana kusa da yankin bugun jini. Saboda babban gefen ɓangaren vane mai tsayi ya kasance diamita ɗaya da na al'ada na LS diffuser, layin magudanar ba shi da tasiri, yana ba da damar aikace-aikacen da yawa da daidaitawa.
Allurar ruwa ta ƙunshi allurar ɗigon ruwa a cikin rafin iska a cikin bututun tsotsa. Digon ruwa yana ƙafe kuma yana ɗaukar zafi daga magudanar iskar gas, ta haka zai rage zafin shigar da ke shiga zuwa matakin matsawa. Wannan yana haifar da raguwa a cikin buƙatun wutar lantarki na isentropic da karuwa a cikin inganci fiye da 1%.
Ƙarfafa shingen kayan aiki yana ba ka damar ƙara damuwa da aka halatta a kowane yanki na yanki, wanda ke ba ka damar rage girman haƙori. Wannan yana rage asarar injina a cikin akwatin gear har zuwa 25%, yana haifar da haɓaka haɓaka gabaɗaya har zuwa 0.5%. Bugu da kari, za a iya rage babban farashin kwampreso da kashi 1% saboda ana amfani da ƙarancin ƙarfe a cikin babban akwati.
Wannan impeller iya aiki tare da kwarara coefficient (φ) har zuwa 0.25 da kuma samar da 6% fiye da kai fiye da 65 digiri impellers. Bugu da ƙari, ƙayyadaddun ma'auni ya kai 0.25, kuma a cikin nau'i-nau'i na na'ura na IGC, ma'aunin wutar lantarki ya kai 1.2 miliyan m3 / h ko ma 2.4 miliyan m3 / h.
Ƙimar phi mafi girma tana ba da damar yin amfani da ƙaramin diamita mai ƙima a cikin ƙarar ƙarar guda ɗaya, don haka rage farashin babban kwampreso har zuwa 4%. Ana iya rage diamita na impeller mataki na farko har ma da gaba.
Ana samun mafi girman kai ta kusurwar juzu'i na 75°, wanda ke haɓaka sashin saurin kewayawa a wurin fita don haka yana ba da babban kai bisa ga lissafin Euler.
Idan aka kwatanta da na'ura mai saurin sauri da inganci, ingancin injin ɗin ya ɗan ragu kaɗan saboda babban hasara a cikin juzu'in. Ana iya rama wannan ta hanyar amfani da katantanwa mai matsakaicin girma. Duk da haka, ko da ba tare da waɗannan ƙididdiga ba, ana iya samun ingantaccen aiki mai mahimmanci har zuwa 87% a adadin Mach na 1.0 da madaidaicin madaidaicin 0.24.
Ƙaramin ƙaramar ƙararrawa yana ba ku damar kauce wa karo tare da wasu ƙididdiga lokacin da aka rage girman diamita na manyan kaya. Masu aiki za su iya adana farashi ta hanyar canzawa daga motar sandar sandar sandar igiya 6 zuwa babbar motar pole 4 mai sauri (1000 rpm zuwa 1500 rpm) ba tare da wuce matsakaicin matsakaicin saurin kaya mai izini ba. Bugu da ƙari, yana iya rage farashin kayan don helical da manyan gears.
Gabaɗaya, babban kwampreso na iya ajiyewa har zuwa 2% a cikin farashi mai girma, ƙari injin kuma yana iya adana 2% a cikin farashin babban birnin. Saboda ƙananan ƙididdiga ba su da ɗan aiki kaɗan, shawarar yin amfani da su ya dogara da fifikon abokin ciniki (farashi da inganci) kuma dole ne a tantance shi bisa tsarin aiki-by-project.
Don haɓaka ƙarfin sarrafawa, ana iya shigar da IGV a gaban matakai masu yawa. Wannan ya bambanta da ayyukan IGC na baya, wanda kawai ya haɗa da IGVs har zuwa kashi na farko.
A cikin abubuwan da suka gabata na IGC, madaidaicin vortex (watau kusurwar IGV na biyu da aka raba ta kusurwar IGV1 na farko) ya kasance koyaushe ba tare da la'akari da ko kwararar ta kasance gaba ba (kwana> 0 °, rage kai) ko juyawa vortex (kwana <0). °, matsa lamba yana ƙaruwa). Wannan ba shi da amfani saboda alamar kusurwa tana canzawa tsakanin vortices masu kyau da mara kyau.
Sabuwar saitin yana ba da damar yin amfani da ma'auni daban-daban guda biyu lokacin da na'ura ta kasance a gaba da kuma jujjuya yanayin vortex, ta haka yana haɓaka kewayon sarrafawa da 4% yayin da yake ci gaba da dacewa.
Ta hanyar haɗa LS diffuser don impeller da aka saba amfani da shi a cikin BACs, ana iya ƙara ƙimar matakan matakai da yawa zuwa 89%. Wannan, haɗe tare da sauran ingantaccen ingantaccen aiki, yana rage adadin matakan BAC yayin da yake kiyaye ingancin jirgin ƙasa gabaɗaya. Rage yawan matakan yana kawar da buƙatar intercooler, haɗin aikin bututun iskar gas, da kayan aikin rotor da stator, wanda ke haifar da tanadin farashi na 10%. Bugu da ƙari, a yawancin lokuta yana yiwuwa a haɗa babban kwampreso na iska da na'ura mai ƙarfafawa a cikin injin guda ɗaya.
Kamar yadda aka ambata a baya, ana buƙatar matsakaicin kayan aiki tsakanin injin tururi da VAC. Tare da sabon ƙirar IGC daga Siemens Energy, ana iya haɗa wannan kayan aiki mara amfani a cikin akwatin gear ta ƙara madaidaicin shaft tsakanin mashin pinion da babban gear (gears 4). Wannan na iya rage jimlar farashin layin (babban kwampreso da kayan taimako) har zuwa 4%.
Bugu da kari, 4-pinion gears ne mafi inganci madadin ga m gungura Motors don sauyawa daga 6-pole zuwa 4-pole Motors a cikin manyan manyan kwampreso iska (idan akwai yiwuwar volute karo ko kuma idan matsakaicin halatta pinion gudun za a rage). ) baya.
Hakanan amfani da su yana ƙara zama gama gari a cikin kasuwanni da yawa masu mahimmanci ga lalatawar masana'antu, gami da famfo mai zafi da matsawar tururi, da kuma CO2 matsawa a cikin haɓakar kama carbon, amfani da ajiya (CCUS).
Siemens Energy yana da dogon tarihin ƙira da sarrafa IGCs. Kamar yadda shaida ta sama (da sauran) ƙoƙarin bincike da haɓakawa, mun himmatu don ci gaba da haɓaka waɗannan injunan don biyan buƙatun aikace-aikacen musamman da biyan buƙatun kasuwa masu haɓaka don ƙananan farashi, haɓaka inganci da haɓaka dorewa. KT2
Lokacin aikawa: Afrilu-28-2024