HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Mawallafi: Lukas Bijikli, Manajan Fayil na Samfura, Injinan Haɗaɗɗen Gear, Famfon Matsewa da Zafi na R&D CO2, Siemens Energy.
Shekaru da yawa, Integrated Gear Compressor (IGC) ita ce fasahar da aka fi so ga tashoshin raba iska. Wannan ya faru ne saboda yawan ingancinsu, wanda ke haifar da raguwar farashin iskar oxygen, nitrogen da iskar gas mara aiki. Duk da haka, karuwar mayar da hankali kan rage iskar carbon yana sanya sabbin buƙatu ga IPCs, musamman dangane da inganci da sassaucin dokoki. Kuɗaɗen jari na ci gaba da zama muhimmin abu ga masu gudanar da masana'antu, musamman a ƙananan da matsakaitan masana'antu.
A cikin 'yan shekarun nan, Siemens Energy ta fara ayyukan bincike da ci gaba (R&D) da dama da nufin faɗaɗa ƙarfin IGC don biyan buƙatun da ke canzawa na kasuwar raba iska. Wannan labarin ya nuna wasu takamaiman gyare-gyaren ƙira da muka yi kuma ya tattauna yadda waɗannan canje-canjen za su iya taimakawa wajen cimma burin farashin da rage gurɓataccen iska na abokan cinikinmu.
Yawancin na'urorin raba iska a yau suna da na'urorin matsa iska guda biyu: babban na'urar sanya iska (MAC) da kuma na'urar sanya iska mai ƙarfafawa (BAC). Babban na'urar sanya iska yawanci tana matse dukkan kwararar iska daga matsin yanayi zuwa kusan mashaya 6. Sannan wani ɓangare na wannan kwararar yana ƙara matsewa a cikin BAC zuwa matsin lamba har zuwa mashaya 60.
Dangane da tushen makamashi, yawanci injin tururin tururi ko injin lantarki ne ke tuƙa injin. Lokacin amfani da injin tururin tururi, injin tururin guda biyu suna tuƙa injin tururin iri ɗaya ta ƙarshen shaft biyu. A cikin tsarin gargajiya, ana sanya gear matsakaici tsakanin injin tururin tururi da HAC (Hoto na 1).
A cikin tsarin injinan turbine masu amfani da wutar lantarki da kuma tsarin turbine masu amfani da turbine, ingancin matsewa babban abin da ke taimakawa wajen rage gurɓatar iskar carbon domin yana shafar amfani da makamashin na'urar kai tsaye. Wannan yana da mahimmanci musamman ga MGPs da injinan turbine ke amfani da su, tunda yawancin zafin da ake samu don samar da tururi ana samunsa ne a cikin tukunyar da aka yi amfani da man fetur.
Duk da cewa injinan lantarki suna ba da madadin kore fiye da injinan turbine na tururi, sau da yawa akwai buƙatar sassaucin sarrafawa. Yawancin masana'antun raba iska na zamani da ake ginawa a yau suna da alaƙa da grid kuma suna da babban matakin amfani da makamashi mai sabuntawa. A Ostiraliya, misali, akwai shirye-shiryen gina masana'antun ammonia kore da yawa waɗanda za su yi amfani da na'urorin raba iska (ASUs) don samar da nitrogen don haɗa ammonia kuma ana sa ran za su sami wutar lantarki daga gonakin iska da hasken rana da ke kusa. A waɗannan masana'antun, sassaucin dokoki yana da mahimmanci don rama canjin yanayi na samar da wutar lantarki.
Kamfanin Siemens Energy ya ƙirƙiro IGC na farko (wanda aka fi sani da VK) a shekarar 1948. A yau kamfanin yana samar da fiye da raka'a 2,300 a duk duniya, waɗanda da yawa daga cikinsu an tsara su ne don aikace-aikace tare da saurin kwarara sama da 400,000 m3/h. Motocinmu na zamani suna da saurin kwarara har zuwa mita cubic miliyan 1.2 a kowace awa a cikin gini ɗaya. Waɗannan sun haɗa da nau'ikan na'urorin compressors marasa gear marasa gear tare da rabon matsin lamba har zuwa 2.5 ko sama da haka a cikin sigogin mataki ɗaya da rabon matsin lamba har zuwa 6 a cikin sigogin jeri.
A cikin 'yan shekarun nan, domin biyan buƙatun da ake da su na ingancin IGC, sassaucin dokoki da kuma kuɗaɗen jari, mun yi wasu gyare-gyare masu mahimmanci game da ƙira, waɗanda aka taƙaita a ƙasa.
Ingancin canzawar da ake samu na wasu masu haɗakar sigina da aka saba amfani da su a matakin MAC na farko yana ƙaruwa ta hanyar canza yanayin ruwan wukake. Tare da wannan sabon mai haɗakar sigina, ana iya samun ingantaccen aiki har zuwa 89% tare da masu haɗakar sigina na LS na yau da kullun da kuma sama da 90% tare da sabon ƙarni na masu haɗakar sigina.
Bugu da ƙari, impeller yana da lambar Mach sama da 1.3, wanda ke samar da matakin farko da mafi girman yawan ƙarfi da matsi. Wannan kuma yana rage ƙarfin da gears a cikin tsarin MAC mai matakai uku dole ne ya watsa, yana ba da damar amfani da ƙananan gears mai diamita da gears kai tsaye a matakai na farko.
Idan aka kwatanta da na'urar watsawa ta LS vane ta gargajiya mai cikakken tsayi, na'urar watsawa ta hybrid ta zamani mai zuwa tana da ƙarin inganci na mataki na 2.5% da kuma ma'aunin sarrafawa na 3%. Ana samun wannan ƙaruwa ta hanyar haɗa ruwan wukake (watau an raba ruwan wukake zuwa sassan cikakken tsayi da kuma sassan tsayi na ɗan lokaci). A cikin wannan tsari,
Fitowar kwarara tsakanin impeller da diffuser yana raguwa da wani ɓangare na tsayin ruwan wukake wanda yake kusa da impeller fiye da ruwan wukake na diffuser na al'ada na LS. Kamar yadda yake da diffuser na al'ada na LS, gefunan ruwan wukake masu tsayin daka suna da nisa daidai da impeller don guje wa hulɗar impeller da diffuser wanda zai iya lalata ruwan wukake.
Ƙara tsayin ruwan wukake kusa da abin da ke motsawa yana inganta alkiblar kwarara kusa da yankin bugun jini. Saboda gefen babban ɓangaren vane mai tsawon gaske ya kasance daidai da diamita ɗaya da na'urar watsa LS ta al'ada, layin maƙurar ba ya shafar, wanda ke ba da damar amfani da shi da daidaitawa mai faɗi.
Allurar ruwa ta ƙunshi allurar digo-digo a cikin iska a cikin bututun tsotsa. Digo-digo ɗin suna ƙafe kuma suna sha zafi daga kwararar iskar gas, ta haka suna rage zafin shiga zuwa matakin matsewa. Wannan yana haifar da raguwar buƙatun wutar lantarki na isentropic da ƙaruwar inganci fiye da kashi 1%.
Taurare shaft ɗin gear yana ba ku damar ƙara matsin lamba da aka yarda da shi a kowane yanki, wanda ke ba ku damar rage faɗin haƙori. Wannan yana rage asarar injina a cikin akwatin gear har zuwa 25%, wanda ke haifar da ƙaruwar ingancin gaba ɗaya har zuwa 0.5%. Bugu da ƙari, ana iya rage farashin matsewa na babban har zuwa 1% saboda ƙarancin ƙarfe da ake amfani da shi a cikin babban akwatin gear.
Wannan na'urar zamiya tana iya aiki da ma'aunin kwarara (φ) har zuwa 0.25 kuma tana samar da ƙarin kashi 6% fiye da ma'aunin kwararar digiri 65. Bugu da ƙari, ma'aunin kwararar ya kai 0.25, kuma a cikin ƙirar kwararar sau biyu na na'urar IGC, kwararar girma ta kai miliyan 1.2 m3/h ko ma miliyan 2.4 m3/h.
Babban ƙimar phi yana ba da damar amfani da ƙaramin bututun ƙarfe mai diamita a daidai wannan kwararar, ta haka rage farashin babban injin damfara da har zuwa 4%. Ana iya rage diamita na bututun ƙarfe na mataki na farko.
Ana samun mafi girman kai ta hanyar kusurwar karkatar da impeller 75°, wanda ke ƙara yawan saurin da'ira a wurin fitarwa kuma don haka yana samar da mafi girman kai bisa ga lissafin Euler.
Idan aka kwatanta da na'urorin da ke da saurin gudu da inganci, ingancin na'urar yana raguwa kaɗan saboda asarar da ke cikin na'urar. Ana iya rama wannan ta hanyar amfani da babban katantanwa. Duk da haka, ko da ba tare da waɗannan na'urorin ba, ana iya cimma ingantaccen aiki har zuwa kashi 87% a lambar Mach ta 1.0 da kuma ma'aunin kwarara na 0.24.
Ƙaramin ƙarfin yana ba ku damar guje wa karo da wasu ƙarfin lantarki idan aka rage girman babban ƙarfin lantarki. Masu aiki za su iya adana kuɗi ta hanyar canzawa daga injin mai sanda 6 zuwa injin mai sanda 4 mai sauri (1000 rpm zuwa 1500 rpm) ba tare da wuce matsakaicin saurin gudu da aka yarda da shi ba. Bugu da ƙari, yana iya rage farashin kayan aiki don giya mai sanda da manyan giya.
Gabaɗaya, babban injin matsewa zai iya adana har zuwa kashi 2% na kuɗin jari, haka kuma injin ɗin zai iya adana kashi 2% na kuɗin jari. Saboda ƙananan ƙarfin lantarki ba su da inganci sosai, shawarar amfani da su ta fi dogara ne akan fifikon abokin ciniki (kuɗi da inganci) kuma dole ne a tantance su bisa ga aikin-da-aikin.
Domin ƙara ƙarfin sarrafawa, ana iya shigar da IGV a gaban matakai da yawa. Wannan ya bambanta sosai da ayyukan IGC na baya, waɗanda suka haɗa da IGVs kawai har zuwa mataki na farko.
A cikin maimaitawar IGC da suka gabata, ma'aunin vortex (watau, kusurwar IGV ta biyu da aka raba da kusurwar IGV1 ta farko) ya kasance daidai ba tare da la'akari da ko kwararar tana gaba (kusurwar > 0°, mai rage kai) ko kuma vortex na baya (kusurwar < 0). °, matsin lamba yana ƙaruwa). Wannan ba shi da kyau saboda alamar kusurwar tana canzawa tsakanin vortices masu kyau da marasa kyau.
Sabuwar tsarin yana ba da damar amfani da rabon vortex guda biyu daban-daban lokacin da injin ke cikin yanayin vortex na gaba da na baya, ta haka yana ƙara kewayon sarrafawa da kashi 4% yayin da yake ci gaba da ingantaccen aiki.
Ta hanyar haɗa mai watsa LS don impeller da aka saba amfani da shi a cikin BACs, ana iya ƙara ingancin matakai da yawa zuwa 89%. Wannan, tare da wasu ingantattun inganci, yana rage adadin matakan BAC yayin da yake kiyaye ingancin jirgin ƙasa gabaɗaya. Rage adadin matakai yana kawar da buƙatar mai sanyaya iska, bututun iskar gas mai alaƙa, da abubuwan rotor da stator, wanda ke haifar da tanadin kuɗi na 10%. Bugu da ƙari, a lokuta da yawa yana yiwuwa a haɗa babban mai sanyaya iska da mai sanyaya iska a cikin injin ɗaya.
Kamar yadda aka ambata a baya, yawanci ana buƙatar gear matsakaici tsakanin injin tururin tururi da VAC. Tare da sabon ƙirar IGC daga Siemens Energy, ana iya haɗa wannan gear ɗin idler cikin akwatin gear ta hanyar ƙara shaft ɗin idler tsakanin shaft ɗin pinion da babban gear (gira 4). Wannan zai iya rage jimlar kuɗin layin (babban kayan aikin compressor da kayan taimako) har zuwa 4%.
Bugu da ƙari, gears ɗin pinion guda 4 sun fi inganci ga ƙananan injinan gungurawa don sauyawa daga injinan sanduna 6 zuwa injinan sanduna 4 a cikin manyan injinan kwampreso na iska (idan akwai yiwuwar karo na ƙarfin lantarki ko kuma idan matsakaicin saurin pinion da aka yarda da shi zai ragu).
Amfani da su kuma yana ƙara zama ruwan dare a kasuwanni da dama masu mahimmanci ga rage gurɓatar da masana'antu, gami da famfunan zafi da matse tururi, da kuma matsewar CO2 a cikin ci gaban kamawa, amfani da adanawa (CCUS).
Kamfanin Siemens Energy yana da dogon tarihi na tsarawa da gudanar da IGCs. Kamar yadda binciken da ci gaban da aka yi a sama (da sauran) ya nuna, mun himmatu wajen ci gaba da ƙirƙira waɗannan injunan don biyan buƙatun aikace-aikace na musamman da kuma biyan buƙatun kasuwa masu tasowa don ƙarancin farashi, ƙaruwar inganci da ƙaruwar dorewa. KT2