离心式空气压缩机基础第二部分-了解基本性能曲线|压缩空气最佳实践manbetx王者荣耀

作者Hank van Ormer，特约编辑

第一部分解释了必要的术语，以理解离心操作。第二部分回顾了典型的经营业绩曲线以及如何解释它们。

离心式空气压缩机可在一定的流量和排放压力范围内工作。运行性能曲线由所选的内部部件形成，并受运行条件(如进口压力、进口温度和冷却水温度)的影响。

的过程动态压缩,应用于离心式压缩机的运行阶段，是在流量受限制的情况下，速度和动能转换为压力和温度。这个过程的另一个术语是质量流量-在额定压力(psig)下提供额定CFM流量的功率需求是由空气的重量决定的(一些制造商也使用术语“密度”)。

在这种类型的压缩过程中，当不考虑内部设计部件时，功率需求基本上取决于通过机器的空气的重量。忽略部分负载控制任何将增加或减少空气重量的东西，通过阶段到最终流，压力将有一个直接的影响输入功率。

图1一个

图1 b

增加入口温度将减少总固定空气流量，向用户输送较少的可用空气(scfm)，并降低输入功率需求。较低的温度会产生相反的效果。

降低进口压力(高度、压缩机室负压力、肮脏/尺寸不佳的进口过滤器)将减少通过各级的压缩空气流量(cfm)，也会在降低输入功率需求的情况下减少可用空气(scfm)。较高的进口压力将产生相反的效果。

通过各阶段和功率要求，提高冷却水温度将再次对压缩空气产生与前面条件相同的“减轻”效果。

这些条件的实际净效应取决于设计的实际性能曲线和气动特性。这种情况也适用于带有固定轮的排气压力，或叶轮/扩散器/速度、压缩机级。

在通常情况下，增加排气压力会产生增加压缩空气流重量的效果，这将导致可用空气(scfm)流量减少，通常在或接近相同的输入功率。降低压力通常会在相同或相似的功率输入下允许更多的流量。实际的机器特定性能将在本文档的后面介绍。

数据应相等为:

一旦设计了叶轮并设定了速度，一磅空气通过叶轮时所吸收的能量就确定了。

离心式压缩机在冬季或夏季都能持续消耗一磅空气。需要压缩的进口空气的实际体积会随着进口压力和温度条件在一段时间内发生变化。

上升到飙升:由于产生的压缩空气比需要的多，离心式压缩机必须卸载，或输送较少的空气，以避免过压。每个离心式压缩机都有一个最大压力，它可以达到特定的进口条件，这将导致空气流量反向和激增，关闭压缩机，以避免振动损坏。

这是一种过度简化的喘振动作，然而，每个单位都有一个上升到飙升极限或最大压力。调降是指压缩机在不经历喘振的情况下运行时，低于满负荷流量的百分比。例如，15%的流量下降意味着该设备可以在85%或更高的流量下运行，而不会遇到浪涌。在更大的下降，它将接近或激增。

石墙在某一时刻，当流量下降，空气流量在满载时增加，物理限制将不允许更多的空气通过这两个阶段-这一点被称为石墙．在这一点或超过这一点后继续运行可能会导致高流速和更大的压差，叶轮不会完全填满叶片区域，并会发生类似空化的动作，产生另一种类型的波动，具有潜在的破坏性振动。

图3是一个通用制造商的性能曲线的样本表示，数据可以发展到一个可预测的和可能的实际预期的运行效率。

与OEM供应商和他们的操作性能曲线有效地合作将有助于成功的应用。为了使用户向OEM供应商提供适当的数据，用户应熟悉所提供的信息，以充分理解并要求提供重要的额外数据，如:

图4的运行性能曲线显示，进口蝶阀(IBV)和进口导叶(IGV)有两个不同的部分负载输入kW值。就像离心机中的所有东西一样，实际数据是特定于机器的。

当设计和应用的离心式压缩机运行时，它不能继续产生系统不能吸收的压缩空气，所以基本上发生两种情况之一:

进一步的改进允许电机关闭;感应电动机越大，每小时或每天启动的次数越少。这种类型的控制可以是非常有效的，也是存储依赖，因为重新加载和或重新启动的100 psig类单位可以花费1分钟或更多。高压(500到550 psig)单位可能需要3分钟以上的充分负荷。

进口导流叶片

图4显示了能源部(DOE)生成的标准IBV(进口蝶阀)或IGV(进口导叶)进口控制的性能曲线，标称下降30%。

IGV不允许更大的转弯，但他们确实允许更低的效率，通过减少进入叶轮的空气的湍流损失。

图4所示的第三条曲线代表了一种新的磁力轴承电机离心驱动技术。这种控制是非常有效的VSD(变速驱动器)从100%到75%与输入功率成正比。在全关时，该装置在7到12秒内完全卸载，并可在12到15秒内加载。有效的操作需要适当的储存。

表1显示了单个单元在不同排放压力下的85°F冷却水和60°F冷却水的预测性能。

表1。单位135 psig自然喘振点85°F冷却剂和60°F冷却剂