Údar: Lukas Bijikli, Bainisteoir Punann Táirgí, Tiomántáin Fearas Comhtháite, Comhbhrú CO2 T&F agus Caidéil Teasa, Siemens Energy.
Le blianta fada anuas, is é an comhbhrúiteoir fearas comhtháite (IGC) an teicneolaíocht a roghnaítear do phlandaí deighilte aeir. Tá sé seo go príomha mar gheall ar a n -ardéifeachtúlacht, rud a fhágann go mbíonn costais laghdaithe ar ghás ocsaigine, nítrigine agus támh mar thoradh air. Mar sin féin, cuireann an fócas méadaitheach ar dhícharbónú éilimh nua ar IPCanna, go háirithe i dtéarmaí éifeachtúlachta agus solúbthachta rialála. Tá caiteachas caipitil ina fhachtóir tábhachtach i gcónaí d'oibreoirí plandaí, go háirithe i bhfiontair bheaga agus mheánmhéide.
Le cúpla bliain anuas, chuir Siemens Energy tús le roinnt tionscadal taighde agus forbartha (T&F) atá dírithe ar chumais IGC a leathnú chun freastal ar riachtanais athraitheacha an mhargaidh deighilte aeir. Leagann an t -alt seo béim ar roinnt feabhsuithe dearaidh ar leith atá déanta againn agus pléann sé conas is féidir leis na hathruithe seo cabhrú le spriocanna costais agus laghdaithe carbóin ár gcustaiméirí a chomhlíonadh.
Tá dhá chomhbhrúiteoir sa chuid is mó de na haonaid deighilte aeir sa lá atá inniu ann: príomhbhrúiteoir aeir (MAC) agus comhbhrúiteoir aeir treisithe (BAC). Is iondúil go gcomhbhrúnn an príomh -chomhbhrúiteoir aeir an sreabhadh aeir ar fad ó bhrú atmaisféarach go dtí thart ar 6 bharra. Déantar cuid den sreabhadh seo a chomhbhrú níos mó ansin sa BAC go brú suas le 60 barra.
Ag brath ar an bhfoinse fuinnimh, is iondúil go mbíonn an comhbhrúiteoir á thiomáint ag tuirbín gaile nó ag mótar leictreach. Nuair a bhíonn tuirbín gaile á úsáid, tá an dá chomhbhrúiteoir á dtiomáint ag an tuirbín céanna trí fhoircinn seafta. Sa scéim chlasaiceach, suiteáiltear fearas idirmheánach idir an tuirbín gaile agus an HAC (Fíor 1).
I gcórais atá tiomáinte go leictreach agus a thiomáintear tuirbín gaile, is luamhán cumhachtach é éifeachtúlacht comhbhrúiteora le haghaidh dícharbónú mar go dtéann sé i gcion go díreach ar ídiú fuinnimh an aonaid. Tá sé seo thar a bheith tábhachtach do MGPanna atá á dtiomáint ag tuirbíní gaile, ós rud é go bhfaightear an chuid is mó den teas le haghaidh táirgthe gaile i gcoirí breosla iontaise.
Cé go soláthraíonn mótair leictreacha rogha níos glaise ar thiomáineann tuirbín gaile, is minic a bhíonn gá níos mó le solúbthacht rialaithe. Tá go leor plandaí deighilte aeir nua-aimseartha atá á dtógáil sa lá atá inniu ann nasctha le greille agus tá ardleibhéal úsáide fuinnimh in-athnuaite acu. San Astráil, mar shampla, tá pleananna ann roinnt plandaí amóinia glasa a thógáil a úsáidfidh aonaid deighilte aeir (ASUS) chun nítrigin a tháirgeadh le haghaidh sintéise amóinia agus táthar ag súil go bhfaighidh siad leictreachas ó fheirmeacha gaoithe agus gréine in aice láimhe. Ag na plandaí seo, tá solúbthacht rialála ríthábhachtach chun luaineachtaí nádúrtha i nginiúint cumhachta a chúiteamh.
D'fhorbair Siemens Energy an chéad IGC (ar a dtugtaí VK roimhe seo) i 1948. Sa lá atá inniu ann táirgeann an chuideachta níos mó ná 2,300 aonad ar fud an domhain, a bhfuil cuid mhaith acu deartha le haghaidh feidhmchlár le rátaí sreafa os cionn 400,000 m3/h. Tá ráta sreafa suas le 1.2 milliún méadar ciúbach in aghaidh na huaire ag ár MGPanna nua -aimseartha i bhfoirgneamh amháin. Ina measc seo tá leaganacha giaranna de chomhbhrúiteoirí consóil le cóimheasa brú suas le 2.5 nó níos airde i leaganacha aonchéime agus cóimheasa brú suas le 6 i leaganacha srathacha.
Le blianta beaga anuas, chun freastal ar éilimh mhéadaitheacha ar éifeachtúlacht IGC, solúbthacht rialála agus costais chaipitil, tá roinnt feabhsuithe dearaidh déanta againn, a bhfuil achoimre orthu thíos.
Méadaítear éifeachtúlacht athraitheach roinnt impilleoirí a úsáidtear go hiondúil sa chéad chéim MAC trí chéimseata na lann a athrú. Leis an impeller nua seo, is féidir éifeachtúlachtaí athraitheacha suas le 89% a bhaint amach i gcomhar le gnáth -dhriogadóirí LS agus os cionn 90% i gcomhar leis an nglúin nua de scagairí hibrideacha.
Ina theannta sin, tá uimhir Mach níos airde ná 1.3 ag an impeller, a sholáthraíonn cóimheas dlúis cumhachta agus comhbhrúite níos airde don chéad chéim. Laghdaíonn sé seo freisin an chumhacht a chaitheann giaranna i gcórais MAC trí chéim a tharchur, rud a cheadaíonn úsáid giaranna trastomhas níos lú agus giarbhoscaí tiomána díreach sna chéad chéimeanna.
I gcomparáid leis an diffuser LS Vane traidisiúnta traidisiúnta, tá éifeachtúlacht mhéadaithe céim de 2.5% ag an diffuser hibrideach eile de 2.5% agus de 3%. Baintear an méadú seo amach trí na lanna a mheascadh (ie tá na lanna roinnte i rannóga iomlána agus páirt-airde). Sa chumraíocht seo
Laghdaítear an t -aschur sreafa idir an impeller agus an diffuser trí chuid den airde lann atá suite níos gaire don impeller ná lanna diffuser traidisiúnta. Mar is amhlaidh le gnáth-diffuser LS, tá na himill is mó atá ag na lanna fad-fhad cothrom ón impeller chun idirghníomhaíocht impeller-diffuser a sheachaint a d'fhéadfadh dochar a dhéanamh do na lanna.
Feabhsaíonn méadú go páirteach ar airde na lanna níos gaire don impeller treo sreafa in aice leis an gcrios pulsation. Toisc go bhfanann imeall tosaigh an rannóige fad-ama ar an trastomhas céanna le gnáth-diffuser LS, níl aon tionchar ar an líne throttle, rud a cheadaíonn raon níos leithne iarratais agus tiúnta.
Is éard atá i gceist le hinstealladh uisce ná braoiníní uisce a instealladh isteach sa sruth aeir san fheadán súchán. Déanann na braoiníní teas a ghalú agus a ionsú ón sruth gáis próisis, rud a laghdaíonn an teocht ionraoin go dtí an chéim chomhbhrúite. Mar thoradh air seo laghdaítear riachtanais chumhachta isentropic agus méadú ar éifeachtúlacht níos mó ná 1%.
Tríd an seafta giair a chruachan is féidir leat an strus incheadaithe in aghaidh an aonaid a mhéadú, rud a ligeann duit leithead na bhfiacla a laghdú. Laghdaíonn sé seo caillteanais mheicniúla sa ghiarbhosca suas le 25%, agus mar thoradh air sin tá méadú ar éifeachtúlacht fhoriomlán suas le 0.5%. Ina theannta sin, is féidir na príomhchostais comhbhrúiteora a laghdú suas le 1% toisc go n -úsáidtear níos lú miotail sa ghiarbhosca mór.
Is féidir leis an impeller seo oibriú le comhéifeacht sreafa (φ) suas le 0.25 agus soláthraíonn sé 6% níos mó ná 65 impellers céim. Ina theannta sin, sroicheann an chomhéifeacht sreafa 0.25, agus i ndearadh dúbailte an mheaisín IGC, sroicheann an sreabhadh toirtmhéadrach 1.2 milliún m3/h nó fiú 2.4 milliún m3/h.
Ceadaíonn luach PHI níos airde úsáid a bhaint as impeller trastomhas níos lú ag an sreabhadh toirte céanna, rud a laghdaíonn costas an phríomhbhrúiteora suas le 4%. Is féidir trastomhas an chéad chéim impeller a laghdú níos faide.
Baintear an ceann is airde amach leis an uillinn sraonadh 75 ° impeller, a mhéadaíonn an chomhpháirt treoluas imlíne ag an asraon agus dá bhrí sin soláthraíonn sé ceann níos airde de réir chothromóid Euler.
I gcomparáid le impilleoirí ardluais agus ardéifeachtúlachta, laghdaítear éifeachtúlacht an impeller beagán mar gheall ar chaillteanais níos airde sa volute. Is féidir é seo a chúiteamh trí seilide mheánmhéide a úsáid. Mar sin féin, fiú gan na volutes seo, is féidir éifeachtúlacht athraitheach suas le 87% a bhaint amach ag uimhir Mach de 1.0 agus comhéifeacht sreafa 0.24.
Ligeann an voltas níos lú duit imbhuailtí le volutes eile a sheachaint nuair a laghdaítear trastomhas na fearas mór. Is féidir le hoibreoirí costais a shábháil trí aistriú ó mhótar 6-cuaille go mótar 4-cuaille níos airde (1000 rpm go 1500 rpm) gan an luas giair incheadaithe uasta a shárú. Ina theannta sin, is féidir leis costais ábhartha a laghdú le haghaidh giaranna móra agus móra.
Tríd is tríd, is féidir leis an bpríomh -chomhbhrúiteoir suas le 2% a shábháil i gcostais chaipitil, móide an t -inneall is féidir leis an inneall 2% a shábháil i gcostais chaipitil. Toisc go bhfuil volutes dlúth chomh héifeachtach céanna, braitheann an cinneadh iad a úsáid go mór ar thosaíochtaí an chliaint (costas vs éifeachtúlacht) agus caithfear é a mheasúnú ar bhonn tionscadail-ar-thionscadal.
Chun cumais rialaithe a mhéadú, is féidir an IGV a shuiteáil os comhair na gcéimeanna éagsúla. Tá sé seo i gcodarsnacht mhór le tionscadail IGC roimhe seo, nach raibh san áireamh ach IGVanna suas go dtí an chéad chéim.
I atriallta níos luaithe den IGC, d'fhan an chomhéifeacht vortex (ie, uillinn an dara IGV arna roinnt ar uillinn an chéad IGV1) seasmhach beag beann ar cibé an raibh an sreabhadh ar aghaidh (uillinn> 0 °, ag laghdú ceann) nó an vortex droim ar ais (uillinn <0). °, méadaíonn an brú). Tá sé seo míbhuntáisteach toisc go n -athraíonn comhartha na huillinne idir vortices dearfacha agus diúltacha.
Ceadaíonn an chumraíocht nua dhá chóimheas vortex éagsúla a úsáid nuair a bhíonn an meaisín ar aghaidh agus an modh vortex droim ar ais, rud a mhéadaíonn an raon rialaithe 4% agus éifeachtúlacht leanúnach á choinneáil ag an am céanna.
Trí dhifreálaí LS a ionchorprú don impeller a úsáidtear go coitianta i BACS, is féidir an éifeachtúlacht ilchéime a mhéadú go 89%. Laghdaíonn sé seo, in éineacht le feabhsuithe éifeachtúlachta eile, líon na gcéimeanna BAC agus ag an am céanna éifeachtúlacht traenach foriomlán a choinneáil. Nuair a laghdaítear líon na gcéimeanna, cuirtear deireadh leis an ngá atá le hidirghabhálaí, le píobaireacht gháis próisis ghaolmhar, agus le comhpháirteanna rótar agus stator, as a dtagann coigilteas costais de 10%. Ina theannta sin, i mórán cásanna is féidir an príomh -chomhbhrúiteoir aeir agus an comhbhrúiteoir teanndáileog a chur le chéile i meaisín amháin.
Mar a luadh níos luaithe, is iondúil go mbíonn gá le fearas idirmheánach idir an tuirbín gaile agus an VAC. Leis an dearadh IGC nua ó Siemens Energy, is féidir an fearas idler seo a chomhtháthú sa ghiarbhosca trí seafta idler a chur leis idir an seafta pinion agus an fearas mór (4 ghiar). Is féidir leis seo an costas líne iomlán a laghdú (an príomh -chomhbhrúiteoir móide trealamh cúnta) suas le 4%.
Ina theannta sin, is rogha níos éifeachtaí iad na giaranna 4-bheocha chun mótair scrollbharra a dhlúth chun aistriú ó mhótair 6-cuaille go 4-cuaille i bpríomh-chomhbhrúiteoirí aeir (má tá seans ann go dtarlódh imbhualadh voltais nó má laghdófar an luas pinion incheadaithe uasta). ) anuas.
Tá a n -úsáid ag éirí níos coitianta freisin i roinnt margaí atá tábhachtach do dhícharbónú tionsclaíoch, lena n -áirítear caidéil teasa agus comhbhrú gaile, chomh maith le comhbhrú CO2 i bhforbairtí gabhála carbóin, úsáid agus stóráil (CCUS).
Tá stair fhada ag Siemens Energy maidir le IGCanna a dhearadh agus a oibriú. Mar is léir ó na hiarrachtaí taighde agus forbartha thuas (agus eile), táimid tiomanta do na meaisíní seo a nuáil go leanúnach chun freastal ar riachtanais uathúla iarratais agus chun freastal ar éilimh an mhargaidh atá ag dul i méid ar chostais níos ísle, éifeachtúlacht mhéadaithe agus inbhuanaitheacht mhéadaithe. Kt2
Am Post: APR-28-2024