HANGZHOU NUZHUO TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.

Olùkọ̀wé: Lukas Bijikli, Olùdarí Àkójọ Ọjà, Àwọn Awakọ̀ Ohun Èlò Tí A Ṣẹ̀dá, R&D CO2 Compression àti Heat Pumps, Siemens Energy.
Fún ọ̀pọ̀ ọdún, Integrated Gear Compressor (IGC) ni ìmọ̀-ẹ̀rọ tí a yàn fún àwọn ilé iṣẹ́ ìyàsọ́tọ̀ afẹ́fẹ́. Èyí jẹ́ nítorí iṣẹ́ wọn tó ga jùlọ, èyí tó ń fa ìdínkù owó fún atẹ́gùn, nitrogen àti gaasi aláìlágbára. Síbẹ̀síbẹ̀, ìfojúsùn tó ń pọ̀ sí i lórí decarbonization gbé àwọn ìbéèrè tuntun kalẹ̀ lórí àwọn IPC, pàápàá jùlọ ní ti iṣẹ́ tó munadoko àti ìyípadà ìlànà. Ìnáwó olówó ń bá a lọ láti jẹ́ ohun pàtàkì fún àwọn olùṣiṣẹ́ ilé iṣẹ́, pàápàá jùlọ ní àwọn ilé iṣẹ́ kékeré àti àárín.
Láàárín ọdún díẹ̀ sẹ́yìn, Siemens Energy ti bẹ̀rẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ iṣẹ́ ìwádìí àti ìdàgbàsókè (R&D) tí a ní láti fẹ̀ síi àwọn agbára IGC láti bá àwọn àìní tí ó ń yípadà nínú ọjà ìyàsọ́tọ̀ afẹ́fẹ́ mu. Àpilẹ̀kọ yìí tẹnu mọ́ àwọn àtúnṣe pàtó kan tí a ti ṣe, ó sì jíròrò bí àwọn àyípadà wọ̀nyí ṣe lè ran àwọn oníbàárà wa lọ́wọ́ láti mú àwọn góńgó ìdínkù owó àti erogba wá.
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ẹ̀rọ ìyàsọ́tọ̀ afẹ́fẹ́ lónìí ní àwọn ohun èlò ìfúnpọ̀ méjì: ohun èlò ìfúnpọ̀ afẹ́fẹ́ pàtàkì (MAC) àti ohun èlò ìfúnpọ̀ afẹ́fẹ́ boost (BAC). Ohun èlò ìfúnpọ̀ afẹ́fẹ́ pàtàkì sábà máa ń fún gbogbo ìṣàn afẹ́fẹ́ láti ìfúnpọ̀ afẹ́fẹ́ sí nǹkan bí 6 bar. Lẹ́yìn náà, a tún fún apá kan nínú ìṣàn yìí ní ìfúnpọ̀ sí i nínú BAC sí ìfúnpọ̀ tó tó 6 bar.
Gẹ́gẹ́ bí orísun agbára, a sábà máa ń lo ẹ̀rọ ìdènà láti inú ẹ̀rọ ìdènà tàbí ẹ̀rọ iná mànàmáná. Nígbà tí a bá ń lo ẹ̀rọ ìdènà, ẹ̀rọ ìdènà méjèèjì ni a máa ń lò láti inú ẹ̀rọ ìdènà méjì. Nínú ètò ìbílẹ̀, a máa ń fi ẹ̀rọ ìdènà àárín sínú ẹ̀rọ ìdènà àti ẹ̀rọ ìdènà HAC (Àwòrán 1).
Nínú àwọn ẹ̀rọ tí a fi iná mànàmáná ṣe àti àwọn ẹ̀rọ tí a fi steam ṣe, ìṣiṣẹ́ compressor jẹ́ agbára ìdènà carbonization nítorí pé ó ní ipa lórí lílo agbára ẹ̀rọ náà ní tààrà. Èyí ṣe pàtàkì fún àwọn MGP tí àwọn turbines steam ń ṣe, nítorí pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ ooru fún ìṣẹ̀dá steam ni a ń rí nínú àwọn boilers tí a fi epo mànàmáná ṣe.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn mọ́tò iná mànàmáná ń ṣe àyípadà tó dára ju àwọn awakọ̀ turbine steam lọ, ó sábà máa ń jẹ́ dandan fún ìyípadà ìṣàkóso. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ilé iṣẹ́ ìyàsọ́tọ̀ afẹ́fẹ́ òde òní tí a ń kọ́ lónìí ni a so mọ́ grid wọ́n sì ní ìpele gíga ti lílo agbára tí a lè sọ dọ̀tun. Ní Australia, fún àpẹẹrẹ, àwọn ètò wà láti kọ́ ọ̀pọ̀lọpọ̀ ilé iṣẹ́ ammonia aláwọ̀ ewé tí yóò lo àwọn ẹ̀rọ ìyàsọ́tọ̀ afẹ́fẹ́ (ASUs) láti ṣe nitrogen fún ìṣẹ̀dá ammonia, a sì retí pé wọn yóò gba iná mànàmáná láti ọ̀dọ̀ àwọn oko afẹ́fẹ́ àti oòrùn tí ó wà nítòsí. Ní àwọn ilé iṣẹ́ wọ̀nyí, ìyípadà ìlànà ṣe pàtàkì láti san àyípadà àdánidá nínú iṣẹ́ agbára.
Siemens Energy ṣe agbekalẹ IGC akọkọ (ti a mọ tẹlẹ bi VK) ni ọdun 1948. Loni ile-iṣẹ naa n ṣe agbejade diẹ sii ju awọn ẹya 2,300 lọ ni agbaye, ọpọlọpọ ninu eyiti a ṣe apẹrẹ fun awọn ohun elo pẹlu awọn oṣuwọn sisan ti o ju 400,000 m3/h lọ. Awọn MGP ode oni wa ni oṣuwọn sisan ti o to 1.2 milionu mita onigun fun wakati kan ninu ile kan. Awọn wọnyi pẹlu awọn ẹya gearless ti awọn compressors console pẹlu awọn ipin titẹ ti o to 2.5 tabi ga julọ ni awọn ẹya ipele kan ati awọn ipin titẹ ti o to 6 ni awọn ẹya tẹlentẹle.
Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, láti bá àwọn ìbéèrè tó ń pọ̀ sí i fún iṣẹ́ IGC mu, ìyípadà ìlànà àti owó ìnáwó, a ti ṣe àwọn àtúnṣe tó ṣe pàtàkì, èyí tí a ṣàkópọ̀ ní ìsàlẹ̀ yìí.
A le mu agbara iyipada ti ọpọlọpọ awọn impellers ti a maa n lo ni ipele MAC akọkọ pọ si nipa yiyipada iwọn apẹrẹ abẹfẹlẹ. Pẹlu impeller tuntun yii, a le ṣaṣeyọri awọn agbara iyipada ti o to 89% ni apapo pẹlu awọn diffusers LS ibile ati ju 90% lọ ni apapo pẹlu iran tuntun ti awọn diffusers hybrid.
Ni afikun, impeller ni nọmba Mach ti o ga ju 1.3 lọ, eyiti o pese ipele akọkọ pẹlu iwuwo agbara ti o ga julọ ati ipin titẹ. Eyi tun dinku agbara ti awọn gears ninu awọn eto MAC ipele mẹta gbọdọ gbe jade, eyiti o gba laaye lilo awọn gears iwọn ila opin kekere ati awọn gearbox awakọ taara ni awọn ipele akọkọ.
Ní ìfiwéra pẹ̀lú ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ LS vane onígun mẹ́rẹ̀ẹ̀rin àtijọ́, ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ láàrín ìran tó tẹ̀lé ní agbára ìpele tó pọ̀ sí i ti 2.5% àti agbára ìṣàkóso ti 3%. A ń ṣe ìbísí yìí nípa dída àwọn abẹ́ pọ̀ (ìyẹn ni pé a pín àwọn abẹ́ sí àwọn apá gíga kíkún àti apá gíga díẹ̀). Nínú ìṣètò yìí
A dín ìṣàn omi tí ó wà láàárín impeller àti diffuser kù nípa lílo apá kan lára ​​gíga abẹ́ tí ó sún mọ́ impeller ju àwọn abẹ́ LS diffuser tí ó wà tẹ́lẹ̀ lọ. Gẹ́gẹ́ bí ti LS diffuser tí ó wà tẹ́lẹ̀, àwọn etí iwájú ti àwọn abẹ́ gígùn náà jìnnà sí impeller láti yẹra fún ìbáṣepọ̀ impeller-diffuser tí ó lè ba àwọn abẹ́ jẹ́.
Fífi àwọn abẹ́ sí i ní apá kan tí ó sún mọ́ ìfàmọ́ra náà tún ń mú kí ìtọ́sọ́nà ṣíṣàn sunmọ́ agbègbè ìfàmọ́ra sunmọ́ra sunmọ́ra. Nítorí pé etí iwájú ti apá vane gígùn náà ṣì jẹ́ ìwọ̀n kan náà gẹ́gẹ́ bí ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ra LS àtọwọ́dá, ìlà ìfàmọ́ra kò ní ipa lórí rẹ̀, èyí tí ó ń jẹ́ kí a lè lo àti ṣe àtúnṣe sí i.
Abẹ́rẹ́ omi jẹ́ kí a fi omi sínú ìṣàn afẹ́fẹ́ nínú páìpù ìfàmọ́ra. Àwọn ìṣàn omi náà máa ń gbẹ, wọ́n sì máa ń fa ooru láti inú ìṣàn gaasi, èyí sì máa ń dín ìwọ̀n otútù tí a fi ń wọlé kù sí ìpele ìfúnpọ̀. Èyí yóò mú kí agbára ìpèsè agbára ìbílẹ̀ dínkù, yóò sì pọ̀ sí i ju 1% lọ.
Síṣe àsopọ̀ gear náà le jẹ́ kí o lè mú kí wahala tí a gbà láàyè pọ̀ sí i fún agbègbè kọ̀ọ̀kan, èyí tí ó fún ọ láyè láti dín ìwọ̀n eyín náà kù. Èyí dín àdánù ẹ̀rọ nínú gearbox kù sí 25%, èyí tí ó ń yọrí sí ìdàgbàsókè gbogbogbòò tó tó 0.5%. Ní àfikún, iye owó compressor pàtàkì lè dínkù sí 1% nítorí pé a kò lo irin díẹ̀ nínú gearbox ńlá náà.
Impeller yii le ṣiṣẹ pẹlu iye sisan (φ) ti o to 0.25 ati pe o pese ori ti o pọ si 6% ju awọn impellers iwọn 65 lọ. Ni afikun, iye sisan naa de 0.25, ati ninu apẹrẹ sisan meji ti ẹrọ IGC, sisan iwọn didun naa de 1.2 milionu m3/h tabi paapaa 2.4 milionu m3/h.
Iye phi ti o ga julọ gba laaye lati lo impeller iwọn ila opin kekere ni sisan iwọn didun kanna, nitorinaa dinku idiyele ti compressor akọkọ nipasẹ to 4%. Iwọn ila opin ti impeller ipele akọkọ le dinku paapaa siwaju sii.
A le gba ori ti o ga julọ nipasẹ igun iyipada impeller 75°, eyiti o mu ki ẹya iyara iyipo pọ si ni ibi ti o jade ati nitorinaa pese ori ti o ga julọ gẹgẹbi idogba Euler.
Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn impellers oníyára gíga àti oníṣẹ́ gíga, iṣẹ́ impeller náà dínkù díẹ̀ nítorí àdánù tó pọ̀ nínú volute. A lè san án padà nípa lílo ìgbín oníwọ̀n àárín. Síbẹ̀síbẹ̀, kódà láìsí àwọn volute wọ̀nyí, iṣẹ́ ìyípadà tó tó 87% lè wáyé ní nọ́mbà Mach ti 1.0 àti iye ìṣàn omi ti 0.24.
Ìwọ̀n ìyẹ̀fun kékeré yìí ń jẹ́ kí o yẹra fún ìkọlù pẹ̀lú àwọn ìyẹ̀fun mìíràn nígbà tí a bá dín ìwọ̀n ìyẹ̀fun ìyẹ̀fun ńlá náà kù. Àwọn olùṣiṣẹ́ lè fi owó pamọ́ nípa yíyípadà láti mọ́tò onípò mẹ́fà sí mọ́tò onípò mẹ́rin oníyàrá gíga (1000 rpm sí 1500 rpm) láìsí ju iyàrá ìyẹ̀fun ìyẹ̀fun tí a gbà láàyè lọ. Ní àfikún, ó lè dín iye owó ohun èlò fún àwọn ìyẹ̀fun ìyẹ̀fun àti àwọn ìyẹ̀fun ńlá kù.
Ni gbogbogbo, compressor akọkọ le fi pamọ to 2% ninu awọn idiyele olu-ilu, pẹlu ẹrọ naa tun le fi 2% pamọ ninu awọn idiyele olu-ilu. Nitori pe awọn iwọn kekere ko munadoko diẹ, ipinnu lati lo wọn da lori awọn ohun pataki alabara (iye owo dipo ṣiṣe) ati pe a gbọdọ ṣe ayẹwo lori ipilẹ iṣẹ akanṣe nipasẹ iṣẹ akanṣe.
Láti mú kí agbára ìṣàkóso pọ̀ sí i, a lè fi IGV sí iwájú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìpele. Èyí yàtọ̀ pátápátá sí àwọn iṣẹ́ IGC tí ó ti wà tẹ́lẹ̀, èyí tí ó ní IGV nìkan títí di ìpele àkọ́kọ́.
Nínú àwọn ìyípadà IGC tẹ́lẹ̀, ìwọ̀n ìṣàn vortex (ìyẹn ni, igun IGV kejì tí a pín sí igun IGV1 àkọ́kọ́) dúró ní ìbámu láìka bóyá ìṣàn náà wà níwájú (igun > 0°, ìdínkù orí) tàbí ìṣàn vortex ìyípadà (igun < 0). °, ìfúnpọ̀ náà ń pọ̀ sí i). Èyí kò dára nítorí pé àmì igun náà ń yípadà láàrín àwọn ìṣàn rere àti odi.
Iṣeto tuntun yii gba laaye lati lo awọn ipin vortex meji oriṣiriṣi nigbati ẹrọ naa ba wa ni ipo vortex iwaju ati sẹhin, nitorinaa o mu iwọn iṣakoso pọ si nipasẹ 4% lakoko ti o n ṣetọju ṣiṣe deede.
Nípa fífi ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ra LS kún un fún impeller tí a sábà máa ń lò nínú BACs, a lè mú kí iṣẹ́ ìpele púpọ̀ pọ̀ sí 89%. Èyí, pẹ̀lú àwọn àtúnṣe ìṣedéédé mìíràn, dín iye àwọn ìpele BAC kù nígbàtí ó ń mú kí iṣẹ́ ìpele gbogbogbòò ṣiṣẹ́. Dídín iye àwọn ìpele kù ń mú àìní fún intercooler, àwọn píìpù gaasi tí ó so mọ́ ọn, àti àwọn èròjà rotor àti stator kúrò, èyí tí ó ń yọrí sí ìfipamọ́ iye owó tí ó jẹ́ 10%. Ní àfikún, ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìgbà ó ṣeé ṣe láti so ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ra afẹ́fẹ́ pàtàkì àti ẹ̀rọ ìfọ́mọ́ra booster pọ̀ nínú ẹ̀rọ kan.
Gẹ́gẹ́ bí a ti sọ tẹ́lẹ̀, a sábà máa ń nílò ohun èlò ìdábùú láàárín turbine steam àti VAC. Pẹ̀lú àwòrán IGC tuntun láti ọ̀dọ̀ Siemens Energy, a lè fi ohun èlò ìdábùú yìí sínú àpótí ìṣiṣẹ́ nípa fífi ohun èlò ìdábùú kún àárín ọ̀pá ìṣiṣẹ́ pinion àti ohun èlò ìdábùú ńlá (gíá mẹ́rin). Èyí lè dín iye owó gbogbo ìlà (compressor pàtàkì àti ohun èlò ìrànlọ́wọ́) kù sí 4%.
Ni afikun, awọn jia 4-pinion jẹ yiyan ti o munadoko diẹ sii ju awọn mọto yiyi kekere fun yiyi lati awọn mọto 6-pole si awọn mọto 4-pole ninu awọn ategun afẹfẹ akọkọ nla (ti o ba ṣeeṣe ki ikọlu volute waye tabi ti iyara pinion ti o ga julọ ti a gba laaye yoo dinku). ) kọja.
Lilo wọn tun n di ohun ti o wọpọ ni ọpọlọpọ awọn ọja ti o ṣe pataki si decarbonization ile-iṣẹ, pẹlu awọn fifa ooru ati funmorawon steam, bakanna bi funmorawon CO2 ninu idagbasoke gbigba erogba, lilo ati ibi ipamọ (CCUS).
Siemens Energy ní ìtàn pípẹ́ ti ṣíṣe àgbékalẹ̀ àti ṣíṣiṣẹ́ IGCs. Gẹ́gẹ́ bí a ti rí i nínú àwọn ìwádìí àti ìdàgbàsókè tí a mẹ́nu kàn lókè yìí (àti àwọn mìíràn) iṣẹ́ ìwádìí àti ìdàgbàsókè, a ti pinnu láti máa ṣe àtúnṣe àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí nígbà gbogbo láti bá àwọn àìní ohun èlò pàtàkì mu àti láti bá àwọn ìbéèrè ọjà tí ń pọ̀ sí i mu fún àwọn owó tí ó dínkù, ìṣiṣẹ́ tí ó pọ̀ sí i àti ìdúróṣinṣin tí ó pọ̀ sí i.