Центробежный компрессор: устройство, принцип действия

Каждый центробежный компрессор, поставляемый в каталоге компании «НПО «ЦВЭРТ» в рамках ведения работ по монтажу и оптимизации пневмосистем предприятий — уникальный механизм от ведущих мировых производителей. Цена такого компрессора вполне оправдана высокой степенью функциональности, качества, надёжности. Полный перечень оборудования приведён в каталоге турбокомпрессоров, размещённом на нашем сайте.

О производителе систем CENTAC

Безусловным и признанным лидером мирового компрессоростроения является компания Ingersoll Rand. Первый центробежный компрессор этого производителя увидел свет в 1912 году. Спустя чуть более полвека, в 1968 году, результатом совмещения инженерной мысли, передовых технологий и мастерства специалистов стал первый многовальный моноблочный агрегат CENTAC с тем же принципом действия. Несмотря на простоту конструкции, компрессор центробежный представляет собой совокупность совершенных аэродинамических решений высокого качества, чрезвычайной надёжности при минимуме технического обслуживания. На сегодняшний день более 17 тысяч установок CENTAC безупречно работают в самых разных условиях на предприятиях многих стран мира. В стремлении удержать завоёванные позиции производитель продолжает обновлять и совершенствовать технические параметры центробежных компрессоров, подтверждая своё лидерство в этой области.

Общие сведения об оборудовании серии CENTAC

Компрессор центробежный такого типа представляет собой единый блок, собранный и протестированный в заводских условиях. Комплект CENTAC поставляется полностью готовым к эксплуатации и включает в себя:

• компрессор большой производительности;
• электродвигатель;
• системы охлаждения воздуха и масла;
• замкнутую систему смазки
• воздушный фильтр с электроподогревом (входной);
• коробку приводов;
• систему управления и блокировок.

Все элементы CENTAC, кроме фильтра, монтируются на стальной платформе с компоновкой, обеспечивающей лёгкий доступ персонала для ремонта и профилактики. Конструкцией CENTAC предусмотрен широкий диапазон регулирования производительности (от 60 до 100%) без остановки работы и сброса давления, вместе с этим меняется и потребляемая мощность. Надёжность CENTAC такова, что вполне реальна безостановочная работа оборудования в течение нескольких лет (!) и неограниченное количество циклов включения/выключения. Несмотря на большую мощность, уровень шума центробежных компрессоров CENTAC (с кожухом) даже в режиме полной нагрузки составляет не более 75 дБ (А), в чем проявляется забота о здоровье обслуживающего персонала и состоянии окружающей среды. Кинематическая схема агрегата идеально сбалансирована, при работе практически отсутствует вибрация. Это позволяет производить монтаж оборудования CENTAC на простой ровной бетонной площадке.

Принцип работы

Приведённые в каталоге турбокомпрессоры, входящие в серию CENTAC, представляют собой многоступенчатые, многовальные установки центробежного типа. Забор воздуха осуществляется через входной направляющий аппарат (ВНА) и поступает в блок первой ступени сжатия, где рабочее колесо разгоняет его до определённой скорости. При прохождении воздушной массы через диффузор создаётся давление, сопровождающееся выделением тепла. Воздухозаборник выполняет двойственную функцию — управление подачей и оптимизацию потока при входе в полость с рабочим колесом. Встроенный в систему охладитель доводит параметры сжатого на первом этапе воздуха до нормы. Далее сепаратор, изготовленный из нержавеющей стали, отделяет влагу, содержащуюся в сжатой воздушной среде. При работе компрессоров большой производительности серии CENTAC такой технологический процесс повторяется по числу ступеней сжатия до получения требуемых эксплуатационных параметров и подаётся на точки потребления. Автоматическая система позволяет беспроблемно осуществлять управление агрегатом и вести постоянный контроль над основными параметрами и режимами.

Привод

Принцип работы компрессора CENTAC заключается в преобразовании некоторых видов энергии в энергию сжатого воздуха. В данном случае конечный результат является следствием прямой передачи вращательного движения с вала электродвигателя на главную шестерню редуктора, включающего в себя шестерни валов роторов каждой ступени сжатия. Привод CENTAC спроектирован так, что роторы каждой ступени вращаются со своей собственной скоростью, обусловленной максимальной эффективностью работы оборудования.

Ротор

Каждая ступень сжатия в компрессоре большой производительности имеет:

• собственный ротор с шестерёнчатой передачей;
• съёмное рабочее колесо;
• упорное кольцо.

Конструкция устройства максимально сбалансирована и кинематически связана с главной шестерней редуктора. Роль упорного кольца в системе — компенсирование осевого аэродинамического давления, снижение нагрузок на зубчатую передачу, оно съёмное. Оригинальная геометрия элементов рабочего колеса — продукт инженерной мысли специалистов компании «Ингерсолл Рэнд». Его профиль, прочный корпус из высокопрочной нержавеющей стали обеспечивает оптимальные характеристики газодинамического цикла. Шлицевые сопряжения надёжно фиксируют колесо и другие элементы на валу, их конструкция исключает применение шпонок или горячей посадки.

Подшипники и уплотнения, применяемые в компрессорах CENTAC

Конструктивные особенности компрессорного оборудования данного типа предполагают значительное количество узлов вращения. Оптимальные условия работы обеспечены использованием подшипников скольжения с наклонным вкладышем из высокотемпературного баббита в стальной оправке. Характеристики каждого подшипника для стабильной, безаварийной эксплуатации в компрессорах CENTAC определяются расчётом. Для предотвращения утечек сжатого воздуха и попадания в него масла применяются самоцентрирующиеся уплотнения-картриджи с графитовыми кольцами, образующие единый узел с подшипниками. В процессе работы эти элементы изнашиваются, однако конструкцией предусмотрена возможность быстрой и несложной их замены.

Промежуточный (промежуточные) и концевой охладители

В состав компрессоров большой производительности после каждой ступени сжатия включён водо-воздушный теплообменник (охладитель) с сепаратором влаги и конденсатоотводчиком. Уникальная конструкция системы позволяет эффективно и с минимальными энергетическими затратами выполнять своё предназначение. Нержавеющая сталь, олово и медь, используемые при изготовлении элементов охладителей компрессоров, обеспечивают высокую теплопередачу, коррозийную стойкость и простоту обслуживания (очистки).

Система смазки

Для эффективной работы оборудования CENTAC специалистами компании «Ингерсолл Рэнд» разработана и применена автономная замкнутая система смазки с давлением 2 бара. Давление создаёт масляный насос с приводом от собственного электродвигателя и поддерживает другой насос, связанный с валом ротора.

Система управления

В зависимости от условий эксплуатации оборудование этого типа предусматривает несколько режимов управления. Доступ к системе осуществляется через панель микропроцессорного типа, размещённую на раме-основании компрессора. Функция самодиагностики, наличие блокировок и возможность подключения управления центробежным компрессором к компьютерной сети предприятия делают использование механизма безопасным и эффективным, вполне оправдывающим его цену. Система диагностирования способна самостоятельно передавать информацию о техническом состоянии на диспетчерский пульт, в сервисный центр или непосредственно на завод-изготовитель.

Каждый включённый в каталог турбокомпрессор по своим техническим характеристикам соответствует современным требованиям эксплуатации и способен выполнить своё предназначение в любом регионе Российской Федерации.