可变入口导向叶片提升离心式空气压缩机效率

manbetx王者荣耀压缩空气最佳实践®（CABP）杂志最近与压缩空气和气体研究所（CAGI）讨论了可变进气导叶（IGV）。下面的采访描述了由于IGV技术的最新发展，如何提高离心压缩机的效率。

CABP：我们的许多读者拥有并运营离心式压缩机，他们经常询问如何降低能源消耗。Cagi的离心压缩机部分有什么新的，您可以分享？

CAGI：绝对，节能应首先在他们的脑海中。通常，设备成本是主要的决策因素，但能耗​​约占产品生命周期成本的82％。Cagi和我们的成员强调有机会节约能源，同时最大限度地提高压缩机系统性能的每一次可能。我们希望利用可变入口导向叶片分享离心压缩机中的一些开发。

降低离心压缩机的运行成本

CABP：简单来说，如何降低离心式压缩机的运行成本，以及潜在的结果是什么？

CAGI：对于初学者，您可以节省能量，以低于满全容量，您也可以节省冷却天的能量。

可变进口导叶是一种巧妙而简单的选择，当安装在离心压缩机上时，可节省高达9%的能源。通过使用新的进口导叶组件更换标准进口蝶阀，当压缩机在低于满负荷或环境空气温度低于设计温度（通常为95°F，35°C）时，可实现大量节能。许多制造商提供此选项作为现有压缩机的改装。

图1：安装在离心压缩机一级进口上的进口导叶组件。

进口导向叶片以与叶轮相同的旋转方向向进口气流提供旋转运动。这会降低输送额定气流和压力所需的功率。当压缩机入口节流时，存在节能的机会。节流发生在大多数操作环境下，除非电厂空气需求需要100%的全流量，并且该位置的环境空气温度达到预期的最高温度。这意味着您的压缩机入口可能在其大部分运行期间被节流。

图2：IGV的正视图完全关闭位置。

入口导向叶片在它们的应用中由楔形钢刀片组成，安装在短长度的入口管的内圆周周围（见图1）。它们在管道外部的环或轭组件上同步地转动。每个叶片设计有翼型的横截面（类似于飞机翼），以使空气阻力最小化在其完全打开位置（平行于空气流定位的叶片）时。入口导向叶片从该完全打开的位置调制到完全关闭位置，提供无限的节流量和预旋转程度。完全关闭时，刀片重叠以阻止所有气流 - 除了通过稳定压缩机操作所需的小中心孔（参见图2）。

图3：显示轭组件和致动器的安装IGV侧视图。

标准执行器定位轭组件。这些类似于蝶阀上使用的致动器（见图3）。操作蝶阀所需的现有控制系统也可用于操作入口导叶（微处理器和PLC系统提供最佳结果）。因此，用进口导叶改造现有离心压缩机装置通常很容易。只需对管道进行微小的修改。manbetx客户端12-5下载

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低环境温度意味着节流

达布：温度如何进入等式？

CAGI：温度确实确实在离心式压缩机性能中发挥作用。离心式压缩机旨在在其安装位置产生预期的最热日（热门设计日）的额定流量和压力。在较低的环境温度下，压缩机可以在相同压力下提供更多空气。由于通常不需要这种额外的空气，因此必须节流压缩机进气以匹配植物需求。通过用入口导向叶片节流，与蝶形节流阀相比，可以实现显着的功率节省。压缩机运营商将几乎每天都会看到这些节省 - 每天，即当温度低于设计点时，和/或当植物空气系统要求比最大设计的体积流量更少。

CABP：你能提供额外的信息吗？

CAGI：在“非设计”条件下有机会保存。压缩机设计用于在最极端预期的大气和空气系统需求条件下提供植物或工艺要求的压力和流量。这些通常被称为“设计日”条件。设计日的条件高度依赖于环境大气温度和对植物压缩空气的需求。对于美国东北部的大多数应用，设计日的条件被认为是95°F（35°C）的“最坏情况场景”。

然而，压缩机现场很少遇到设计日条件。如果我们考虑冬季的情况下，温度主要保持在设计日最大值以下，通过入口导流叶片提供的独特节流效应可以实现显著的节能。

此外，对于工厂空气应用，工厂压缩空气系统通常不需要设计流量（峰值生产要求的最大预期设计体积流量）。

图1考虑其中大气温度为30°F（-1℃）的情况和压缩空气系统的需求是设计额定流量的72％。在该温度和体积流量需求中，入口导向叶片油门并赋予进入的气流进行预旋转。由于这种预旋转，需要更少的电力来压缩进入的气流。

在这种情况下，IGV可以将功耗降低到设计日负荷的63%。在相同的条件下，使用蝶阀的压缩机（不会给进入的气流带来相同的有利空气动力流动特性）需要72%的设计功率才能达到类似的性能。这一差异代表了9%的电力总净节省。

相反，通过在寒冷天气下适当调整压缩机驱动电机的尺寸（尺寸过大）并在非节流运行模式下运行，整体齿轮传动离心式空气压缩机可以提供比其设计高出20%的气流。额外的流量将需要更多的功率。

了解有关离心式压缩机的更多信息

CABP：我们的读者如何了解更多有关Cagi的离心式压缩机部分和其他有效操作离心式压缩机系统的方法？

CAGI：CAGI的离心压缩机部门成员包括Atlas Copco压缩机、FS-Elliot、韩华动力系统、英格索兰和Sullair公司。我们的成员都是受过高度训练的技术工程师，以帮助用户解决应用问题，协助指定正确的产品，并协助进行系统评估，以作出教育和负责任的决定。

有关CAGI、其成员、压缩空气应用或任何压缩空气问题的答案的更多详细信息，请联系压缩空气和天然气研究所。Cagi教育资源包括SmartSite，选择指南，视频和压缩空气和煤气手册上的电子学习课程。

有关更多信息，请联系压缩空气和气体研究所，电话：（216）241-7333，电子邮件：cagi@cagi.org.，或参观www.cagi.org.。

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