可变进口导叶提高离心式空压机效率

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:我们的很多读者都拥有并操作着离心式压缩机，他们经常询问如何降低他们的能耗。CAGI的离心压缩机部门有什么新的可以分享的吗?

CAGI：当然，节约能源应该是第一要务。通常，设备成本是主要的决定因素，但能源消耗约占产品生命周期成本的82%。CAGI和我们的成员强调在尽可能提高压缩机系统性能的同时节约能源。我们想分享一些发展在离心式压缩机利用可变进口导叶。

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：对于初学者来说，当你以低于满负荷运行时，你可以节省能源，你也可以在凉爽的日子节省能源。

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在全封闭位置的前视图。

在它们的应用中，进口导叶由安装在一小段进口管道内缘的楔形钢叶片组成(见图1)。它们由管道外部的一个环或轭总成同步旋转。每个叶片设计与翼型截面(类似于飞机机翼)，以最大限度地减少空气阻力时，在其全开位置(叶片定位平行于气流)。进口导叶调节从这个完全打开的位置到一个完全关闭的位置，提供一个无限可变的节流和预旋转程度。当完全关闭时，叶片重叠，以阻挡所有的气流——除了通过一个小中心孔，这是稳定运行所需的压缩机(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

CABP温度是如何进入这个方程的?

CAGI：温度的确对离心式压缩机的性能有影响。离心式压缩机的设计是为了在其安装位置预期的最热的一天(炎热的设计日)产生额定流量和压力。在较低的环境温度下，压缩机可以在相同的压力下输出更多的空气。由于这种额外的空气通常不需要，压缩机进气必须节流，以匹配工厂的需求。与蝶式节流阀相比，通过进口导叶节流，可以实现大量的节能。压缩机操作人员几乎每天都会看到这些节省——每天，也就是说，当温度低于设计点时，和/或当工厂空气系统需要的空气少于最大设计容积流量时。

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的预期大气和空气系统需求条件下，为工厂或工艺要求提供压力和流量。这些通常被称为“设计日”条件。设计日条件高度依赖于环境大气温度和工厂对压缩空气的需求。对于美国东北部的大多数应用来说，设计日条件被认为是95°F(35°C)的“最坏情况”。

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考虑了大气温度为30°F(-1°C)，压缩空气系统需求为设计额定流量的72%的情况。在这个温度和体积流量的需求下，进口导叶节流并给予进入的气流一个预旋转。由于这种预旋转，需要更少的功率来压缩进入的气流。

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:读者怎样才能更多地了解CAGI的离心式压缩机组，以及其他更有效地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，请联系压缩空气和气体研究所．CAGI教育资源包括SmartSite上的电子学习课程、选择指南、视频和压缩空气和气体手册。

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,或者访问www.cagi.org．

如欲了解更多有关空压机技术的信息，请访问airbestpractices.com/technology/air-compressors。