Qore: Lukas Bijikli, Maareeyaha Portfolio Product, Isku-dhafka Gear Drives, R&D CO2 cadaadis iyo bambooyinka kulaylka, Siemens Energy.
Sannado badan, Isku-dhafka Gear Compressor (IGC) wuxuu ahaa farsamada doorashada ee dhirta kala-soocidda hawada. Tani waxay inta badan sabab u tahay waxtarkooda sare, taas oo si toos ah u horseedaysa hoos u dhigista kharashyada ogsijiinta, nitrogen iyo gaaska aan shaqayn. Si kastaba ha ahaatee, diirada sii kordheysa ee decarbonization waxay dhigaysaa baahiyo cusub IPC-yada, gaar ahaan marka la eego hufnaanta iyo dabacsanaanta sharciyeynta. Kharashka raasumaalka ayaa weli ah arrin muhiim u ah hawl-wadeennada dhirta, gaar ahaan kuwa yaryar iyo kuwa dhexdhexaadka ah.
Dhowrkii sano ee la soo dhaafay, Siemens Energy waxay bilowday dhowr mashruuc oo cilmi-baaris iyo horumarin ah (R&D) oo loogu talagalay in lagu ballaariyo awoodda IGC si loo daboolo baahiyaha isbeddelka ee suuqa kala-soocidda hawada. Maqaalkani waxa uu iftiiminayaa qaar ka mid ah hagaajinta naqshadaynta gaarka ah ee aanu samaynay waxaanu ka hadlaynaa sida isbeddelladani ay gacan uga geysan karaan buuxinta yoolalka dhimista kaarboonka iyo kharashka macaamiisheena.
Inta badan unugyada kala-soocida hawada maanta waxay ku qalabaysan yihiin laba kombaresarada: kombaresarada hawada ugu weyn (MAC) iyo kombaresarada hawada sare (BAC). Compressor-ka ugu weyn wuxuu caadi ahaan ku cadaadiyaa socodka hawada oo dhan laga bilaabo cadaadiska atmospheric ilaa qiyaastii 6 bar. Qayb ka mid ah socodkan ayaa markaa lagu sii cadaadi doonaa BAC ilaa cadaadis gaadhaya 60 bar.
Iyada oo ku xidhan isha tamarta, kombaresarada waxaa sida caadiga ah kaxeeya marawaxadaha uumiga ama matoor koronto. Markaad isticmaalayso marawaxadaha uumiga, labada kombaresarada waxa wada marawaxad isku mid ah oo dhexmarta cidhifyada mataanaha ah. Nidaamka qadiimiga ah, qalab dhexdhexaad ah ayaa lagu rakibay inta u dhaxaysa marawaxadaha uumiga iyo HAC (Jaantus. 1).
Labada hab ee koronto ku wado iyo uumiga, hufnaanta kombaresarada ayaa ah kabaal awood badan oo decarbonization maadaama ay si toos ah u saamayso isticmaalka tamarta unugga. Tani waxay si gaar ah muhiim ugu tahay MGP-yada ay wadaan marawaxadaha uumiga, maadaama inta badan kulaylka wax-soo-saarka uumiga laga helo kuleyliyeyaasha shidaalka ku shaqeeya.
In kasta oo matoorada korontadu ay bixiyaan beddelka cagaarka ah ee wadiyaasha marawaxadaha uumiga, inta badan waxaa jira baahi weyn oo loo qabo dabacsanaanta xakamaynta. Qaar badan oo ka mid ah dhirta kala-soocida hawada casriga ah ee maanta la dhisayo waa kuwo isku xiran oo leh heer sare oo isticmaalka tamarta dib loo cusboonaysiin karo. Ustraaliya, tusaale ahaan, waxaa jira qorshayaal lagu dhisayo dhowr warshadood oo cagaaran oo ammonia ah kuwaas oo isticmaali doona unugyada kala soocida hawada (ASUs) si ay u soo saaraan nitrogen ee isku-dhafka ammonia waxaana la filayaa inay koronto ka helaan beeraha dabaysha iyo qorraxda ee u dhow. Dhirtan, dabacsanaanta sharciyeynta ayaa muhiim u ah magdhowga isbedbeddelka dabiiciga ah ee soo saarista tamarta.
Siemens Energy waxay soo saartay IGC-gii ugu horreeyay (oo hore loogu yiqiin VK) 1948. Maanta shirkadu waxay soo saartaa in ka badan 2,300 unug adduunka oo dhan, kuwaas oo qaar badan oo ka mid ah loogu talagalay codsiyada leh heerka socodka in ka badan 400,000 m3 / h. MGP-yada casriga ah waxay leeyihiin xadiga socodka ilaa 1.2 milyan kuyuubik mitir saacaddiiba hal dhismo. Kuwaas waxaa ka mid ah noocyo aan gear-la'aan ahayn oo kombaresarada konsole oo leh saamiga cadaadiska ilaa 2.5 ama ka sareeya ee noocyada hal-hal-hal ah iyo saamiga cadaadiska ilaa 6 ee noocyada taxanaha ah.
Sanadihii la soo dhaafay, si loo daboolo baahida sii kordheysa ee hufnaanta IGC, dabacsanaanta sharciyeynta iyo kharashyada raasumaalka, waxaanu samaynay horumarino naqshadeed oo muuqda, kuwaas oo lagu soo koobay hoos.
Waxtarka doorsoomayaasha tiro ka mid ah impellers sida caadiga ah loo isticmaalo marxaladda hore ee MAC waa la kordhiyey iyadoo la bedelayo joomatari daab. Istaraatiijiyadan cusub, waxtarka isbeddelka ah ee ilaa 89% ayaa lagu gaari karaa iyadoo lagu darayo diffusers-ka caadiga ah ee LS iyo in ka badan 90% marka lagu daro jiilka cusub ee fidiyeyaasha isku-dhafka ah.
Intaa waxaa dheer, impeller-ku wuxuu leeyahay lambarka Mach ka sarreeya 1.3, kaas oo bixiya marxaladda koowaad ee cufnaanta awoodda sare iyo saamiga cadaadiska. Tani waxay sidoo kale yaraynaysaa awoodda qalabka saddexda marxaladood ee hababka MAC waa inay gudbiyaan, taas oo u oggolaanaysa isticmaalka dhexroorka yar yar iyo sanduuqyada gawaarida tooska ah ee marxaladaha hore.
Marka la barbar dhigo dhaqameedka dhererka buuxa ee LS vane diffuser, jiilka soo socda ee faafinta isku-dhafka ah wuxuu leeyahay hufnaan heersare ah oo kordhay 2.5% iyo qodobka xakamaynta ee 3%. Korodhkan waxa lagu gaaraa in la isku daro daabyada (sida garbaha waxa loo qaybiyaa qaybo dherer buuxa iyo qayb-dherer ah). Qaabayntan
Wax soo saarka qulqulka u dhexeeya impeller iyo diffuser waxaa la dhimay qayb ka mid ah dhererka daabku kaas oo ku yaal meel u dhow impeller marka loo eego daabyada LS diffuser caadiga ah. Sida caadiga ah faafiyaha LS, cidhifyada hormoodka garbaha dhererka buuxa waxay ka siman yihiin impeller si looga fogaado isdhexgalka impeller-diffuser kaas oo dhaawici kara garbaha.
Qayb ahaan kordhinta dhererka garbaha ee u dhow impeller sidoo kale waxay hagaajinaysaa jihada qulqulka ee agagaarka aagga garaaca wadnaha. Sababtoo ah cidhifka hore ee qaybta faashad dhererkeedu dhan yahay ayaa ahaanaysa dhexroor la mid ah tan caadiga ah ee LS diffuser, xariiqda ceejinta ma saamayso, taas oo u oggolaanaysa tiro balaadhan oo ah codsi iyo hagaajin.
Cirbadaha biyuhu waxay ku lug leeyihiin in dhibco biyo ah lagu duro marinka hawada ee tuubada nuugida. Dhibciyayaashu way uumi baxaan oo waxay nuugaan kulaylka socodka gaaska habka, taas oo yaraynaysa heerkulka gudaha ilaa heerka cadaadiska. Tani waxay keenaysaa hoos u dhaca shuruudaha tamarta isentropic iyo korodhka waxtarka in ka badan 1%.
Adkeynta muraayadda qalabka waxay kuu ogolaaneysaa inaad kordhiso walbahaarka la oggol yahay halkii cutubba, taas oo kuu ogolaaneysa inaad yareyso ballaca iliga. Tani waxay yaraynaysaa khasaaraha farsamada ee sanduuqa gearku ilaa 25%, taasoo keentay korodhka waxtarka guud ee ilaa 0.5%. Intaa waxaa dheer, kharashyada kombaresarada ugu muhiimsan waa la dhimi karaa ilaa 1% sababtoo ah bir yar ayaa lagu isticmaalaa sanduuqa gear-ga ee weyn.
Istaraatiijiyadani waxay ku shaqayn kartaa isku xidhka socodka (φ) ilaa 0.25 wuxuuna bixiyaa 6% madax ka badan 65 darajo impellers. Intaa waxaa dheer, isku-dhafka qulqulka wuxuu gaarayaa 0.25, iyo naqshadeynta laba-laabashada ee mashiinka IGC, socodka mugga wuxuu gaaraa 1.2 milyan m3 / h ama xitaa 2.4 milyan m3 / h.
Qiimaha phi sare wuxuu u oggolaanayaa isticmaalka dhexdhexaadiyaha dhexroorka yar isla socodka mugga, taas oo hoos u dhigaysa qiimaha kombaresarka ugu weyn ilaa 4%. Dhexroorka impeller marxaladda koowaad waa la yarayn karaa xitaa dheeraad ah.
Madaxa sare waxaa lagu gaaraa xagasha leexinta 75°, taas oo kordhisa qaybta xawaaraha wareegta ah ee meesha laga baxo oo markaa bixisa madax sare marka loo eego isla'egta Euler.
Marka la barbardhigo xawaaraha sare iyo waxtarka sare ee impellers, wax ku oolnimada impeller wax yar ayaa hoos u dhacay sababtoo ah khasaaraha sare ee codka. Tan waxaa lagu magdhabi karaa iyada oo la isticmaalayo snail dhexdhexaad ah. Si kastaba ha ahaatee, xitaa iyada oo aan lahayn codadkan, waxtarka isbeddelka ah ee ilaa 87% ayaa lagu gaari karaa tirada Mach ee 1.0 iyo isku-dhafka socodka 0.24.
Codka yar yar wuxuu kuu ogolaanayaa inaad iska ilaaliso isku dhacyada codadka kale marka dhexroorka qalabka weyn la yareeyo. Hawl-wadeenadu waxay badbaadin karaan kharashyada iyagoo ka beddelaya mishiinka 6-tiirka ah una beddela xawaaraha sare ee 4-biir (1000 rpm ilaa 1500 rpm) iyada oo aan ka badnayn xawaaraha ugu sarreeya ee la oggol yahay. Intaa waxaa dheer, waxay hoos u dhigi kartaa kharashka alaabta ee helical iyo geerka waaweyn.
Guud ahaan, kombaresarada ugu muhiimsan waxay badbaadin kartaa ilaa 2% kharashka raasumaalka, oo lagu daray matoorku wuxuu sidoo kale badbaadin karaa 2% kharashka raasumaalka. Sababtoo ah qiyaasaha is haysta ayaa xoogaa tayo yar, go'aanka isticmaalkooda wuxuu ku xiran yahay mudnaanta macmiilka (qiimaha iyo hufnaanta) waana in lagu qiimeeyaa mashruuc-mashruuc.
Si loo kordhiyo awoodaha xakamaynta, IGV waxaa lagu rakibi karaa hortooda marxalado badan. Tani waxay si weyn uga duwan tahay mashruucyadii hore ee IGC, oo kaliya ay ku jireen IGV-yada ilaa wejiga koowaad.
Dib-u-eegistii hore ee IGC, isugeynta vortex-ka (ie, xagasha IGV labaad ee loo qaybiyay xagasha IGV1 ee hore) ayaa ahaa mid joogto ah iyada oo aan loo eegin in socodka uu horay u socdo (xagalka> 0 °, dhimista madaxa) ama dib u noqoshada (xagalka <0). °, cadaadiska ayaa kordha). Tani waa faa'iido darro sababtoo ah calaamadda xagasha ayaa isbeddelaysa inta u dhaxaysa wareegyada togan iyo kuwa taban.
Qaabaynta cusubi waxay u oggolaanaysaa laba qaybood oo kala duwan oo vortex ah in la isticmaalo marka mashiinku horay u socdo oo uu beddelo qaabka vortex-ka, taas oo kordhinaysa qiyaasta xakamaynta 4% iyada oo la ilaalinayo waxtarka joogtada ah.
Marka lagu daro LS diffuser ee impeller sida caadiga ah loo isticmaalo BACs, waxtarka marxaladaha badan ayaa la kordhin karaa ilaa 89%. Tani, oo ay weheliso hagaajinta waxtarka kale, waxay yaraynaysaa tirada heerarka BAC iyada oo la ilaalinayo guud ahaan waxtarka tareenka. Yaraynta tirada marxaladaha waxay meesha ka saaraysaa baahida loo qabo intercooler, habka dhuumaha gaaska ee la xidhiidha, iyo qaybaha rotor iyo stator, taasoo keentay kaydinta kharashka 10%. Intaa waxaa dheer, marar badan waxaa suurtagal ah in la isku daro kombaresarada hawada ugu weyn iyo kombaresarada xoojisay hal mashiin.
Sidii hore loo sheegay, qalab dhexdhexaad ah ayaa badanaa loo baahan yahay inta u dhaxaysa marawaxadaha uumiga iyo VAC. Naqshadeynta cusub ee IGC ee Siemens Energy, qalabkan caajiska ah waxaa lagu dhex dari karaa sanduuqa gearbox iyadoo lagu darayo usheeda dhexe ee u dhexeeya shafka pinion iyo gear weyn (4 gears). Tani waxay hoos u dhigi kartaa wadarta qiimaha khadka (compressor-ka ugu weyn iyo qalabka caawinta) ilaa 4%.
Intaa waxaa dheer, 4-pinion gears ayaa ah beddelka wax ku oolka badan ee matoorada is haysta ee ka beddelashada 6-tiir ilaa 4-tiir matoorada kombaresarada waaweyn ee hawada (haddii ay jirto suurtagalnimada shil cod ama haddii xawaaraha pinion ee ugu badan ee la oggol yahay la dhimi doono). ) tagey.
Isticmaalkooda ayaa sidoo kale ku sii badanaya suuqyo dhowr ah oo muhiim u ah kaarboonaynta warshadaha, oo ay ku jiraan bambooyin kuleyl ah iyo cadaadis uumi, iyo sidoo kale cadaadiska CO2 ee qabashada kaarboonka, isticmaalka iyo kaydinta (CCUS).
Siemens Energy waxay leedahay taariikh dheer oo naqshadaynta iyo hawlgalinta IGCs. Sida lagu caddeeyey dadaallada cilmi-baarista iyo horumarinta ee kor ku xusan (iyo kuwa kale), waxaa naga go'an inaan si joogto ah u cusbooneysiinno mashiinnadan si aan u daboolno baahiyaha codsiyada gaarka ah oo aan u daboolno baahida suuqa ee sii kordheysa ee kharashyada hoose, kor u kaca waxtarka iyo kordhinta joogtada ah. KT2
Waqtiga boostada: Abriil-28-2024