હંગઝોઉ નુઝુઓ ટેકનોલોજી ગ્રુપ કો., લિ.

લેખક: લુકાસ બિજિકલી, પ્રોડક્ટ પોર્ટફોલિયો મેનેજર, ઇન્ટિગ્રેટેડ ગિયર ડ્રાઇવ્સ, આર એન્ડ ડી સીઓ 2 કમ્પ્રેશન અને હીટ પમ્પ, સિમેન્સ એનર્જી.
ઘણા વર્ષોથી, ઇન્ટિગ્રેટેડ ગિયર કોમ્પ્રેસર (આઇજીસી) એ હવાના વિભાજન છોડ માટે પસંદગીની તકનીક છે. આ મુખ્યત્વે તેમની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાને કારણે છે, જે સીધા જ ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન અને નિષ્ક્રિય ગેસ માટેના ખર્ચમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. જો કે, ડેકાર્બોનાઇઝેશન પર વધતું ધ્યાન આઇપીસી પર નવી માંગણીઓ મૂકે છે, ખાસ કરીને કાર્યક્ષમતા અને નિયમનકારી સુગમતાની દ્રષ્ટિએ. ખાસ કરીને નાના અને મધ્યમ કદના ઉદ્યોગોમાં, છોડના સંચાલકો માટે મૂડી ખર્ચ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે.
પાછલા કેટલાક વર્ષોમાં, સિમેન્સ એનર્જીએ હવાના વિભાજન બજારની બદલાતી જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા આઇજીસી ક્ષમતાઓને વિસ્તૃત કરવાના હેતુથી ઘણા સંશોધન અને વિકાસ (આર એન્ડ ડી) પ્રોજેક્ટ્સની શરૂઆત કરી છે. આ લેખ અમે બનાવેલા કેટલાક વિશિષ્ટ ડિઝાઇન સુધારાઓને પ્રકાશિત કરે છે અને ચર્ચા કરે છે કે આ ફેરફારો આપણા ગ્રાહકોના ખર્ચ અને કાર્બન ઘટાડવાના લક્ષ્યોને કેવી રીતે પૂર્ણ કરવામાં મદદ કરી શકે છે.
આજે મોટાભાગના હવા અલગતા એકમો બે કોમ્પ્રેશર્સથી સજ્જ છે: મુખ્ય એર કોમ્પ્રેસર (એમએસી) અને બૂસ્ટ એર કોમ્પ્રેસર (બીએસી). મુખ્ય હવા કોમ્પ્રેસર સામાન્ય રીતે વાતાવરણીય દબાણથી લગભગ 6 બાર સુધીના હવાના પ્રવાહને સંકુચિત કરે છે. આ પ્રવાહનો એક ભાગ પછી બીએસીમાં 60 બાર સુધીના દબાણમાં વધુ સંકુચિત થાય છે.
Energy ર્જા સ્ત્રોત પર આધાર રાખીને, કોમ્પ્રેસર સામાન્ય રીતે સ્ટીમ ટર્બાઇન અથવા ઇલેક્ટ્રિક મોટર દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. સ્ટીમ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ કરતી વખતે, બંને કોમ્પ્રેશર્સ એક જ ટર્બાઇન દ્વારા જોડિયા શાફ્ટ અંત દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. શાસ્ત્રીય યોજનામાં, સ્ટીમ ટર્બાઇન અને એચએસી (ફિગ. 1) વચ્ચે મધ્યવર્તી ગિયર સ્થાપિત થાય છે.
ઇલેક્ટ્રિકલી સંચાલિત અને સ્ટીમ ટર્બાઇન સંચાલિત બંને સિસ્ટમોમાં, કોમ્પ્રેસર કાર્યક્ષમતા ડેકાર્બોનાઇઝેશન માટે એક શક્તિશાળી લિવર છે કારણ કે તે એકમના energy ર્જા વપરાશને સીધી અસર કરે છે. સ્ટીમ ટર્બાઇન દ્વારા સંચાલિત એમજીપીએસ માટે આ ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે વરાળ ઉત્પાદન માટેની મોટાભાગની ગરમી અશ્મિભૂત ઇંધણથી ચાલતા બોઇલરોમાં પ્રાપ્ત થાય છે.
તેમ છતાં ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ સ્ટીમ ટર્બાઇન ડ્રાઇવ્સ માટે હરિયાળી વિકલ્પ પ્રદાન કરે છે, ઘણી વાર નિયંત્રણ સુગમતા માટે વધારે જરૂર હોય છે. આજે બાંધવામાં આવતા ઘણા આધુનિક હવાના અલગ છોડ ગ્રીડ-કનેક્ટેડ છે અને તેમાં નવીનીકરણીય energy ર્જાના ઉચ્ચ સ્તરનો ઉપયોગ છે. Australia સ્ટ્રેલિયામાં, ઉદાહરણ તરીકે, ઘણા લીલા એમોનિયા છોડ બનાવવાની યોજના છે જે એમોનિયા સંશ્લેષણ માટે નાઇટ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે હવાના વિભાજન એકમો (ASUS) નો ઉપયોગ કરશે અને નજીકના પવન અને સૌર ફાર્મમાંથી વીજળી પ્રાપ્ત થવાની અપેક્ષા છે. આ છોડ પર, વીજ ઉત્પાદનમાં કુદરતી વધઘટની ભરપાઇ કરવા માટે નિયમનકારી સુગમતા મહત્વપૂર્ણ છે.
સિમેન્સ એનર્જીએ 1948 માં પ્રથમ આઇજીસી (અગાઉ વી.કે. તરીકે ઓળખાય છે) વિકસિત કર્યું હતું. આજે કંપની વિશ્વભરમાં 2,300 થી વધુ એકમોનું ઉત્પાદન કરે છે, જેમાંથી ઘણા 400,000 એમ 3/એચથી વધુના પ્રવાહ દર સાથેની એપ્લિકેશનો માટે રચાયેલ છે. અમારા આધુનિક એમજીપીમાં એક બિલ્ડિંગમાં કલાક દીઠ 1.2 મિલિયન ક્યુબિક મીટર સુધીનો પ્રવાહ દર છે. આમાં સિંગલ-સ્ટેજ સંસ્કરણોમાં 2.5 અથવા તેથી વધુના પ્રેશર રેશિયોવાળા કન્સોલ કોમ્પ્રેશર્સના ગિયરલેસ સંસ્કરણો અને સીરીયલ સંસ્કરણોમાં 6 સુધીના પ્રેશર રેશિયોનો સમાવેશ થાય છે.
તાજેતરના વર્ષોમાં, આઇજીસી કાર્યક્ષમતા, નિયમનકારી સુગમતા અને મૂડી ખર્ચ માટેની વધતી માંગને પહોંચી વળવા, અમે કેટલાક નોંધપાત્ર ડિઝાઇન સુધારા કર્યા છે, જેનો સારાંશ નીચે આપવામાં આવ્યો છે.
સામાન્ય રીતે પ્રથમ મેક સ્ટેજમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા સંખ્યાબંધ ઇમ્પેલર્સની ચલ કાર્યક્ષમતા બ્લેડ ભૂમિતિને અલગ કરીને વધારવામાં આવે છે. આ નવા ઇમ્પેલર સાથે, 89% સુધીની ચલ કાર્યક્ષમતા પરંપરાગત એલએસ ડિફ્યુઝર્સ સાથે સંયોજનમાં અને હાઇબ્રિડ ડિફ્યુઝર્સની નવી પે generation ી સાથે સંયોજનમાં 90% થી વધુ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
આ ઉપરાંત, ઇમ્પેલર પાસે 1.3 કરતા વધારે માચ સંખ્યા છે, જે ઉચ્ચ પાવર ડેન્સિટી અને કમ્પ્રેશન રેશિયો સાથે પ્રથમ તબક્કો પ્રદાન કરે છે. આ તે શક્તિને પણ ઘટાડે છે જે ત્રણ-તબક્કાની મેક સિસ્ટમોમાં ગિયર્સને પ્રસારિત કરવી આવશ્યક છે, જે પ્રથમ તબક્કામાં નાના વ્યાસના ગિયર્સ અને ડાયરેક્ટ ડ્રાઇવ ગિયરબોક્સનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
પરંપરાગત પૂર્ણ-લંબાઈના એલએસ વેન ડિફ્યુઝરની તુલનામાં, આગામી પે generation ીના વર્ણસંકર વિસારમાં 2.5% ની તબક્કાની કાર્યક્ષમતા અને 3% ની નિયંત્રણ પરિબળ છે. આ વધારો બ્લેડને મિશ્રિત કરીને પ્રાપ્ત થાય છે (એટલે ​​કે બ્લેડને સંપૂર્ણ height ંચાઇ અને આંશિક- height ંચાઇના વિભાગોમાં વહેંચવામાં આવે છે). આ ગોઠવણીમાં
ઇમ્પેલર અને વિસારક વચ્ચેનો પ્રવાહ આઉટપુટ બ્લેડ height ંચાઇના ભાગ દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે જે પરંપરાગત એલએસ ડિફ્યુઝરના બ્લેડ કરતા ઇમ્પેલરની નજીક સ્થિત છે. પરંપરાગત એલએસ ડિફ્યુઝરની જેમ, સંપૂર્ણ લંબાઈના બ્લેડની અગ્રણી ધાર ઇમ્પેલર-ડિફ્યુઝર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ટાળવા માટે ઇમ્પેલરથી સમાન હોય છે જે બ્લેડને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.
ઇમ્પેલરની નજીક બ્લેડની height ંચાઇને આંશિક રીતે વધારીને પલ્સશન ઝોન નજીકના પ્રવાહની દિશામાં પણ સુધારો થાય છે. કારણ કે સંપૂર્ણ લંબાઈના વેન વિભાગની અગ્રણી ધાર પરંપરાગત એલએસ ડિફ્યુઝર જેટલો જ વ્યાસ રહે છે, થ્રોટલ લાઇન અસરગ્રસ્ત છે, જે એપ્લિકેશન અને ટ્યુનિંગની વિશાળ શ્રેણીને મંજૂરી આપે છે.
પાણીના ઇન્જેક્શનમાં સક્શન ટ્યુબમાં હવાના પ્રવાહમાં પાણીના ટીપાં ઇન્જેક્શન શામેલ છે. ટીપાં પ્રક્રિયા ગેસ પ્રવાહથી ગરમીને બાષ્પીભવન અને શોષી લે છે, ત્યાં ઇનલેટ તાપમાનને કમ્પ્રેશન સ્ટેજ સુધી ઘટાડે છે. આના પરિણામે આઇસેન્ટ્રોપિક પાવર આવશ્યકતાઓમાં ઘટાડો અને 1%કરતા વધુની કાર્યક્ષમતામાં વધારો થાય છે.
ગિયર શાફ્ટને સખ્તાઇથી તમને એકમ ક્ષેત્ર દીઠ અનુમતિપૂર્ણ તાણ વધારવાની મંજૂરી મળે છે, જે તમને દાંતની પહોળાઈ ઘટાડવાની મંજૂરી આપે છે. આ ગિયરબોક્સમાં યાંત્રિક નુકસાનને 25%સુધી ઘટાડે છે, પરિણામે 0.5%સુધીની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં વધારો થાય છે. આ ઉપરાંત, મુખ્ય કોમ્પ્રેસર ખર્ચ 1% સુધી ઘટાડી શકાય છે કારણ કે મોટા ગિયરબોક્સમાં ઓછી ધાતુનો ઉપયોગ થાય છે.
આ ઇમ્પેલર 0.25 સુધીના ફ્લો ગુણાંક (φ) સાથે કાર્ય કરી શકે છે અને 65 ડિગ્રી ઇમ્પેલર્સ કરતા 6% વધુ માથા પ્રદાન કરે છે. આ ઉપરાંત, ફ્લો ગુણાંક 0.25 સુધી પહોંચે છે, અને આઇજીસી મશીનની ડબલ-ફ્લો ડિઝાઇનમાં, વોલ્યુમેટ્રિક પ્રવાહ 1.2 મિલિયન એમ 3/એચ અથવા તો 2.4 મિલિયન એમ 3/એચ સુધી પહોંચે છે.
PH ંચી PHI મૂલ્ય એ જ વોલ્યુમ ફ્લો પર નાના વ્યાસના ઇમ્પેલરનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ત્યાં મુખ્ય કોમ્પ્રેસરની કિંમત 4%સુધી ઘટાડે છે. પ્રથમ તબક્કાના ઇમ્પેલરનો વ્યાસ હજી પણ ઘટાડી શકાય છે.
Head ંચા માથા 75 ° ઇમ્પેલર ડિફ્લેક્શન એંગલ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે, જે આઉટલેટમાં પરિભ્રમણ વેગના ઘટકને વધારે છે અને આ રીતે ule લરના સમીકરણ અનુસાર ઉચ્ચ માથું પ્રદાન કરે છે.
હાઇ સ્પીડ અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાના ઇમ્પેલર્સની તુલનામાં, વોલ્યુટમાં વધુ નુકસાનને કારણે ઇમ્પેલરની કાર્યક્ષમતા થોડી ઓછી થાય છે. આને મધ્યમ કદના ગોકળગાયનો ઉપયોગ કરીને વળતર આપી શકાય છે. જો કે, આ વોલ્યુટ્સ વિના પણ, 87% સુધીની ચલ કાર્યક્ષમતા 1.0 ની માચ સંખ્યા અને 0.24 ના ફ્લો ગુણાંક પર પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
જ્યારે મોટા ગિયરનો વ્યાસ ઓછો થાય છે ત્યારે નાના વોલ્યુટ તમને અન્ય વોલ્યુટ્સ સાથે ટકરાવાને ટાળવાની મંજૂરી આપે છે. Rators પરેટર્સ મહત્તમ સ્વીકાર્ય ગિયર સ્પીડને ઓળંગ્યા વિના 6-પોલ મોટરથી ઉચ્ચ-સ્પીડ 4-પોલ મોટર (1000 આરપીએમથી 1500 આરપીએમ) પર સ્વિચ કરીને ખર્ચ બચાવી શકે છે. વધુમાં, તે હેલિકલ અને મોટા ગિયર્સ માટે સામગ્રી ખર્ચ ઘટાડી શકે છે.
એકંદરે, મુખ્ય કોમ્પ્રેસર મૂડી ખર્ચમાં 2% સુધી બચાવી શકે છે, વત્તા એન્જિન પણ મૂડી ખર્ચમાં 2% બચાવી શકે છે. કારણ કે કોમ્પેક્ટ વોલ્યુટ્સ કંઈક અંશે કાર્યક્ષમ છે, તેમનો ઉપયોગ કરવાનો નિર્ણય મોટાભાગે ક્લાયંટની પ્રાથમિકતાઓ (કિંમત વિ. કાર્યક્ષમતા) પર આધારિત છે અને પ્રોજેક્ટ-બાય-પ્રોજેક્ટના આધારે મૂલ્યાંકન કરવું આવશ્યક છે.
નિયંત્રણ ક્ષમતાઓ વધારવા માટે, આઇજીવી બહુવિધ તબક્કાઓની સામે ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે. આ પાછલા આઇજીસી પ્રોજેક્ટ્સથી તદ્દન વિપરીત છે, જેમાં ફક્ત પ્રથમ તબક્કામાં આઇજીવીનો સમાવેશ થાય છે.
આઇજીસીના અગાઉના પુનરાવર્તનોમાં, વમળ ગુણાંક (એટલે ​​કે, પ્રથમ આઇજીવી 1 ના ખૂણા દ્વારા વિભાજિત બીજા આઇજીવીનો કોણ) પ્રવાહ આગળ હતો (એંગલ> 0 °, માથું ઘટાડવાનું) અથવા વિપરીત વમળ (એંગલ <0) ને ધ્યાનમાં લીધા વિના સ્થિર રહ્યું. ., દબાણ વધે છે). આ ગેરલાભકારક છે કારણ કે હકારાત્મક અને નકારાત્મક વ ort ર્ટિસિસ વચ્ચે કોણનું નિશાની બદલાય છે.
નવું રૂપરેખાંકન જ્યારે મશીન આગળ છે અને વમળ મોડને વિપરીત કરે છે ત્યારે બે અલગ અલગ વમળના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ત્યાં સતત કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખતા નિયંત્રણ શ્રેણીમાં 4% નો વધારો થાય છે.
સામાન્ય રીતે બીએસીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઇમ્પેલર માટે એલએસ ડિફ્યુઝરનો સમાવેશ કરીને, મલ્ટિ-સ્ટેજ કાર્યક્ષમતા વધારીને 89%કરી શકાય છે. આ, અન્ય કાર્યક્ષમતામાં સુધારણા સાથે જોડાયેલા, એકંદર ટ્રેનની કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખતા બીએસી તબક્કાઓની સંખ્યા ઘટાડે છે. તબક્કાઓની સંખ્યામાં ઘટાડો કરવાથી ઇન્ટરકુલર, સંકળાયેલ પ્રક્રિયા ગેસ પાઇપિંગ અને રોટર અને સ્ટેટર ઘટકોની જરૂરિયાતને દૂર થાય છે, પરિણામે 10%ખર્ચ બચત થાય છે. વધુમાં, ઘણા કિસ્સાઓમાં એક મશીનમાં મુખ્ય એર કોમ્પ્રેસર અને બૂસ્ટર કોમ્પ્રેસરને જોડવું શક્ય છે.
અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, સામાન્ય રીતે સ્ટીમ ટર્બાઇન અને વીએસી વચ્ચે મધ્યવર્તી ગિયર આવશ્યક છે. સિમેન્સ એનર્જીની નવી આઇજીસી ડિઝાઇન સાથે, આ આઇડલર ગિયરને પિનિઓન શાફ્ટ અને બિગ ગિયર (4 ગિયર્સ) વચ્ચે આઇડલર શાફ્ટ ઉમેરીને ગિયરબોક્સમાં એકીકૃત કરી શકાય છે. આ કુલ લાઇન કિંમત (મુખ્ય કોમ્પ્રેસર વત્તા સહાયક ઉપકરણો) ને 4%સુધી ઘટાડી શકે છે.
વધારામાં, 4-પિનિયન ગિયર્સ મોટા મુખ્ય એર કોમ્પ્રેશર્સમાં 6-પોલથી 4-પોલ મોટર્સ પર સ્વિચ કરવા માટે કોમ્પેક્ટ સ્ક્રોલ મોટર્સ માટે વધુ કાર્યક્ષમ વિકલ્પ છે (જો ત્યાં વોલ્યુટ ટક્કરની સંભાવના છે અથવા જો મહત્તમ અનુમતિપાત્ર પિનિઓન ગતિ ઓછી થશે). ) ભૂતકાળ.
તેમનો ઉપયોગ industrial દ્યોગિક ડેકાર્બોનાઇઝેશન માટે મહત્વપૂર્ણ ઘણા બજારોમાં પણ વધુ સામાન્ય બની રહ્યો છે, જેમાં હીટ પમ્પ અને સ્ટીમ કમ્પ્રેશન, તેમજ કાર્બન કેપ્ચર, યુટિલાઇઝેશન અને સ્ટોરેજ (સીસીયુ) વિકાસમાં સીઓ 2 કમ્પ્રેશનનો સમાવેશ થાય છે.
સિમેન્સ એનર્જીમાં આઇજીસીની રચના અને સંચાલનનો લાંબો ઇતિહાસ છે. ઉપરોક્ત (અને અન્ય) સંશોધન અને વિકાસના પ્રયત્નો દ્વારા પુરાવા મુજબ, અમે અનન્ય એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા અને ઓછા ખર્ચ, કાર્યક્ષમતામાં વધારો અને ટકાઉપણું માટે વધતી બજારની માંગને પહોંચી વળવા માટે આ મશીનોને સતત નવીન કરવા માટે પ્રતિબદ્ધ છીએ. કેટી 2