Warum entsteht das Zittern der Zentrifuge

Während des Betriebs des Kompressors führt eine Verringerung des Einlassvolumenstroms dazu, dass sich an den nicht arbeitenden Flächen der Laufräder oder der Blätter des Verdichters eine Grenzschichttrennung ergibt, was wiederum zu einer rotierenden Trennung führt. Wenn der Durchfluss weiter abnimmt, wird die Trennung durch Rotation weiter zunehmen, und mehrere Gruppen bilden eine große Gruppe. Wenn im Strömkanal des Kompressors fast der gesamte Bereich zur Trennzone gehört, verschlechtert sich die Strömungssituation erheblich. Es ist nicht mehr möglich, den Gasdruck zu erhöhen, wodurch der Druck am Ausgang des Kompressors plötzlich sinkt. Da der Kompressor stets in Verbindung mit dem Rohrnetz arbeitet, hat der Druck im Rohrnetz noch nicht Zeit abzusinken. Der Druck im Rohrnetz ist daher höher als der Druck am Ausgang des Kompressors. Dadurch fließt das Gas aus dem Rohrnetz zurück in den Kompressor. Der Rückfluss erhöht den Durchfluss, die Trennung verschwindet, die normale Funktion wird wiederhergestellt und Luft wird in das Leitungsnetz gepumpt. Nach dem Entlasten sinkt das Volumenstromverhältnis am Eingang des Kompressors erneut, wodurch das Gas in der Leitungsanlage wieder zurückfließt. Durch dieses wiederholte Vor- und Rückfließen entstehen im gesamten System periodische, niederfrequente und großamplitudige axiale Luftstromschwankungen, die zu erheblichem Lärm und Vibrationen führen. Dieses Phänomen wird als Turbulenz bezeichnet; der Durchfluss bei Auftreten von Turbulenz wird als „Turbulenzdurchfluss“ bezeichnet.

Vorboten des Turbulenzphänomens: Drehungsverlust. Wenn der Arbeitsdurchfluss des Kompressors unter den minimalen Wert fällt, stößt die Gasströmung an der Eintrittsstelle der Läufer des Zentrifugalkompressors auf diese. Dadurch entsteht eine starke Trennung der Strömungsschicht an einer Seite der Läufer – es bilden sich Wirbelgebiete. Dies führt zu einem rotierenden Ablösungsphänomen oder zu einem Rotationsstall.