Probleme bezüglich der Regelung des Durchflusses bei Zentrifugalkompressoren
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Zentrifugalkompressoren für Prozessgase verfügen über verschiedene Regelungsmöglichkeiten wie Auslassdrosselregelung, Einlassdrosselregelung, Leitblechregelung, Drehzahlregelung sowie Bypassregelung. Es gibt eine Frage, die ich bislang nicht verstanden habe: Geht es dabei um eine Regelung des Durchflussbereichs von 40 % bis 100 % – also dass der Durchfluss, der vom System kommt, im Bereich von 40 % bis 100 % liegt und der Kompressor sich an diesen Bereich anpasst – oder gilt vielmehr, dass der Durchfluss bei 100 % liegt und der Kompressor ihn auf 40 % bis 100 % reguliert?
Wie viel Durchfluss es geben soll, sollte durch die Steuerung der vorherigen Betriebsbedingungen festgelegt werden. Wenn der Durchfluss in den vorherigen Betriebsbedingungen unzureichend ist, führt das dazu, dass der Antrieb zum Vibrieren kommt. Bei einem normalen Durchfluss kann der Durchfluss über die Rückflussschleuse gesteuert werden.
Man meint damit wohl die Leistungsfähigkeit – mindestens 40 %. Unterhalb dessen funktioniert es nicht mehr. Wie bereits oben erwähnt, kommt es dann zu Turbulenzen. Die Luftmenge im System hängt von den Bestandteilen der Rohstoffe sowie vom Grad der Verarbeitung ab. Es ist also nicht richtig zu denken, dass das System mit 100 % Luft versorgt wird und anschließend durch den Kompressor auf 40–100 % reguliert wird
Es sollten die sich ändernden Betriebsbedingungen des Systems sein – der Kompressor passt sich diesen Bedingungen an, indem er die Ventile oder seine Drehzahl reguliert. Ist das so gemeint? Doch wenn man sich die verschiedenen Artikel und Bücher ansieht, hat man den Eindruck, dass durch die Regulierung der Einlass- oder Auslassventile des Kompressors alle Betriebszustände zu anderen Betriebszuständen umgewandelt werden können.
Wir berücksichtigen vorerst das Problem des Tuckerns nicht und gehen davon aus, dass der Bereich zwischen 80 und 100 % liegt, wodurch der Tuckerpunkt umgangen wird.
Bezeichnet der Entwurfsdurchfluss den Durchfluss des Prozesssystems?
Es sollte so sein: Unabhängig davon, ob es sich um Anpassungen der Exporte, Importe, der Leitbleche, der Drehzahl oder um Änderungen im eigentlichen System handelt – der Durchfluss durch das Laufrad (berechnet bei der Einlassdruckbedingung) sollte im Bereich von 40 % bis 100 % des Nenndurchflusses liegen. Es wird als Regelungsbereich bezeichnet, in Wirklichkeit ist es jedoch der Betriebsbereich. Natürlich wird der Arbeitsumfang durch die oben genannten Anpassungsmaßnahmen erreicht. Reine persönliche Interpretation.
Durch das Laufrad fließt 40–100 %, also sollte der Drosselklappeneingang 100 % oder 40–100 % betragen?
Das Gas, das durch die Eingangsstutze strömt, gelangt vollständig in den Laufrad. Somit beträgt der Durchfluss durch die Eingangsstutze natürlich 40–100 %.
Unter normalen Betriebsbedingungen kann dies mit einer Rückflussklappe reguliert werden.
Abgesehen von der Umleitregelung kann es vorkommen, dass die Einströmmenmenge und die Menge am Ausgang des Kompressors unterschiedlich sind (zum Beispiel 40 % bei der Einströmung und 80 % am Ausgang des Kompressors – der Kompressor liefert somit mehr Masse aus, als einströmt). Alle anderen Regelungsarten sorgen dafür, dass genau so viel ausgegeben wird, wie eingeströmt ist