Compressore centrifugo monostadio
Compressore centrifugo monostadio
Compressore centrifugo: triangoli di velocitร
Compressore centrifugo: grado di reazione
Compressore centrifugo: diffusore
Il diffusore ha il compito di convertire lโenergia cinetica del fluido
allโuscita della girante in energia di pressione.
Il grado di recupero รจ misurato dal rendimento del diffusore:
๐๐ = 1 โ๐3๐2
2
I diffusori si suddividono in due categorie principali:
1. diffusori lisci
2. diffusori palettati
In entrambi i casi vale la legge di conservazione della portata:
๐2๐๐ท2๐2๐2 sin ๐ผ2 = ๐3๐๐ท3๐3๐3 sin ๐ผ3
ovvero, nel caso di diffusore a facce parallele (๐2 = ๐3):
๐๐๐ซ๐๐๐ ๐๐๐๐ถ๐ = ๐๐๐ซ๐๐๐ ๐๐๐๐ถ๐
Compressore centrifugo: diffusore liscio
Nel caso del diffusore liscio il moto del fluido, non essendo guidato da
palettature, risponde al criterio del vortice libero ๐๐ข๐ = cost:
๐๐ ๐๐จ๐ฌ๐ถ๐๐ซ๐ = ๐๐ ๐๐จ๐ฌ๐ถ๐๐ซ๐
Dal rapporto tra conservazione della massa e del momento della qdm
risulta:
๐ญ๐๐ง๐ถ๐ =๐๐๐๐
๐ญ๐๐ง๐ถ๐
Pertanto ๐ผ3 < ๐ผ2 in generale, ๐ผ3 = ๐ผ2 per fluido incomprimibile
(traiettoria a spirale logaritmica con ๐ผ costante).
Lโangolo ๐ผ3 di uscita dal diffusore รจ dettato dal flusso a vortice libero.
Rendimento del diffusore:
๐๐ = 1 โ๐3๐2
2
= 1 โ๐ท2๐ท3
cos ๐ผ2cos ๐ผ3
2
Compressore centrifugo: diffusore palettato
โข Il diffusore palettato consente di imporre al fluido una traiettoria
diversa da quella del vortice libero.
โข Si potrร pertanto avere ๐ผ3 > ๐ผ2, il che consente di ottenere un dato
rendimento del diffusore con una minore estensione radiale.
โข Il diffusore palettato consente una struttura piรน compatta e una
maggiore efficienza grazie a minori perdite per attrito (lunghezza del
diffusore ridotta), ma lavora in maniera ottimale soltanto in
condizioni prossime a quelle di progetto -> campo di funzionamento
piรน ristretto.
Compressore centrifugo: girante
La girante di un compressore centrifugo puรฒ
avere due configurazioni:
โข Girante aperta
Vantaggi: di piรน semplice costruzione,
presenta minori problemi di vibrazioni e
resiste a maggiori velocitร periferiche
Svantaggi: maggiori perdite volumetriche
โข Girante chiusa
Vantaggi: miglior rendimento grazie a minori
trafilamenti
Svantaggi: costruzione, velocitร periferica
Campi di impiego dei turbocompressori
โข Gruppi turbogas (fluido di processo aria)
โ Turbine a gas industriali ed aeronautiche (prevalentemente
assiali)
โ Microturbina a gas (centrifughi)
โ Sovralimentazione (turbocharger, centrifughi)
โข Impieghi industriali (fluido di processo variabile)
โ raffinerie
โ impianti siderurgici
โ impianti chimici
โข produzione di ammoniaca, metanolo, urea, etilene, acido
nitrico, etc.
โ impianti di frazionamento dellโaria
โ rete del gas naturale (stoccaggio, trasporto, liquefazione e
rigassificazione, etc.)
Compressore monostadio (Siemens STC-SOR)
โข Flow rates from
600 up to
360.000 m3/h
โข Pressure ratio
up to 1.7
โข Impeller
diameter up to
2.120 mm
โข Driver of your
choice
Compressore monostadio (Siemens STC-SOF)
โข Flow rates from
10.000 up to
600.000 m3/h
โข Pressure ratio
up to 3.5
โข Impeller
diameter up to
2.240 mm
โข Driver of your
choice
Cassa aperta orizzontalmente (Siemens STC-SH)
Cassa aperta orizzontalmente (Siemens STC-SH)
โข Impeller diameters 225 - 1,900 mm
โข Volume flows from 250 to 600,000 mยณ/h (147 to 353,000 cfm)
โข Discharge pressure for oxygenand inert gas up to 100 bar (1,450 psi)
โข Discharge pressure for hydrocarbon gases up to 50 bar (725 psi)
โข Speed up to 20,000 rpm
โข Driver: depending on processand energy resources โ steamturbine, gas turbine, electricmotor
Cassa aperta orizzontalmente (Siemens STC-SH)
Cassa aperta orizzontalmente (Siemens STC-SH)
Cassa aperta verticalmente (Siemens STC-SV)
Cassa aperta verticalmente (Siemens STC-SV)
โข Volume flows from 250 to
480,000 mยณ/h (150 to 280,000
cfm)
โข Discharge pressure up to
1,000 bar (14,500 psi)
โข Speed up to 20,000 rpm
โข Driver: depending on process
and energy resources:
steam turbine, gas turbine or
electric motor
Cassa aperta verticalmente (Siemens STC-SV)
Geared compressors (Siemens STC-GC)
Geared compressors (Siemens STC-GC)
STC-GC
โข Volume flow rates from 10,000 to 120,000 mยณ/h
โข Suction pressure up to 1.1 bar (16 psi)
โข Pressure ratio up to 20 (machine size 10 - 50)
โข Pressure ratio up to 7.5 (machine size 63 - 100)
โข Driver: Electric motor
STC-GC (H)
โข Volume flow rates from 3,600 to 11,000 mยณ/h
โข Suction pressure up to 5 bar (72.5 psi)
โข Pressure ratio up to 8
โข Driver: Electric motor
Geared compressors (Siemens STC-GC)
Geared compressors (Siemens STC-GC)
Compressore misto (Siemens STC-SR)
Compressore misto (Siemens STC-SR)
โข Flow rates from 50,000 to 1,300,000 mยณ/h
โข Pressure ratio between 5.8 and 16.0
โข Various control systems to optimize operation
โข Driver: electric motor or steam turbine, depending on process and energy resources
Compressore assiale multistadio (STC-SX)
Compressore assiale multistadio (STC-SX)
โข Flow rates from 50,000
to 1,300,000 mยณ/h
โข Pressure ratio between
1.9 and 6.0
โข Speed up to 9,000 rpm
โข Discharge temperature
up to 350 ยฐC
โข Various control systems
to optimize operation
โข Driver: electric motor or
steam turbine,
depending on process
and energy resources
Turbina centripeta: struttura dello stadio
Turbina centripeta
Sovralimentazione (turbocharger)
Sovralimentazione (turbocharger)
Sovralimentazione (turbocharger)
Microturbina a gas
Microturbina a gas
Microturbina a gas
Microturbina a gas
Microturbina a gas (Turbec T100)
Microturbina a gas (Turbec T100)
Dati salienti (assetto cogenerativo)
โข rapporto di compressione 4,5
โข T ingresso turbina 950 ยฐC
โข T scarico turbina 620-650 ยฐC
โข T fumi uscita rigeneratore 270 ยฐC
โข T fumi al camino 85 ยฐC
โข velocitร di rotazione 70000 rpm
โข potenza elettrica 105 kW
โข potenza termica 168 kW
โข rendimento elettrico 30%
โข rendimento I principio 78%
โข potenza in ingresso 350 kW
โข temperatura acqua in-out 50-70 ยฐC