www.acmv.org | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Air Compressors and Compressed Air Systems > Chapter – 4 (Part 2 of 2) > Air Compressors (Part 2 of 2) > Chapter-4 Air Compressors (Part 2 of 2) Contents ၄.၃.၂ ေလကို အဆင္႔ဆင္႔ဖိသိပ္ျခင္း (Multistage Compression) ၄.၃.၃ Reciprocating Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ား ၄.၄.၁ Oil - Cooled Rotary Helical Screw Compressors ၄.၄.၂ Non - Lubricated Rotary Screw ၄.၄.၃ Screw Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ား ၄.၅ Sliding Vane Rotary Compressors ၄.၆.၁ Scroll Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ား ၄.၁၂ Centrifugal Air Compressors ၄.၁၂.၁ Centrifugal Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ား
၄.၃.၂ ေလကို အဆင္႔ဆင္႔ဖိသိပ္ျခင္း (Multistage Compression)Multistage compression မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ားမွာ
Compressor ၏ capacity (RPM ႏွင့္ volumetric efficiency) ေလ်ာ့နည္းမသြားေစရန္၊ လုိအပ္သည့္ အခါမ်ား၌ high compression ratio ရရွိရန္ႏွင့္ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ(power input)နည္းေစရန္ အတြက္ inter-cooling ျပဳလုပ္ထားေသာ multi-staging compressor မ်ားကို အသံုးျပဳၾကသည္။ ပံုမွန္အားျဖင့္ အဆင့္မ်ား(stages)အားလံုး၌ ျမန္ႏႈန္း(speed) တူညီၾကသည္။ Compressor တစ္ခုလံုး၏ volumetric efficiency သည္ ပထမအဆင့္(first stage)မွ volumetric efficiency ႏွင့္ တူညီသည္။ ပထမအဆင့္(first stage)သုိ႔ ဝင္ေရာက္လာသည့္ ေလအပူခ်ိန္ႏွင့္ တျခားေသာ stage မ်ားသုိ႔ ဝင္ေရာက္လာသည့္ ေလအပူခ်ိန္ႏွင့္ တူညီလ်ွင္ အေကာင္းဆံုး(perfect) inter-cooling ျဖစ္သည္ဟု ေျပာႏုိင္သည္။ Stage တစ္ခုစီအတြက္ လိုအပ္သည့္(work input)သည္ ထုိ stage တြင္ compress လုပ္ရမည့္ pressure ratio ေပၚတြင္ မူတည္ေနသည္။ Stage မ်ား အားလံုးတြင္ air flow တူညီၾကသည္။ အဆင့္(stage) တစ္ခုခ်င္းစီ၌ work input ကို သင့္ေလ်ာ္ေအာင္ထားျခင္းျဖင့္ compression ratio မ်ားကို ညီမ်ွေအာင္ ျပဳလုပ္ ႏုိင္သည္။ ပံု(၄-၁၇) တြင္ compression ကို အဆင့္ ႏွစ္ဆင့္(two stage)ခြဲ၍ ျပဳလုပ္ေသာေၾကာင့္ shaded area သည္ သက္သာသြားသည့္ အလုပ္(work saved) ျဖစ္သည္။ Single-stage unit သည္ ေလအဝင္(inlet)မွ ေလထြက္သည့္(discharge) အခ်ိန္အထိ တစ္ဆင့္သာ compress လုပ္သည္။ ေယဘုယ်အားျဖင့္ 95 psi (6.5bar)ထက္ နိမ့္သည့္ ဖိအား(pressure range)အတြက္ တစ္ဆင့္သာ compress လုပ္ရန္(single stage operation သာလုပ္ရန္) လိုအပ္သည္။
Drive အမ်ိဳးအစားမ်ား Air compressor မ်ားကို လ်ွပ္စစ္ေမာ္တာ(electric motor) သုိ႔မဟုတ္ အင္ဂ်င္(engine) သုိ႔မဟုတ္ ေရေႏြးေငြ႔(steam) သုိ႔မဟုတ္ တာဘုိင္(turbine) ျဖင့္ ေမာင္းၾကသည္။ စက္မႈလုပ္ငန္း(industrial) မ်ားတြင္ လ်ွပ္စစ္ေမာ္တာျဖင့္ ေမာင္းေသာ air compressor မ်ားကို အမ်ားဆံုး ေတြ႔ရေလ့ရွိသည္။ အႀကီးစား(heavy-duty)လုပ္ငန္းခြင္မ်ားႏွင့္ လ်ွပ္စစ္ဓာတ္အားမရႏုိင္သည့္ သတၱဳတြင္းမ်ား၌ေရႊ႕ေျပာင္း ႏုိင္ေသာ(mobile) air compressor မ်ားကို ဒီဇယ္အင္ဂ်င္ သုိ႔မဟုတ္ တာဘုိင္(turbine)ျဖင့္ ေမာင္းၾကသည္။ ၄.၃.၃ Reciprocating Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ားSingle-Acting, Air-Cooled Reciprocating Air Compressors အားသာခ်က္မ်ား (Advantages)
အားနည္းခ်က္မ်ား(Disadvantages)
Double-Acting Water-Cooled Reciprocating Air Compressors အားသာခ်က္မ်ား(Advantages)
အားနည္းခ်က္မ်ား(Disadvantages)
၄.၄ Rotary Air CompressorsRotary compressor မ်ားတြင္ piston မပါဝင္ဘဲ အဆက္မျပတ္ လည္ေနသည့္ rotor ပါရွိသည္။ အင္ဂ်င္ သုိ႔မဟုတ္ ေမာ္တာ စသည့္ prime mover မ်ားျဖင့္ တုိက္႐ုိက္ တြဲ၍ တပ္ဆင္ထားေသာေၾကာင့္ reciprocating compressor ႏွင့္ ႏႈိင္းယွဥ္လ်ွင္ စေမာင္းသည့္ အခ်ိန္၌ ျဖစ္ေပၚေသာ torque အလြန္နည္းသည္။ ျမန္ႏႈန္းျမင့္ျမင့္ (high speed)ျဖင့္ ေမာင္းႏိုင္ေသာေၾကာင့္ reciprocating compressor ႏွင့္ ႏႈိင္းယွဥ္လ်ွင္ ေလထြက္ႏႈန္း(air output) မ်ားသည္။ Rotary compressor မ်ားတြင္ အစိတ္အပုိင္း အနည္းငယ္သာ ပါဝင္ေသာေၾကာင့္ ပ်က္စီးႏႈန္း(failure rate) နည္းသည္။ ေသးငယ္ေသာ foundation သာ လုိအပ္သည္။ တုန္ခါမႈ(vibration) အလြန္ နည္းသည္။ Rotary compressor မ်ားကို ေအာက္ပါ အတိုင္း ခြဲျခားႏုိင္သည္။
Rotary air compressor မ်ားသည္ positive displacement compressor မ်ားျဖစ္ၾကသည္။ အသံုးမ်ားသည့္ rotary air compressor မ်ား၏ အရြယ္အစားသည္ 5HP မွ 900 HP အတြင္းျဖစ္ၾကသည္။ Rotary screw compressor မ်ားကို lubricated အမ်ိဳးအစား အျဖစ္ လည္းေကာင္း၊ ေခ်ာဆီကင္းမဲ့သည့္ dry (oil free) အမ်ိဳးအစား အျဖစ္လည္းေကာင္း ေလသန္႔စင္မႈ လုိအပ္ခ်က္အေပၚ မူတည္၍ ေရြးခ်ယ္ တပ္ဆင္ ၾကသည္။
Rotary Screw Compressor အလုပ္လုပ္ပံု ေလစုပ္ယူျခင္း - Intake( 1 ) ေလမ်ားသည္ ေလဝင္ေပါက္(inlet aperture)မွတဆင့္ လည္ေနသည့္(rotor) screw အသြားမ်ား ဆီသုိ႔ ဝင္ေရာက္သြားသည္။
ေလဖိသိပ္ျခင္း Compression ( 2 ) + ( 3 ) Rotor လည္ေနေသာေၾကာင့္ ေလဝင္ေပါက္(inlet aperture) ပိတ္သြားၿပီး၊ အသြားမ်ား အၾကားရွိ ေနရာ၏ထုထည္ တျဖည္းျဖည္း က်ဥ္းလာၿပီး ဖိအားျမင့္ တက္လာသည္။ ထိုအခ်ိန္တြင္ lubricated compressor ျဖစ္လ်ွင္ ထိုအခ်ိန္တြင္ ေခ်ာဆီမ်ားကို ထည့္ေပးရသည္။ ေလထုတ္ျခင္း Discharge ( 4 ) ေလဖိသိပ္ျခင္း(compression) ၿပီးေျမာက္သည္။ ဖိအားျမင့္သည့္ ေလမ်ား ေလထြက္ေပါက္(discharge port) မွ တစ္ဆင့္ distribution ပိုက္မ်ား အတြင္းသို႔ ေရာက္သြားသည္။ ၄.၄.၁ Oil - Cooled Rotary Helical Screw Compressors22 CFM မွ 3,100 CFM အထိ ေလပမာဏ လုိအပ္လ်ွင္ ေခ်ာဆီျဖင့္ေအးေစသည့္(oil cooled) rotary helical screw compressor မ်ားကို အသံုးျပဳၾကသည္။ Helical ပံုသ႑န္ screw ကို အသံုးျပဳထားေသာေၾကာင့္ helical screw compressor ဟုေခၚျခင္း ျဖစ္သည္။ ဖိအား150 မွ 400 psia ရရန္ အတြက္ two-stage rotary-screw compressor ကို အသံုးျပဳၾကသည္။ အဆင့္ႏွစ္ဆင့္(two stage) ျဖစ္ေသာေၾကာင့္ အဆင့္(stage) တစ္ခုစီတြင္ compression ratio နည္းၾကသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ rotor ၏ အဝင္ႏွင့္အထြက္တြင္ ဖိအားျခားနားမႈ(pressure differential across the rotor) နည္းေသာေၾကာင့္ thrust-bearing တြင္ ထမ္းထားရသည့္ ဝန္ပမာဏ ေလ်ာ့နည္းသည္။ Two-stage unit တြင္ ေလဝင္ေပါက္ ႏွင့္ ေလထြက္ေပါက္ ႏွစ္ေပါက္ ပါရွိရန္ လုိအပ္ေသာေၾကာင့္ ေစ်းႀကီးသည္။ Lubricated compressor မ်ား၌ ေခ်ာဆီမ်ားကို ေလထဲသုိ႔ဝင္ေရာက္ေစၿပီး ေလကို ဖိသိပ္ေသာေၾကာင့္ျဖစ္ေပၚလာေသာ အပူ (heat of compression)ကို ေခ်ာဆီက စုပ္ယူသြားသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ ေခ်ာဆီ၏ အပူခ်ိန္ ျမင့္တက္လာသည္။ (တစ္နည္းအားျဖင့္ ပူလာသည္။) ထုိ႔ေနာက္ ပူလာေသာေခ်ာဆီကို heat exchanger အတြင္း၌ ေလ(air) သို႔မဟုတ္ ေရ(water)ျဖင့္ ျပန္၍ ေအးေစသည္။ Compressor အတြင္း၌သာ ေအးေစေသာေၾကာင့္ ေလကုိပူေစမည့္ ေနရာမရွိႏုိင္ေပ။ ထုိ႔ေၾကာင့္ oil cooled rotary-screw compressor မ်ားကို အျမင့္ဆံုးဝန္(maximium load) ႏွင့္ အျမင့္ဆံုး ဖိအား(pressure)ျဖင့္ (၂၄)နာရီပတ္လံုး အဆက္မျပတ္ ေမာင္းႏုိင္သည္။ အနားေပးရန္ မလိုေပ။ တစ္ျခားေသာ continuous-duty air compressor မ်ား ျဖင့္ ႏႈိင္းယွဥ္လ်ွင္ oil - cooled rotary-screw Compressor ၏ အားသာခ်က္မ်ား မွာ
Male rotor ႏွင့္ female rotor ကို water-cooled compressor အံု(housing) ထဲတြင္ တပ္ဆင္ ထားသည္။ Gearbox ျဖင့္ တြဲ၍ တပ္ဆင္ ထားသည္။
၄.၄.၂ Non - Lubricated Rotary Screw
Non-lubricated rotary screw မ်ားကို “clearance-type” compressor မ်ားအျဖစ္ သတ္မွတ္ ေခၚဆုိ ၾကသည္။ အဘယ္ေၾကာင့္ဆုိေသာ္ အတြင္းရွိ အစိတ္အပိုင္းမ်ား(internal parts)သည္ တစ္ခုႏွင့္ တစ္ခု ထိေတြ႔ျခင္း မရွိေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။ Compression chamber အတြင္း၌ ဂီယာ(Gear)ျဖင့္ ခ်ိတ္ဆက္ ေမာင္းနွင္သည္။ Compression chamber အတြင္း၌ ေခ်ာဆီ(lubrication oil) ထည့္ေပးရန္ မလုိအပ္ေပ။ Cylinder နံရံမ်ားကို water jacket မွ ေရမ်ား ျဖန္းေပးျခင္းျဖင့္ ေအးေစသည္။ 400 CFM မွ 12,000 CFM ထုတ္ေပးႏုိင္သည့္ oil-free rotary helical screw compressor မ်ားကို ေစ်းကြက္တြင္ ရရွိနိုင္သည္။
၄.၄.၃ Screw Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ားLubricant-Injected Rotary Screw Compressors အားသာခ်က္မ်ား (Advantages)
အားနည္းခ်က္မ်ား (Disadvantages)
Lubricant-Free Rotary Screw Air Compressors အားသာခ်က္မ်ား (Advantages)
အားနည္းခ်က္မ်ား(Disadvantages)
၄.၅ Sliding Vane Rotary Compressors၄.၅.၁ Vane CompressorsVane compressor မ်ားကို အထူးျပဳလုပ္ထားသည့္ cast alloy မ်ားျဖင့္ျပဳလုုပ္ၾကသည္။ Vane compressor မ်ား အားလံုးနီးပါးသည္ oil lubricated အမ်ဳိးအစား ျဖစ္ၾကသည္။ Radial direction အတိုင္း ေရြ႕လ်ားႏိုင္ေသာ blade မ်ား ပါရွိသည့္ rotor ကို stator husing အတြင္း၌ တပ္ဆင္ထားသည္။ Rotor လည္သည့္အခါ vane မ်ားကို ဖိသြင္းသကဲ့သို႔ ျဖစ္သြားၿပီး rotor ႏွင့္ stator အၾကားရွိ air pocket ၏ ထုထည္က်ဥ္းသြားၿပီး အတြင္းရွိ ပိတ္မိေနသည့္ ေလသည္ ဖိအား ျမင့္တက္လာသည္။ ထို႔ေနာက္ vane သည္ ေလထြက္ေပါက္(outlet port)ကို ျဖတ္ေက်ာ္သြားသည့္အခါ compressed air မ်ား ထြက္သြားသည္။ Sliding vane rotary compressor မ်ားသည္ လည္ပတ္ေနသည့္ vane မ်ားအၾကားတြင္ ေလမ်ား ပိတ္မိေနၿပီး၊ vane မ်ား တစ္ပတ္ျပည့္ေအာင္ လည္မိခ်ိန္တြင္ vane အၾကားရွိ ေနရာသည္ တျဖည္းျဖည္း ေသးငယ္လာၿပီး ေလဖိအားလည္း တျဖည္းျဖည္း ျမင့္တက္လာသည္။ ေနာက္ဆံုး ထြက္ေပါက္သုိ႔ေရာက္ခ်ိန္၌ ေလဖိအားသည္ အလိုရွိသည့္ discharge pressure သုိ႔ ေရာက္သြားသည္။ ေခ်ာဆီမ်ား(lubricant)ကို ေလေပၚသုိ႔ျဖန္းေပးျခင္းျဖင့္ အပူမ်ား(heat of compressoion) ကို ဖယ္ထုတ္ပစ္သည္။ ေခ်ာဆီ(lubricant)သည္ vane ထိပ္ဖ်ား၌ လြတ္ေနသည့္ေနရာမ်ားကိုလည္း seal အေနျ့ဖင့္ ပိတ္ဆုိ႔ေပးသည္။
Sliding vane rotary compressor မ်ားမွ ေလထုထည္ 3,000 CFM ခန္႔ ထုတ္ေပးႏုိင္္သည္။ ထုိ compressor မ်ားကို oil injected အမ်ိဳးအစား၊ oil- flooded အမ်ိဳးအစား ႏွင့္ oil-free type အမ်ိဳးအစားမ်ား အျဖစ္ ရရွိႏုိင္သည္။ ေမာင္းရန္ ကုန္က်စရိတ္နည္းျခင္း ႏွင့္ တုန္ခါမႈမရွိျခင္းတုိ႔သည္ အားသာခ်က္မ်ား ျဖစ္သည္။ အသံုးျပဳသည့္ ေနရာတြင္ foundation မရွိပဲ တပ္ဆင္ႏုိင္သည္။ Variable Speed Drive(VSD) နည္း၊ Load/Unload နည္း၊ adjustable rotor length နည္း ႏွင့္ throttling လုပ္ျခင္းနည္း မ်ားျဖင့္ vane rotary compressorမ်ားကို control လုပ္ႏုိင္သည္။
Rotary positive displacement compressor မ်ားသည္ reciprocating compressor ထက္ ပို၍ ေသးငယ္ၿပီး၊ ပို၍ ဆူညံသံ နည္းသည္။ တပ္ဆင္ရန္ေနရာ(footprint) အနည္းငယ္သာ လုိသည္။ Screw compressor မ်ား၏ အဓိက အားသာခ်က္သည္ မရပ္နားပဲ အဆက္မျပတ္ ေမာင္းႏုိင္သည္။ Reciprocating compressor မ်ားကို 60% duty cycle ထက္ ပိုမ်ားသည့္ duty cycle ျဖင့္ ေမာင္းရန္ မျဖစ္ႏုိင္ေပ။ Two-stage rotary compressor မ်ားသည္ single-stage reciprocating compressor မ်ားထက္ပို၍ efficient ျဖစ္သည္။ သုိ႔ေသာ္ two-stage၊ double-acting reciprocating compressor မ်ား၏ efficiency ေလာက္ မေကာင္းေပ။ Rotary compressor မ်ား ၏ အားနည္းခ်က္သည္ part load ျဖင့္ေမာင္းလ်ွင္ efficiency သိသိသာသာ က်ဆင္းသြားသည္။ Part load တြင္ reciprocating compressor မ်ားကို ယွဥ္၍ မရႏုိင္ေပ။ ၄.၆ Scroll CompressorsScroll compressor သည္ oil free(dry) အမ်ဳိးအစား displacement compressor ျဖစ္သည္။ ေလထုထည္(volume)ကုိ ေလ်ာ့နည္း သြားေအာင္ ျပဳလုပ္ျခင္းျဖင့္ ဖိအား မ်ားေစသည္။ Scroll compressor တြင္ ေရြ႕လ်ားေနသည့္ spiral ႏွင့္ မေရြ႕လ်ားႏိုင္သည့္ spiral ဟူ၍ spiral ႏွစ္ခု ပါရွိသည္။ တစ္ခုႏွင့္တစ္ခု 180º phase displacement ျဖစ္ေအာင္ ျပဳလုပ္ထားေသာေၾကာင့္ ေလ၏ ထုထည္နည္းျခင္း မ်ားျခင္းျဖစ္ေပၚသည္။ Scroll compressor မ်ားသည္ radial stability ေကာင္းသည္။ Air pocket အတြင္းရွိ ဖိအားျခားနားခ်က္ (pressure difference)သည္ intet ႏွင့္ outlet ရွိ ဖိအားျခားနားခ်က္(pressure difference)ထက္ ပိုနည္း ေသာေၾကာင့္ ေလယိုစိမ့္မႈ(leakage) နည္းသည္။ ေရြ႕လ်ားႏိုင္သည့္ spiral ကို crank shaft မွ တစ္ဆင့္ ေမာင္းေပးသည္။ Scroll compressor မ်ားသည္ ေမာင္းသည့္အခါ အလြန္ၿငိမ္သက္သည္။ ဆူညံသံ နည္းသည္။ တုန္ခါမႈ (vibration) လံုးဝ မရွိေပ။ Torque ေျပာင္းလဲျခင္း(variation) မရွိသေလာက္ နည္းသည္။
၄.၆.၁ Scroll Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ားအားသာခ်က္မ်ား
အားနည္းခ်က္မ်ား
၄.၇ Tooth CompressorsTooth compressor ၌ compression chamber အတြင္း၌ လည္ေနသည့္ rotor ႏွစ္ခု ပါရွိသည္။ tooth compressor မ်ားသည္ အဆင့္ သံုးဆင့္ျဖင့္ ေလကိုဖိသိပ္(compress လုပ္)ၾကသည္။
Rotor မွ channel ကိုဖြင့္ေပးၿပီး Compressed Air မ်ားကို compressor chamber မွ ထြက္သြားေစ သည္။ Rotor ႏွစ္ခုကို ဂီယာျဖင့္ ဟန္ခ်က္ညီေအာင္ ျပဳလုပ္ထားသည္။ အမ်ားဆံုးရရွိႏိုင္သည့္ compression ratio သည္ 4.5 ျဖစ္သည္။ ပိုျမင့္သည့္ ဖိအား(pressure) ရရွိရန္အတြက္ multi stage compressor ကိုအသံုးျပဳႏိုင္သည္။
၄.၈ Lobe CompressorsLobe compressors မ်ားကို “clearance-type” compressors မ်ားအျဖစ္သတ္မွတ္ေခၚဆုိၾကသည္။
Lobe compressor မ်ား၏ impeller မ်ားသည္ တစ္ခုႏွင့္တစ္ခု ေမာင္းျခင္း(drive)မရွိပဲ gear arrangementျဖင့္သာ ေမာင္းႏွင္ၾကသည္။ Compressor အတြင္းရွိ drive system ျဖစ္ေသာ rotor ႏွင့္ lobe တုိ႔ အခ်က္က်က် ဟန္ခ်က္ညီညီ အလုပ္လုပ္ေနေအာင္ timing gear က ေဆာင္ရြက္ေပးၾကသည္။ ေခ်ာဆီ(lubricant)မ်ား bearing ႏွင့္ gear အနီးေနရာတြင္သာရွိေနေစရန္ ႏွင့္ compression chamber အတြင္းသုိ႔ မဝင္ေရာက္ေစရန္ အတြက္ ကာရံေပးထားရသည္။ End cover ႏွင့္ rotor အၾကားရွိ လြတ္ေနသည့္ ေနရာ၏ အကြာအေဝး(clearance)သည္ အလြန္ အဓိကက်သည္။ 100 မွ 500 CFM ထုတ္ေပး ႏုိင္သည့္ oil-free rotary lobe compressor မ်ားကို ေစ်းကြက္တြင္ ရရွိနိုင္သည္။ ၄.၉ Liquid Ring CompressorsLiquid ring compressor မ်ားသည္ displacement compressor မ်ားျဖစ္ၾကသည္။ Rotor ေပၚတြင္ blade မ်ားကို အေသ တပ္ဆင္ထားသည္။ Rotor ကို housing ထဲ၌ eccentrically တပ္ဆင္ ထားသည္။ Housing ထဲတြင္ ေခ်ာဆီမ်ားျဖင့္ ျပည့္ေနသည္။ Blade wheel အၾကား၌ရွိေသာ ထုထည္(volume)သည္ cyclically ေျပာင္းလဲ ေနသည္။ ၄.၁၀ Dynamic CompressorsRoto-dynamic compressor မ်ားကို ေအာက္ပါအတုိင္း ခြဲျခားႏုိင္သည္။ (၁) Centrifugal compressors ႏွင့္ (၂) Axial flow compressors တုိ႔ျဖစ္သည္။ Dynamic compressor မ်ားကို axial ဒီဇိုင္းႏွင့္ radial ဒီဇိုင္းဟူ၍ ႏွစ္မ်ဳိး ခဲြျခားႏိုင္သည္။ Radial ဒီဇိုင္းကို turbo သို႔မဟုတ္ radial turbo ဟုလည္းေခၚၾကသည္။ Axial ဒီဇိုင္းကို centrifugal compressor ဟုလည္း ေခၚၾကသည္။
Dynamic compressor မ်ား၏ စြမ္းေဆာင္ရည္(performance)သည္ ျပင္ပအေျခအေနမ်ား ေပၚတြင္ မူတည္သည္။ အဝင္ဖိအား(inlet pressure)အနည္းငယ္ ေျပာင္းလဲ႐ံုျဖင့္ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity)မ်ားစြာ ေျပာင္းလဲႏိုင္သည္။ Centrifugal compressor မ်ား၏ ထူးျခားခ်က္သည္ radial discharge flow ျဖစ္သည္။ လည္ေနသည့္ impeller ၏ အလယ္(center) အတြင္းသုိ႔ ေလမ်ားဝင္ေရာက္ၿပီး blade မ်ား အၾကားမွ တစ္ဆင့္ centrifugal force ေၾကာင့္ အျပင္သို႔ အရွိန္ျပင္းျပင္းျဖင့္ ထြက္သြားသည္။ ထိုေလမ်ားသည္ diffuser သုိ႔မဟုတ္ volute အတြင္း၌ Kinetic Energy(K.E)မွ Potential Energy(P.E)သို႔ေျပာင္းလဲကာဖိအား(pressure) ျမင့္တက္ လာသည္။ Pressure ratio သည္ compressor ၏ final pressure ေပၚတြင္မူတည္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ compression stage တစ္ခုႏွင့္တစ္ခု အၾကားတြင္ inter-cooling လုပ္ေပးရန္ လိုသည္။ အဆင့္ ေျခာက္ဆင့္(6 stages) Centrifugal compressor မ်ားသည္ 25bar ဖိအား(pressure)ကို ထုတ္ေပး ႏိုင္ေသာ္လည္း ေတြ႔ႏိုင္ခဲသည္။ Impeller မ်ားကို stainless steel alloy သုိ႔မဟုတ္ aluminium ျဖင့္ ျပဳလုပ္ၾကသည္။ Centrifugal compressor မ်ား၏ shaft speed သည္ တျခား compressor မ်ား၏ shaft speed ထက္ ပိုမ်ားသည္။ 15,000 RPM မွ 100,000 RPM အတြင္းျဖစ္သည္။ ၄.၁၁ Axial CompressorCentrifugal compressor မ်ားတြင္ ေလယိုစိမ့္မႈ(leakage)ေလ်ာ့နည္းေစရန္ အတြက္ ဝင္႐ုိး(shaft) မ်ားကို သင့္ေလ်ာ္ေသာ seal တပ္ဆင္ထားရန္ လိုသည္။ Shaft seal ဟုလည္း ေခၚသည္။ ေယဘုယ် အားျဖင့္ အသံုးမ်ား ေသာ shift seal အမ်ဳိးအစား ေလးမ်ဳိး ေတြ႔ျမင္ႏိုင္သည္။
၄.၁၂ Centrifugal Air Compressors
Centrifugal compressor မ်ားသည္ dynamic compressor မ်ားျဖစ္ၾကသည္။ Dynamic compressor မ်ားသည္ oil free compressor မ်ားျဖစ္ၾကသည္။ လည္ေနသည့္ impeller မ်ားမွ ေလကုိတြန္း၍ ေလ၏ အလ်င္(velocity) သို႔မဟုတ္ Kinetic Energy(K.E) ကို မ်ားေအာင္ျပဳလုပ္သည္။ ထုိေနာက္ velocity energy မွ pressure energy အျဖစ္သုိ႔ ေျပာင္းလဲေစသည္။ Impeller၌ pressure energy တစ္ဝက္ခန္႔ ျဖစ္ေပၚၿပီး က်န္ရွိသည့္ pressure energy တစ္ဝက္သည္ ေလ၏ျမန္ႏႈန္းကို diffuser ႏွင့္ volute အတြင္း၌ ေလ်ာ့နည္းေစကာ velocity energy မွ pressure energy အျဖစ္ ေျပာင္းလဲသြားသည္။ ေလဖိအားနည္းနည္း(low pressure)ႏွင့္ ေလထုထည္မ်ားမ်ား(high volume) လုိအပ္သည့္အေျခ အေနမ်ိဳးတြင္ centrifugal compressor မ်ားကို အသံုးျပဳၾကသည္။ 600 HP ထက္နိမ့္သည့္ centrifugal compressor မ်ားကိုသာ ရႏုိင္သည္။ Centrifugal compressor မ်ားသည္ oil-free အမ်ိဳးအစားမ်ား ျဖစ္ၾကသည္။ ေလထဲတြင္ ေခ်ာဆီ(oil) လံုးဝ မပါဝင္ေပ။ Centrifugal compressor သည္ သတ္မွတ္ထားသည့္ capacity ၏ ၈၀% ထက္နည္းလ်ွင္ compressed air ကို ေလထုအတြင္းသုိ႔ ထုတ္ပစ္သည္။ “Blow-Off” လုပ္သည့္ဟုေခၚသည္။ ထုိကဲ့သုိ႔ “Blow-Off” လုပ္ပစ္ျခင္း သုိ႔မဟုတ္ compressed air ကို ေလထုအတြင္းသုိ႔ vent လုပ္ပစ္ျခင္းသည္ စြမ္းအင္ ျဖဳန္းတီးျခင္း ျဖစ္သည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ centrifugal compressor မ်ားကို base-load compressor မ်ား အျဖစ္သာ အသံုးျပဳ သင့္သည္။ Base-load compressor ဆုိသည္မွာ အခ်ိန္တိုင္း 100% capacity ျဖင့္ ေမာင္းေနမည့္ compressor ကို ေခၚဆုိျခင္း ျဖစ္သည္။ Centrifugal compressor မ်ားသည္ full load efficiency အလြန္ေကာင္းေသာေၾကာင့္ base-load compressor မ်ားအျဖစ္ အသံုးျပဳ သင့္သည္။ အခ်ိန္တုိင္း ၁၀၀% ေမာင္းေနေအာင္ ဒီဇုိင္း လုပ္သင့္သည္။ Rotor shortening လုပ္ျခင္း၊ Variable Speed Drive(VSD)တပ္ဆင္ျခင္း စသျဖင့္ efficient unloading နည္းမ်ားျဖင့္ reciprocating compressor သုိ႔မဟုတ္ screw compressor ကို trim compressor အျဖစ္ တြဲ၍ တပ္ဆင္ အသံုးျပဳသည္။ လက္ရွိေမာင္းေနသည့္ load သည္ base-load compressor ၏ capacity ထက္မ်ားသည့္ အခါ၌ partial load ျဖင့္ေမာင္းမည့္ compressor သည္ trim compressor ျဖစ္သည္။ Centrifugal compressor တြင္ inlet valve သို႔မဟုတ္ inlet guide vane ျဖင့္ capacity ကို ထိန္းခ်ဳပ္ျခင္းသည္ rotary screw compressor မ်ားတြင္ inlet valve ကို ပိတ္ျခင္း၊ ဖြင့္ျခင္းျဖင့္ capacity ကို ထိန္းခ်ဳပ္ျခင္း ႏွင့္ ပံုစံတူသည္။ ထုိသုိ႔ ျပဳလုပ္ျခင္းသည္ efficient ျဖစ္သည့္နည္း မဟုတ္ေပ။ Centrifugal compressor ၏ maximum capacity ထက္ ၇၅% - ၈၀% ထက္ နည္းေအာင္ throttling လုပ္လ်ွင္ surge ျဖစ္ေပၚ ႏုိင္သည္။ Surge ဆုိသည္မွာ compress လုပ္ၿပီးသား ေလမ်ား compressor အတြင္းသုိ႔ ျပန္လည္ ဝင္ေရာက္လာျခင္းျဖစ္သည္။ Surge ျဖစ္လ်ွင္ တုန္ခါမႈ အလြန္မ်ားၿပီး အခ်ိန္တိုအတြင္း စက္အစိတ္အပုိင္းမ်ား ပ်က္စီးႏုိင္သည္။ ၄.၁၂.၁ Centrifugal Compressor မ်ား၏ အားသာခ်က္မ်ား ႏွင့္ အားနည္းခ်က္မ်ားအားသာခ်က္မ်ား(Advantages)
အားနည္းခ်က္မ်ား(Disadvantages)
ပင္လယ္ေရျပင္(sea level)ထက္ျမင့္သည့္ေနရာတြင္ ေမာင္းလ်ွင္ volumetric efficiency ေျပာင္းလဲပံု ကို ေအာက္တြင္ဇယားျဖင့္ေဖာ္ျပထားသည္။ Effect of Altitude on Volumetric Efficiency
* 1 milli bar = 1.01972 x 10-3 kg/cm2 ထုိ႔ေၾကာင့္ ပင္လယ္ေရျပင္(sea level) ထက္ပိုျမင့္ေလေလ Volumetric Efficiency နည္းေလေလ ျဖစ္သည္။
|
|
www.acmv.org - Air Conditioning and Mechanical Ventilation for Young Myanmar Engineers |