Центрифуги | Повышение эффективности работы оборудования за счет добавления направляющих лопаток на входе в стареющие компрессоры 

Одним из усовершенствований, способных повысить эффективность и помочь нефтеперерабатывающим заводам снизить энергозатраты, является установка направляющих лопаток на входе (IGV). IGV представляют собой ряд лопаток, расположенных на входе в центробежный компрессор. Пневматически приводимые в действие IGV предварительно закручивают поток газа, поступающего в рабочее колесо. Это увеличивает диапазон рабочих скоростей, одновременно снижая нагрузку на главный привод.

IGV особенно ценны при изменении технологических условий. Когда установка работает с меньшей производительностью, поток газа через компрессор уменьшается. Это изменяет вектор скорости газа через рабочее колесо компрессора. Рабочее колесо имеет фиксированный угол наклона лопаток; любое изменение вектора скорости газа относительно вектора скорости лопаток рабочего колеса может вызвать внутренние проблемы и инициировать скачки давления. Системы защиты от скачков давления защищают установку. Однако открытие противоскачковых клапанов увеличивает потребление электроэнергии или воды и энергозатраты.

IGV помогают сгладить скачки давления. В процессе перехода система управления компрессором вращает направляющие лопатки (IGV) для предварительного завихрения газа и регулирует расход в соответствии с фиксированным углом лопаток на входе в рабочее колесо. Эта регулировка внутренней геометрии поддерживает компрессор в оптимальном рабочем диапазоне и снижает порог срыва потока. Подобно крылу самолета, каждая направляющая лопатка имеет аэродинамический профиль. Это минимизирует аэродинамические потери в полностью открытом положении (направляющие лопатки параллельны оси вращения). Входные направляющие лопатки могут регулироваться от полностью открытого до полностью закрытого положения для обеспечения переменной степени предварительного завихрения.

Направляющие лопатки (IGV) долгое время считались важными компонентами для применений с высоким расходом, таких как подача газа в реакторы, повышение давления газа для выработки электроэнергии или создание верхнего давления в процессах переработки СПГ. В настоящее время они являются стандартным оборудованием в новых установках. Однако, учитывая 20-30-летний срок службы центробежных компрессоров, на нефтеперерабатывающих заводах все еще существуют тысячи машин, где можно реализовать эту модернизацию.

Подобные установки очень просты: узел направляющей лопатки заменяет входной фланец, используя те же болты и соединения. При этом не требуется отсоединять какие-либо трубопроводы.