Ein Axialkompressor ist ein schnelllaufender und sehr großvolumiger Kompressor, der, wie Sie vielleicht schon erraten haben, durch die in axialer Richtung in den Kompressor eintretende Strömung arbeitet. Diese Kompressoren sind eine Art dynamischer Kompressor. Sie enthalten sowohl stationäre als auch rotierende Komponenten, die Luft strömen lassen und dann komprimiert werden.
Diese Seite bietet einen Überblick über Axialkompressoren und alle Informationen, die Sie benötigen, um sie besser zu verstehen.
Was Sind Axialkompressoren?
Axialkompressoren bewegen den Luftstrom entlang der Rotationsachse der Antriebswelle. Diese Antriebswelle dreht die Rotorblätter um sie herum, was zu einer Erhöhung der kinetischen Energie und damit des statischen Drucks durch einen Prozess namens Diffusion führt. Axialkompressoren bestehen typischerweise aus vielen abwechselnden Reihen rotierender (Rotoren) und stationärer (Statoren) Schaufeln. Aufgrund kleinerer Tragflächenquerschnitte sehen die Schaufeln einer Flugzeugtragfläche ähnlich.
Wie Funktioniert Ein Axialkompressor?
Die Einlassleitschaufeln oder IGV sind die erste stationäre Reihe, die sich am vorderen Ende des Rotors befindet. Damit die Luft gleichmäßig in den Kompressor eintritt, muss eine Reihe mit feststehenden Leitschaufeln vorhanden sein. Die Statorreihen dienen nicht nur dazu, den Druck zu erhöhen, sondern helfen aufgrund ihrer Tragflächenkonstruktion auch dabei, den Luftstrom in die richtige Richtung zu lenken, damit er die nächste Rotorreihe erreicht.
Eine Kombination aus einer Reihe von Stator- und Rotorschaufeln wird als Stufe in der axialen Kompression bezeichnet, und jede Stufe könnte den Druck möglicherweise um bis zu 25 % erhöhen. Dies ist jedoch keine Garantie. Um den erforderlichen hohen Druck zu erreichen, sind mehrere Stufen im Kompressor notwendig.
Axialkompressor-Design
Axialkompressoren sind so konstruiert, dass sie mehreren Betriebsvorgängen außerhalb des Designs standhalten, wie z. B. unterschiedlichen Luftströmen, Geschwindigkeiten und Druckverhältnissen. Für den Axialkompressor ist es wichtig, die Grenzen für keine dieser Variablen zu überschreiten, da dies schlechte Ergebnisse für den erfolgreichen Betrieb des Kompressors liefern könnte. Potenzielle Probleme umfassen ein Verstopfen des Kompressors bei niedrigen Luftströmen und ein Abwürgen des Kompressors bei hohen Luftströmen über der Auslegungsgrenze. Daher ist es wichtig, den Axialkompressor flexibel zu konstruieren, damit er alle Off-Design-Operationen handhaben kann.
Die Kompressorrotoren innerhalb des Axialkompressordesigns haben zwei mögliche Konfigurationen, Trommel- und Scheibentyp. Beide Konfigurationen sind wichtig, weil sie eine konstante Luftgeschwindigkeit gewährleisten, was für die folgenden Kompressorabschnitte entscheidend ist. Sowohl die Welle als auch das Gehäuse ziehen den Raum zwischen ihnen mäßig zusammen.
Bei trommelartigen Konfigurationen sind die Rotoren an einer Antriebswelle mit konstantem Durchmesser befestigt, wobei sich das Gehäuse der Welle nähert, wenn die Strömung weiter in Richtung der Endstufen fließt. Sie werden in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt.
Scheibenartige Konfigurationen unterscheiden sich dadurch, dass das Gehäuse einen konstanten Durchmesser hat, während die Antriebswelle im Durchmesser zum Auslass hin zunimmt, wodurch das Luftvolumen verringert und somit der Luftdruck erhöht wird. Diese Konfigurationen haben eine sehr leichte Konstruktion und sind daher am besten für Kompressoren von Flugzeugtriebwerken geeignet.
Vergleich Der Leistung Mit Anderen Kompressortypen
Da Axialkompressoren eine Art dynamischer Kompressor sind, ist es nur richtig, sie mit der anderen Form des dynamischen Kompressors zu vergleichen. Einführung des Zentrifugalkompressors.
Zentrifugalkompressoren haben ein viel einfacheres Design als Axialkompressoren, was zu einem einfacheren Herstellungsvorgang, weniger Komponenten, einem reduzierten Preis pro Einheit und deutlich niedrigeren Wartungskosten führt. Die Strömungsrichtung des Axialverdichters ist parallel zur Wellenachse. Die Strömung im Zentrifugalkompressor tritt radial von der Antriebswelle senkrecht zu ihrer Bewegung zurück.
Es ist wichtig zu verstehen, dass mehrstufige Zentrifugalkompressoren schwierig zu bedienen sein können. Axialverdichter hingegen sind für diese Konstruktion besser geeignet, da sie kleinere Stirnflächen und höhere Massendurchsätze haben.
Über das kritische Druckverhältnis. Der Zentrifugalkompressor erreicht das höchste Verhältnis pro Stufe im Vergleich zum Axialkompressor, der ein sehr niedriges Druckverhältnis pro Stufe entwickelt. Dies bedeutet, dass mehr Schritte erforderlich sind, was zu Problemen führen kann. Die Verdrängungskompressoren haben im Vergleich zu diesen beiden dynamischen Kompressoren ein sehr hohes Druckverhältnis.
Axialkompressoren haben den höchsten Wirkungsgrad. Sie sind effizienter als Verdrängungs- und Zentrifugalkompressoren. Dies ist hauptsächlich bei großen Kapazitäten der Fall, da Verdrängungskompressoren im Allgemeinen am besten für kleine Kapazitäten geeignet sind.
Anwendungen Für Axialluftkompressoren
Axialkompressoren haben zahlreiche Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen, wobei die bemerkenswertesten die folgenden sind:
- Abwasserbehandlung
- Speichersysteme für Druckluftenergie
- Großvolumige Luftzerlegung
- Salpetersäure
- Hochöfen werden zur Herstellung von Industriemetallen wie Stahl, Roheisen und möglicherweise Blei und Kupfer verwendet
- Veredelung in Luftkatalysatorregenerationsmaschinen
- Industrielle Windkanäle und Prüfkammern
Sie sind auch entscheidend bei der Konstruktion großer Gasturbinen wie Hochgeschwindigkeits-Schiffsmotoren, Strahltriebwerken und sogar relativ kleinen Kraftwerken. Aufgrund ihrer sehr hohen Leistung und Zuverlässigkeit sind sie auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie in Flugzeugtriebwerken zu finden und fast die einzigen Kompressoren, die verwendet werden.
Hier komprimieren sie die Luft, die in den Motor strömt, und geben Luft mit höherem Druck in den Verbrennungsbereich ab, wo der Kraftstoff eingespritzt und verbrannt wird. Dabei entsteht viel Wärme aus der durch die Stufen strömenden heißen Luft. Es treibt dann den Kompressor und dann die Rückseite an, um das Flugzeug vorwärts zu treiben.
Wie Zuverlässig Sind Axialkompressoren?
Wie alle Luftkompressoren können auch Axialkompressoren Störungen aufweisen. Sie müssen möglicherweise in hoher Qualität gewartet und gewartet werden.
Wenn Sie Probleme mit Ihrem Axialkompressor haben, besuchen Sie bitte unsere Seite zur Fehlerbehebung.
Sie bieten jedoch ein hohes Volumen in einem relativ kompakten Szenario und können bei richtiger Anwendung äußerst zuverlässige Kompressoren sein. Dasselbe gilt für alle dynamischen Kompressoren.
Axialflusskompressoren Online Verfügbar
Besuchen Sie beispielsweise die Website von Siemens Energy, um deren Produktangebote besser zu verstehen.
Andere Arten Von Luftkompressoren
Wenn Sie an weiteren Informationen zu anderen Arten von Luftkompressoren interessiert sind, besuchen Sie bitte unsere spezifischen Seiten:
