Suurnopeuskompressorin tekninen markkinoilletuonti

Abstract

Diplomityössä tarkastellaan suurnopeuskompressorin kehityspolkua suurnopeusteknologian lähtökohdista prototyypiksi ja edelleen teolliseksi tuotteeksi. Työssä tarkastelun kohteena on sähköteholtaan 20….250 kW oleva, suurnopeussähkökoneella ja öljyttömillä magneettilaakereilla varustettu keskipainekompressori. Tyypillisesti kompressorin painesuhde on 1,2 … 2,4.

Ko. kompressorin käyttökohteina on tarkasteltu mm. pienen kunnallisen jätevedenpuhdistamon käsittelyaltaiden ilmastusta, suuren kaupungin vastaavan puhdistuslaitoksen ilmastuskäyttöä ja teollista käyttöä lasivillatehtaan ns. linkokompressorina. Suurnopeuskompressori soveltuu hyvin rinnankytkentään ns. ryhmäohjaimen avulla, jolloin rinnan voi olla kytkettynä jopa 16 kompressoria, joiden päällä oloa optimoidaan säätöteknisesti niin, että koko laitos on kuin yksi kompressori.

Työssä tarkastellaan myös kompressorin em. sovellutuksista yli kahdeksan vuoden ajalta kaupallista kohteista saatuja käyttökokemuksia. Pääsäätöisesti voi sanoa, että jokaisessa uudessa sovellutuksessa ilmenee uusia reunaehtoja ja järjestelmäkohtaisia vaatimuksia, jotka täytyy huomioida kompressorin säädössä ja ominaisparametreissa.

In this Master’s thesis it the development of high-speed compressor is considered from the high-speed technology point of view first to a prototype and then to an industrial product. The compressor considered in this work has electric input power from 20 to 250 kW, and it is provided with active magnetic bearings and with high-speed electric motor. Typical pressure ratio of compressor is from 1.2 to 2.4. As applications of this compressor it is considered e.g. aeration process in small and in big municipal wastewater treatment plant and industrial use in centrifugation process of a glass-wool factory . High-speed compressor can easily be used in parallel applications, where it may be up to 16 compressors connected parallel. Their operation is controller with a group controller, which optimises the number of operating compressors and running speed in such manner, that the process feels the whole unit as a single compressor. In this work it is also considered the operating experience obtained from commercial compressor units during the past eight years. It can be concluded, that in each application there always appears new requirements set by the process, which must be taken into account on the control system and in main parameters of compressor.