125660

Investigation of the Axial Rotor Thrust in Centrifugal Compressors استقصاء الدفع المحورى على العضور الدوار فى الضواغط النابذة

Article

Last updated: 04 Jan 2025

Subjects

-

Tags

Mechanical

Abstract

الهدف من البحث هو دراسة وتحليل والتعين الدقيق للدفع المحورى على
العضو الدوار فى الضواغط الطاردة المرکزية. نشرح العوامل التى تؤثر على
الدفع المحورى مثل زيادة الأحمال على ضاغط ثانى أکسيد الکربون عن
أوضاع التشغيل التصميمية له . کما تتضمن العوامل تأثير وجود Fouling مع الغاز مما ينتج عنه تراکم على الأسطح الداخلية لدفاعات العضو الدوار
فيتسبب فى زيادة الدفع المحورى وتقليل من أداء الضاغط . يتناول البحث
شرح العلاقة مابين الدفع المحورى للعضو الدوارفى وجود نسبة Fouling
مع الغاز فى خلال فترة زمنية محددة من بعد عمل عمرة کاملة لضاغط ثانى
أکسيد الکربون . بعد الدراسة والتحليل نقف على کيفية تقليل الدفع المحورى
على العضو الدوار وذلک بوضع اسطوانة اتزان على العضور الدوار لخلق
قوى معاکسة له تتناسب مع جميع الظروف التشغيلية لضاغط ثانى أکسيد
الکربون بحيث أن الدفع المحورى للعضو الدوار بعدها لا يتعدى 50 % من
حمل الکرسى. النتائج النهائية التى تم الحصول عليها: عند استخدام قطر
اسطوانة اتزان = 158.6686 mmt D تکون أعلى قيمة للدفع المحورى عن
أوضاع التشغيل المختلفة للضاغط هى 93.193 % من حمل الکرسى. عند
استخدام قطر اسطوانة اتزان = 186.065 mmt D تکون أعلى قيمة للدفع
المحورى عن أوضاع التشغيل المختلفة للضاغط هى 73.35 % من حمل
الکرسى. عند استخدام قطر اسطوانة اتزان = 174.595 mmt D تکون
أعلى قيمة للدفع المحورى عن أوضاع التشغيل المختلفة للضاغط هى
41.22 % من حمل الکرسى مع وجود Fouling مع الغاز وعند أقصى حمل
للضاغط بعد العمرة فى عدم وجود Fouling مع الغازهى 0 % من حمل
الکرسى وهذا يعتبرأنسب قطر يستخدم لاسطوانة الاتزان (Balance drum)
لان الدفع المحورى يکون أقل من % 50 من حمل الکرسى.
Abstract: This article is a study, analysis, and determine accurately the axial rotor thrust for centrifugal compressors. Are explained the factors that affect axial rotor for carbon dioxide compressor during operating conditions. Also, the effect of the existence of fouling with gas, results in the accumulation of fouling on the internal surfaces of the impellers leading to an increase in axial rotor thrust and reduction of the performance of the compressor. The relationship between axial rotor thrust and fouling ratio with time is discussed after complete overhaul for the carbon dioxide compressor. The axial rotor thrust on the carbon dioxide compressor is reduced by placing balance drum on rotor of the compressor in the opposite direction of the axial force which is suitable for all operating conditions of the compressor. The resultant axial force didn't exceed 50 % of rated bearing load, and the analysis method is then approved to be effective. The residual thrust load for high pressure rotor for the compressor before modification at design operating condition is equal to 13.68 % of rated bearing load, while at the high load without fouling effect for the compressor is equal to 58.47 % of rated bearing load and compressor with fouling effect is equal to 110.9 % of rated bearing load. When using the balance drum diameter Dt =158.6686 mm, the highest value of axial thrust force is equal to 93.193 % of rated bearing load. When using the balance drum diameter Dt =174.595 mm, the highest value of axial thrust force is equal to 41.22 % of rated bearing load. When using the balance drum diameter Dt =186.065 mm, the highest value of axial thrust force is equal to 73.35 % of rated bearing load.

DOI

10.21608/erjeng.2019.125660

Keywords

Axial Rotor Thrust, Centrifugal compressors, bearing load, carbon dioxide compressor

Authors

First Name

Aly

Last Name

Elzahaby

MiddleName

M.

Affiliation

Mechanical Power Engineering Dep. Faculty of Engineering, Tanta University, Egypt

Email

-

City

-

Orcid

-

First Name

S.

Last Name

El-Agouz

MiddleName

A.

Affiliation

Mechanical Power Engineering Dep. Faculty of Engineering, Tanta University, Egypt

Email

elagouz2011@yahoo.com

City

-

Orcid

-

First Name

Ahmed

Last Name

Nemnem

MiddleName

Farid

Affiliation

Military Technical College, Egypt

Email

-

City

-

Orcid

-

First Name

Abdelhady

Last Name

Mubarak

MiddleName

Abelzain

Affiliation

Mechanical Engineer in Abu Qir Fertilizer Comp., Egypt

Email

abdelhady.abdelzine@yahoo.com

City

-

Orcid

-

Volume

3

Article Issue

September

Related Issue

18764

Issue Date

2019-09-01

Receive Date

2019-07-26

Publish Date

2019-09-01

Page Start

11

Page End

18

Print ISSN

2356-9441

Online ISSN

2735-4873

Link

https://erjeng.journals.ekb.eg/article_125660.html

Detail API

https://erjeng.journals.ekb.eg/service?article_code=125660

Order

2

Type

Research articles

Type Code

1,605

Publication Type

Journal

Publication Title

Journal of Engineering Research

Publication Link

https://erjeng.journals.ekb.eg/

MainTitle

Investigation of the Axial Rotor Thrust in Centrifugal Compressors استقصاء الدفع المحورى على العضور الدوار فى الضواغط النابذة

Details

Type

Article

Created At

23 Jan 2023