Compresseur de gaz : Types, tailles et fonctions

Lors de ma visite au bloc Rokan à Duri, Riau, je rencontre un couple de compresseur de gaz de type  »Ariel ». Il est utilisé pour déplacer le gaz naturel dans les tuyaux du puits au consommateur en augmentant la pression du gaz en réduisant son volume. Les compresseurs sont les premiers à déplacer le gaz et l’air dans les industries de transformation. Ils sont utilisés pour augmenter la pression statique du gaz et le délivrer à une pression et un débit spécifiés dans une application de processus.

Le principe de fonctionnement des compresseurs est similaire à celui des pompes, les deux augmentent la pression sur un fluide et les deux transportent le fluide dans un tuyau. Les gaz étant compressibles, le compresseur réduit également le volume de gaz. Les liquides sont relativement incompressibles, donc l’action principale d’une pompe est de transporter les liquides.

Types de compresseurs de gaz

Comme décrit dans le tableau, les compresseurs appartiennent à deux catégories séparées et distinctes : Dynamique et Déplacement positif.

Dans toutes les machines à déplacement positif, un certain volume d’entrée de gaz est confiné dans un espace donné et ensuite comprimé en réduisant cet espace ou volume confiné. À cette pression élevée, le gaz est ensuite expulsé dans le système de tuyauterie ou de cuve de décharge.

Bien que les compresseurs volumétriques comprennent un large spectre de configurations et de géométries, les machines de traitement les plus importantes sont les compresseurs à piston et les machines rotatives à vis hélicoïdale. Bien qu’il en existe un certain nombre d’autres, notamment des compresseurs à membrane et à palettes coulissantes, l’écrasante majorité des machines volumétriques significatives pour les gaz de process sont clairement des machines à piston alternatif et des machines rotatives à double vis hélicoïdale ou à vis rotative.

Compresseur à réciprocité

Le compresseur à réciprocité ou à piston est un compresseur volumétrique qui utilise le mouvement d’un piston dans un cylindre pour déplacer le gaz d’un niveau de pression à un autre niveau de pression (plus élevé).

Les types de compresseurs à réciprocité comprennent les suivants :

a) Simple monocylindre : Comme un cylindre simple a une zone d’aspiration, de compression et de décharge. Les conceptions de cylindre à double effet ont deux zones d’aspiration, de compression et de décharge.

b) Multi-cylindre : Certains compresseurs alternatifs peuvent avoir jusqu’à six cylindres. Les pistons reliés au vilebrequin sont utilisés pour comprimer le gaz.

c) Conception multi-étages : L’étage de compression à plusieurs étages prend la vapeur et la comprime en

Compresseurs rotatifs

Le compresseur à vis est une machine volumétrique et possède des phases de travail distinctes : aspiration, compression et refoulement. Deux vis hélicoïdales contrarotatives sont disposées dans un carter de compresseur ; les buses d’aspiration et de refoulement des gaz se trouvent aux extrémités opposées.

Les compresseurs à vis rotatifs sont très probablement l’équipement de choix pour la compression de l’air, soit sans huile, soit avec de l’huile, dans les mines, la construction, la réfrigération industrielle ou une foule d’autres applications où leur relative simplicité, leur fiabilité générale et leur grande disponibilité sont appréciées. Les compresseurs rotatifs à vis sont également adaptés à la compression des gaz de process.

Compresseurs dynamiques

Imprimant de la vélocité à un flux de gaz et convertissant ensuite cette énergie de vélocité en énergie de pression. Ces compresseurs sont fréquemment appelés turbocompresseurs, et les machines centrifuges représentent peut-être 80 % ou plus des compresseurs dynamiques. Les 20 % restants ou moins sont des machines à flux axial destinées à des applications à plus haut débit et à plus basse pression.

Compresseur centrifuge

Le compresseur centrifuge est une machine dynamique qui réalise la compression en appliquant des forces d’inertie au gaz (accélération, décélération et rotation) au moyen de roues rotatives. Le compresseur centrifuge est composé

Compresseur à flux axial

Les compresseurs à flux axial peuvent traiter de grands volumes de débit dans des boîtiers relativement petits et avec des exigences de puissance favorables. La gamme de pression pour le compresseur axial est faible à moyenne.

Ensemble compresseur turbo-expanseur

Un turboexpanseur, également appelé turbine de détente, est une turbine à écoulement centrifuge ou axial, à travers laquelle un gaz à haute pression est détendu pour produire un travail qui est utilisé pour entraîner un compresseur.

Le terme « Turboexpanseur », tel qu’il est illustré, est normalement utilisé pour définir une machine expanseur/compresseur comme une seule unité. Il se compose de deux éléments primaires ; l’expansion à flux radial et un compresseur centrifuge (Booster) combinés comme un ensemble. Ses roues sont connectées sur un seul arbre. La turbine de détente est l’unité de puissance et le compresseur est l’unité entraînée.

Dans une usine de traitement du gaz, le but du turbo-expanseur est d’exécuter efficacement deux fonctions distinctes, mais complémentaires, dans une seule machine. La fonction principale est de générer efficacement la réfrigération dans le flux de gaz de traitement. Ceci est réalisé à l’extrémité de la turbine d’expansion en extrayant efficacement le