Compressore a gas: Tipi, dimensioni e funzioni
Durante la mia visita a Rokan Block a Duri, Riau, ho incontrato un paio di compressori di gas tipo “Ariel”. È usato per spostare il gas naturale attraverso il tubo dal pozzo al consumatore, aumentando la pressione del gas riducendone il volume. Il compressore stesso è il primo motore di gas e aria nelle industrie di processo. Sono usati per aumentare la pressione statica del gas e consegnarlo alla pressione e alla portata specificate in un’applicazione di processo.
Il principio di funzionamento dei compressori è simile alle pompe, entrambi aumentano la pressione su un fluido ed entrambi trasportano il fluido attraverso un tubo. Poiché i gas sono comprimibili, il compressore riduce anche il volume del gas. I liquidi sono relativamente incomprimibili, quindi l’azione principale di una pompa è quella di trasportare i liquidi.
Tipi di compressori per gas
Come descritto nel grafico, i compressori rientrano in due categorie separate e distinte: Dinamico e a spostamento positivo.
In tutte le macchine a spostamento positivo, un certo volume di gas in entrata è confinato in un dato spazio e successivamente compresso riducendo questo spazio o volume confinato. A questa pressione elevata, il gas viene poi espulso nel sistema di tubature o recipienti di scarico.
Anche se i compressori a spostamento positivo includono un ampio spettro di configurazioni e geometrie, le macchine di processo più importanti sono i compressori a pistone e le macchine rotanti a vite elicoidale. Anche se ce ne sono molti altri, compresi i compressori a diaframma e a palette scorrevoli, la stragrande maggioranza delle macchine a spostamento positivo per gas di processo significative sono chiaramente macchine a pistone alternativo e a vite elicoidale doppia o rotante.
Compressore alternativo
Il compressore alternativo o a pistone è un compressore a spostamento positivo che utilizza il movimento di un pistone all’interno di un cilindro per spostare il gas da un livello di pressione ad un altro (più alto).
I tipi di compressori alternativi includono i seguenti:
a) Singolo cilindro semplice: Come cilindro singolo ha un’area di aspirazione, compressione e scarico. I progetti di cilindri a doppio effetto hanno due aree di aspirazione, compressione e scarico.
b) Multi-Cilindro: Alcuni compressori alternativi possono avere fino a sei cilindri. I pistoni collegati all’albero motore sono utilizzati per comprimere il gas.
c) Design multistadio: Lo stadio di compressione multistadio prende il vapore e lo comprime in
compressori rotativi
Il compressore a vite è una macchina a spostamento positivo e ha fasi di lavoro distinte: aspirazione, compressione e scarico. Due viti elicoidali controrotanti sono disposte in un involucro del compressore; gli ugelli di ingresso e di scarico del gas si trovano alle estremità opposte.
I compressori rotativi a vite sono molto probabilmente l’attrezzatura di scelta per la compressione dell’aria senza olio o in bagno d’olio nelle miniere, nelle costruzioni, nella refrigerazione industriale o in una serie di altre applicazioni dove la loro relativa semplicità, affidabilità generale e alta disponibilità sono apprezzate. I compressori a vite rotativi sono ugualmente adatti a comprimere i gas di processo.
Compressori dinamici
Impartiscono velocità a un flusso di gas e poi convertono questa energia di velocità in energia di pressione. Questi compressori sono spesso chiamati turbo compressori, e le macchine centrifughe comprendono forse l’80% o più dei compressori dinamici. Il restante 20% o meno è costituito da macchine a flusso assiale destinate ad applicazioni a più alto flusso e bassa pressione.
Compressore centrifugo
Il compressore centrifugo è una macchina dinamica che ottiene la compressione applicando forze inerziali al gas (accelerazione, decelerazione e rotazione) per mezzo di giranti rotanti. Il compressore centrifugo è composto da
Compressore a flusso assiale
I compressori a flusso assiale possono gestire grandi volumi di flusso in carter relativamente piccoli e con requisiti di potenza favorevoli. La gamma di pressione per il compressore assiale è da bassa a media.
Gruppo compressore turbo-espansore
Un Turboexpander, chiamato anche turbina di espansione, è una turbina centrifuga o assiale, flusso attraverso il quale un gas ad alta pressione viene espanso per produrre lavoro che viene utilizzato per guidare un compressore.
Il termine “Turboexpander”, come mostrato è normalmente usato per definire una macchina Expander/Compressore come una singola unità. Consiste di due componenti primari; l’espansione radiale e un compressore centrifugo (booster) combinati come un gruppo. Le sue ruote sono collegate su un unico albero. La turbina di espansione è l’unità di potenza e il compressore è l’unità guidata.
In un impianto di trattamento del gas, lo scopo del turbo-espansore è di eseguire in modo efficiente due funzioni distintamente diverse, ma complementari, in una singola macchina. La funzione primaria è quella di generare in modo efficiente la refrigerazione nel flusso di gas di processo. Questo viene fatto all’estremità della turbina di espansione estraendo in modo efficiente il
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