Sprężarka do gazu: Types, Sizes and Functions

Podczas mojej wizyty w Rokan Block w Duri, Riau, napotkałem kilka sprężarek gazu typu „Ariel”. Jest on używany do przenoszenia gazu ziemnego przez rury z odwiertu do konsumenta poprzez zwiększenie ciśnienia gazu poprzez zmniejszenie jego objętości. Sprężarki same w sobie są głównymi poruszycielami gazu i powietrza w przemyśle przetwórczym. Są one wykorzystywane do zwiększenia ciśnienia statycznego gazu i dostarczania go przy określonym ciśnieniu i natężeniu przepływu w aplikacji procesowej.

Zasada działania sprężarek jest podobna do pomp, obie zwiększają ciśnienie płynu i obie transportują płyn przez rurę. Ponieważ gazy są ściśliwe, sprężarka zmniejsza również objętość gazu. Ciecze są stosunkowo nieściśliwe, więc głównym działaniem pompy jest transport cieczy.

Typy sprężarek gazowych

Jak opisano na wykresie, sprężarki dzielą się na dwie oddzielne i odrębne kategorie: dynamiczne i wyporowe.

We wszystkich maszynach wyporowych pewna wlotowa objętość gazu jest zamknięta w danej przestrzeni, a następnie sprężona poprzez zmniejszenie tej zamkniętej przestrzeni lub objętości. Przy tak podwyższonym ciśnieniu gaz jest następnie wydalany do systemu przewodów wylotowych lub zbiorników.

Chociaż sprężarki wyporowe obejmują szerokie spektrum konfiguracji i geometrii, najważniejszymi maszynami procesowymi są sprężarki tłokowe i śrubowe maszyny rotacyjne. Chociaż istnieje szereg innych, w tym sprężarki membranowe i łopatkowe, przeważającą większość znaczących maszyn wyporowych do gazów procesowych stanowią wyraźnie sprężarki tłokowe i śrubowe lub śrubowe maszyny obrotowe.

Sprężarka tłokowa

Sprężarka tłokowa to sprężarka wyporowa, która wykorzystuje ruch tłoka w cylindrze do przemieszczania gazu z jednego poziomu ciśnienia na inny (wyższy) poziom ciśnienia.

Rodzaje sprężarek recyrkulacyjnych obejmują następujące typy:

a) Prosty pojedynczy cylinder: Jako pojedynczy cylinder ma jeden obszar ssania, sprężania i tłoczenia. Konstrukcje z cylindrami dwustronnego działania mają dwa obszary ssania, sprężania i tłoczenia.

b) Wielocylindrowe: Niektóre sprężarki tłokowe mogą mieć do sześciu cylindrów. Tłoki połączone z wałem korbowym są wykorzystywane do sprężania gazu.

c) Konstrukcja wielostopniowa: Wielostopniowy stopień sprężania pobiera parę i spręża ją w

Sprężarki rotacyjne

Sprężarka śrubowa jest maszyną wyporową i ma wyraźne fazy robocze: ssanie, sprężanie i tłoczenie. Dwie przeciwnie obracające się śruby spiralne są umieszczone w obudowie sprężarki; dysze wlotowe i wylotowe gazu znajdują się na przeciwległych końcach.

Sprężarki śrubowe są najprawdopodobniej wybierane do bezolejowego lub zwilżonego olejem sprężania powietrza w górnictwie, budownictwie, chłodnictwie przemysłowym i wielu innych zastosowaniach, w których ceniona jest ich względna prostota, ogólna niezawodność i wysoka dostępność. Sprężarki śrubowe nadają się również do sprężania gazów procesowych.

Sprężarki dynamiczne

Nadawanie prędkości strumieniowi gazu, a następnie przekształcanie tej energii prędkości w energię ciśnienia. Sprężarki te są często nazywane turbo sprężarkami, a maszyny odśrodkowe stanowią być może 80% lub więcej sprężarek dynamicznych. Pozostałe 20% lub mniej to maszyny o przepływie osiowym przeznaczone do zastosowań o wyższym przepływie i niższym ciśnieniu.

Sprężarka odśrodkowa

Sprężarka odśrodkowa jest maszyną dynamiczną, która osiąga sprężanie poprzez zastosowanie sił bezwładności do gazu (przyspieszanie, zwalnianie i obracanie) za pomocą obracających się wirników. Sprężarka odśrodkowa składa się

Sprężarka osiowa

Sprężarki osiowe mogą obsługiwać duże objętości przepływu w stosunkowo małych obudowach i przy korzystnych wymaganiach dotyczących mocy. Zakres ciśnienia dla sprężarek osiowych jest od niskiego do średniego.

Zespół sprężarki Turbo-Expander

Turboexpander, nazywana również turbiną rozprężną, jest turbiną odśrodkową lub osiową, przepływową, w której gaz pod wysokim ciśnieniem jest rozprężany w celu wytworzenia pracy, która jest wykorzystywana do napędu sprężarki.

Termin „Turboekspander”, jak pokazano, jest zwykle używany do określenia maszyny ekspandera/sprężarki jako pojedynczej jednostki. Składa się on z dwóch podstawowych komponentów; rozprężania z promieniowym dopływem i sprężarki odśrodkowej (wspomagającej) połączonych w zespół. Jej koła są połączone na jednym wale. Turbina rozprężna jest jednostką zasilającą, a sprężarka jest jednostką napędzaną.

W zakładzie przetwórstwa gazu, celem turbo-ekspandera jest efektywne wykonywanie dwóch wyraźnie różnych, ale uzupełniających się funkcji w pojedynczej maszynie. Podstawową funkcją jest efektywne wytwarzanie chłodu w strumieniu gazu procesowego. Odbywa się to na końcu turbiny rozprężnej poprzez efektywne wydobycie z gazu

.