 |
Поршневые компрессоры– самый первый тип компрессоров, который начали использовать люди, работает по простейшему принципу, когда входящий газ (1) набирается в цилиндр (3) через входной (всасывающий) клапан, сжимается поршнем в цилиндре до необходимого давления и выходит через выходной (нагнетательный) клапан (2).
Корпус поршневого компрессора выполнен из литого корпуса и имеет интегрированные нержавеющие патрубки, чтобы обеспечить переход газа с одного этапа на следующий этап. Каждый компрессор разработан для решения конкретного диапазона объемов, давления, и коэффициента сжатия газов. Данный тип компрессоров характеризуется самой высокой эффективностью в расчётной точке, т.е. на расчётном режиме (по давлению, температуре, подаче) имеет самое низкое энергопотребление, но в то же время требует сравнительно больших трудозатрат на обслуживание, поскольку в нём имеются много частей, совершающих поступательное движение, подверженных трению и знакопеременным нагрузкам.
Для подачи газа к газотурбинным установкам чаще всего используются оппозитные крейцкопфные поршневые компрессоры, в которых значительные усилия, прикладываемые на сжатие газа, создают наименьшую нагрузку на фундаменты.
Основные компоненты компрессора
- Корпус
- Привод
- Поршень в сборе
- Головки цилиндров в сборе
- Цилиндр высокого давления
Существуют поршневые компрессоры с одним или несколькими цилиндрами, оппозитные, с V, W-образным или с L-образным расположением цилиндров, с одной или несколькими ступенями сжатия.
Методы регулирования поршневых компрессоров.
1. Перепуск сжатого газа обратно на всасывание компрессора (байпасирование газа). Самый дешёвый и самый неэффективный способ регулирования, обеспечивающий незначительное снижение энергопотребления при частичных нагрузках.
2. Выключение части цилиндров из работы отжатием клапанов на всасывании (газ входит и выходит через них обратно).
3. Регулирование ступенчатое, до 50% расчётной подачи, между переключением ступеней энергопотребление не уменьшается.
4. Частотным преобразователем - самый дорогой, но самый эффективный метод, ограниченный 50% скоростью вращения вала.
Компрессор с частотным приводом имеет смысл использовать только при работе в режиме 20-70% нагрузки, при нагрузке свыше 80% экономия электроэнергии уже не так заметна. В среднем при графике потребления срок окупаемости проекта установки компрессора с частотным приводом может составлять от 12 до 36 месяцев.
Сферы применения
Поршневые компрессоры широко применяются на промышленных и добывающих предприятиях таких как:
Энергетика
Дожимные компрессорные станции (ДКС), на месторождениях для добычи и переработки сырья.
Химическая и нефтехимическая отрасль
В химической и нефтехимической промышленности компрессоры работают безопасно при экстремальных давлениях и температурах с легкими и тяжелыми газами, в условиях коррозии, огнеопасных и токсичных компонентов.
Нефть и газ
В нефтяной и газовой промышленности поршневые компрессоры применяются для ДКС, добычи и транспортировки в исключительно сложных условиях (максимальных и минимальных температур), высокой влажности и засоленности, на месторождениях и на море.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
- Высокая ремонтопригодность (простота конструкции, временные затраты);
- Устойчивость к неблагоприятному воздействию окружающей среды;
- Применения в пыльных производствах;
- Снижены энергозатраты;
- Можно сжать газы до высокого давления.
Недостатки:
- Высокий уровень шума;
- Вибрация;
- Необходим фундамент.
Рабочий диапазон
- Диапазон мощности: 500 - 7500 кВт
- Диапазон объёма: 150 - 10000 м3/ч
- Давление: 0,3 - 45 МПа
- Скорость: 200 - 1500 об/мин
- Количество рядов: 2, 4, 6
- Средняя масса с цилиндрами: 1000 -50000 кг
