کمپرسورهای گاز و سیستمهای کمپرسور گاز
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۶/۴ زمان مطالعه 10 دقیقه
کمپرسورهای گاز و سیستمهای کمپرسور گاز گاز را از طریق یک فرآیند تحت فشار قرار داده و به گردش در میآورند، شرایط واکنشهای شیمیایی را بهبود میبخشند، گاز بیاثر را برای سیستمهای ایمنی یا کنترل فراهم میکنند، گاز فرآیند را بازیابی و فشرده میکنند و با افزودن یا حذف گاز یا بخار از یک گاز، سطوح فشار صحیح را حفظ میکنند. سیستم فرآیند
انواع کمپرسور گاز و سیستم کمپرسور گاز
فشرده سازی گاز را می توان با تکنیک های مختلفی انجام داد. کمپرسورهای جابجایی مثبت شامل کمپرسورهای رفت و برگشتی و کمپرسورهای دوار هستند. کمپرسورهای رفت و برگشتی از نیروی رانش پیستون محور میل لنگ در حال حرکت در داخل یک سیلندر برای ایجاد فشار حرکتی استفاده می کنند. کمپرسورهای دوار، گاز را با حرکت لوبها، پیچها یا پرههای چرخان در سیستم حرکت میدهند. کمپرسورهای دینامیکی شامل سیستم های محوری و گریز از مرکز، نوع دیگری از کمپرسورها هستند.
نمایش تمام کمپرسورهای گاز و سازندگان سیستم کمپرسور گاز
کمپرسورهای گاز از فناوری های مختلفی برای فشرده سازی گاز استفاده می کنند.
محوری : روتور چند تیغه ای سرعت محوری را که به فشار تبدیل می شود، می دهد. با دبی بسیار بالا
دمنده: هد دینامیکی با استفاده از پروانه های پرسرعت که در یک محفظه محصور می چرخند به گاز منتقل می شود. دمنده ها در پیکربندی های جریان محوری، شعاعی یا گریز از مرکز در دسترس هستند.
گریز از مرکز: پروانه با سرعت بالا جریان هوای شعاعی تولید می کند. سرعت تبدیل به انرژی فشار
دیافراگم: نوسان دیافراگم که توسط میله هدایت می شود. بدون مهر و موم یا قطعات کشویی
خطی : کمپرسورهای خطی فاقد قطعات کشویی هستند. فشرده سازی با نوسانات الکترومغناطیسی ایجاد می شود. این نوع کمپرسور تمیز و بی صدا است.
پیستون رفت و برگشتی: پیستون به صورت مکانیکی حجم هوای داخل سیلندر را کاهش می دهد.
لوب دوار : گاز با جابجایی مثبت دو لوب دوار محصور در یک سیلندر خارج از مرکز حرکت می کند.
پیچ دوار : پیچ مارپیچ چرخان هوا را قبل از تخلیه فشرده می کند. جریان یکنواخت را در فشارهای نسبتا کم فراهم می کند. از انواع پیچ های مرطوب یا خشک استفاده می شود.
انواع گاز
کمپرسورهای گازی قادر به جابجایی طیف وسیعی از گازها از جمله:
هوای فشرده برای استفاده گیاهی، هوای تصفیه شده برای کاربردهای تنفسی، فرآیند احتراق یا برای تغذیه واحد جداسازی گاز برای تولید نیتروژن یا اکسیژن.
گاز آمونیاک (NH4) به عنوان گاز مبرد یا تفکیک شده به گازهای هیدروژن و نیتروژن برای کاربردهای متالورژی یا فرآیند شیمیایی استفاده می شود.
آرگون یک گاز بی اثر است که از هوا سنگین تر است. چگالی بالا و ماهیت بی اثر به آرگون اجازه می دهد تا هوا را جابجا کند که در کاربردهای محافظ مهم است. گازهای محافظ یا اتمسفر محافظ از اکسید شدن یا آلودگی فلز در حین جوشکاری یا فرآوری کوره جلوگیری می کند.
گازهای خورنده شامل گاز ترش، گاز اسیدی، گازهای هالوژن (کلر یا فلوئور) و گازهای هالید (مانند کلرید هیدروژن، هیدروژن فلوراید) هستند. گاز ترش مملو از آثار H2S است.
دی اکسید کربن (CO2) گاز سنگینی است که از یک مولکول کربن و اکسیژن تشکیل شده است.
هلیوم یک گاز بی اثر است که سبکتر از هوا است.
گازهای هیدروکربنی شامل استیلن، پروپان، اتان، متان، گاز طبیعی یا سایر هیدروکربنهای موجود در حالت گاز در دمای اتاق.
گاز طبیعی یک مخلوط گازی حاوی هیدروکربن با مقداری ناخالصی است. این بیشتر از متان (CH4) تشکیل شده است، یک ترکیب آلی فراوان که به آسانی به عنوان سوخت و مواد اولیه شیمیایی استفاده می شود.
گاز نیتروژن (N2) 78.1 درصد از حجم هوای زمین را تشکیل می دهد.
اکسیژن (O2) یک عنصر گازی است که 21 درصد از جو را تشکیل می دهد و از طریق مایع سازی و تقطیر جزئی به دست می آید. بسیار قابل اشتعال است.
پروپان یک آلکان گازی سنگین قابل اشتعال C3H8 است که در نفت خام و گاز طبیعی یافت می شود و به ویژه به عنوان سوخت و در سنتز شیمیایی استفاده می شود.
گازهای مبرد در فرآیندهای یخچال مانند آمونیاک ، گازهای کلروفلوروکربن ، R11 (CFC-11 یا تری کلروفلورومتان) ، R22 (HCFC-22 یا کلرودیفلوورومتان) ، R12 (CFC-2 یا دیکلروودیفلورومتوماتان) ، R502 R102) ، R500، R408A، R409A یا R404A.
برنامه های کاربردی
تقویت گاز
تقویت گاز با وارد کردن گازی برای القا یا حفظ جریان مایع در مخزن ذخیره، ماشین های مخزن یا کشتی، فشار را در یک سیستم افزایش می دهد. همچنین می توان از آن برای حفظ فشار در یک سیستم برای جلوگیری از هجوم آلاینده ها یا برای حفظ گاز سوخت در فشار مناسب برای احتراق در یک توربین گاز استفاده کرد. تقویت گاز همچنین برای افزایش فشار گاز جمع آوری شده از سر چاه به سطوح فشار انتقال استفاده می شود.
انتقال/تحویل گاز
سیستم هایی که برای انتقال یا پمپاژ گاز از طریق خطوط لوله انتقال گاز یا خطوط تحویل نیروگاه استفاده می شوند.
گاز سوخت / تولید برق
واحد یا سیستمی که برای فشرده سازی گاز سوخت در کاربردهای توربین گاز مناسب است. سیستم کمپرسور فشار گاز سوخت مانند زباله یا گاز محل دفن زباله را تا حد مناسبی برای احتراق کارآمد در یک توربین گاز یا سایر موتورهای احتراق افزایش می دهد.
تولید گاز/PSA
سیستمهایی که در عملیات جداسازی، تولید یا تصفیه گاز برای تولید اکسیژن، نیتروژن یا گازهای دیگر از هوای فشرده یا خوراک دیگر استفاده میشوند. به عنوان مثال، سیستمهایی برای پردازش دم یا گاز تغذیه از بخش غربال مولکولی یک واحد فرآیند جذب نوسانی تحت فشار یا خلاء.
پالایش نفت / فرآوری شیمیایی
کراکینگ، تقطیر، تصفیه آب و سایر فرآیندهای پالایش به گازهایی برای تبدیل نفت خام به بنزین، نفت کوره و فرآورده های فرعی نفت نیاز دارند. سیستم های کمپرسور گازهای جلویی، بازیافتی و ترکیبی را برای تجهیزات پالایش نفت تامین می کنند.
بازیابی روغن/بخار
سیستمهایی که برای بازیابی نفت یا بخار از یک چاه یا میدان استفاده میشوند. مقررات زیست محیطی ممکن است شعله ور شدن یا تخلیه بخارات فرعی در چاه نفت را محدود کند. تزریق یا بلند کردن گاز، گاز فشرده شده را به دهانه چاه وارد می کند تا سیالات تولید شده را هوادهی یا جابجا کند و فشار را در کف سوراخ چاه کاهش دهد و سرعت جریان چاه را افزایش یا حفظ کند.
تغذیه/تزریق گاز فرآیندی
این شامل کاربردهای شیمیایی، متالورژیکی یا سایر گازهای فرآیندی، مانند تغذیه گاز به داخل یا خارج از راکتور یا کوره است. هیدروژن، دی اکسید کربن، نیتروژن، هیدروکربن ها یا گازهای دیگر معمولاً به یک راکتور یا واحد فرآیند برای موارد زیر وارد می شوند:
هیدروژناسیون
پتوی محافظ
تزریق یا پاشش گاز به مایع برای حذف آلاینده ها یا حل کردن گاز
بازیابی حلال ها
پلیمریزاسیون یا شروع واکنش های شیمیایی دیگر
تبرید / خشک کردن گاز
آبگیری گلیکول کارخانه گاز، چیلر گازی و اسکید تبرید نمونه هایی از پکیج های تبرید برای کارخانه های صنعتی هستند.
پر کردن ظرف / سیلندر
سیستم های کمپرسور گاز که برای پر کردن مخازن، سیلندرها یا بطری ها با گاز پرفشار طراحی شده اند.
ویژگی ها
کولر انتگرال : اینترکولرها گاز خنک کننده بین مراحل. پس کولر گاز خنک خروجی از کمپرسور یا سیستم.
خشک کن انتگرال: خشک کن ذرات مایع به درون گاز فشرده را حذف می کند.
ضد انفجار: یک موتور ضد انفجار برای استفاده با گازهای بسیار قابل اشتعال.
فیلتر انتگرال: فیلتری برای حذف هرگونه ذرات به درون هوا.
چند مرحله ای: یک واحد یا سیستم متشکل از چند مرحله که در آن فشار گاز به طور متوالی بالاتر از مرحله قبلی افزایش می یابد.
استانداردها
API STD 617 -- کمپرسورهای محوری و گریز از مرکز و کمپرسورهای گسترش دهنده برای خدمات صنعت نفت، شیمیایی و گاز
ISO 13707 -- صنایع نفت و گاز طبیعی - کمپرسورهای رفت و برگشتی
SAE AS26805 -- واحدهای کمپرسور، هوا/گاز، الزامات عمومی
منبع