Дожимные компрессоры для воздуха, азота и кислорода

В этой статье мы разберемся, в каких случаях используются дожимные компрессорные станции, каких типов они бывают и как правильно подобрать бустер для азотной и кислородной станции.
3294

Азот и воздух

Азот и воздух является негорючими и безопасными газами, поэтому выбор дожимных компрессоров на рынке достаточно велик.

Максимальное давление продуктового азота на выходе из азотной адсорбционной станции - 10 бар, а на выходе из мембранной - до 13 бар. Правильный подбор дожимного компрессора напрямую зависит от конечного давления газообразного продукта. Чем выше давление - тем сложнее конструкция бустера.

Для сжатия азота и воздуха чаще всего используется два основных типа дожимных компрессоров: поршневые и мембранные.

  • Поршневые

Поршневые дожимные компрессоры используются для получения средних значений давления продуктового газа - в диапазоне от 20 до 150 бар. От конечного давления зависит количество ступеней сжатия. Например, для получения давления в 40 бар, необходимого для корректной работы лазерных станков на азоте и воздухе, потребуется установить поршневой двухступенчатый дожимной компрессор.

Поршневые компрессоры бывают маслонаполненными и безмасляными. Большинство всех поршневых бустеров - маслонаполненные, то есть смазка поршня в цилиндре происходит с помощью масла. Безмасляное исполнение поршневого бустера на рынке также присутствует, однако стоимость такого решения существенного выше, а срок службы безмасляного компрессора значительно ниже (из-за повышенных нагрузок поршня на стенки цилиндра без использования масла).

Производительность дожимного поршневого компрессора напрямую зависит от давления газа на входе в первую ступень. Давление газа на входе в первую ступень это и есть давление газа на выходе из азотной станции. Чем выше давление на входе - тем выше производительность поршневого компрессора.

Минимальная производительность представленных на рынке поршневых азотных и воздушных бустеров - от 1 нм3/мин.

Для получения давления 150 бар потребуется установить трехступенчатый поршневой компрессор. В России под давлением 150 бар ходит большинство стандартных 40-литровых баллонов.

Для справки:
Если вы занимаетесь заправкой баллонов до 150 бар, то имейте ввиду, что при быстрой заправке баллон нагревается (газ при сжатии нагревается). После остывания баллона давление газа внутри может быть существенно ниже. Чаще всего такая ситуация встречается летом. В таких случаях рекомендуется заправлять баллон с запасом в 10%, то есть ~165 бар. Поэтому заранее выбирайте поршневой компрессор с более высоким рабочим давлением.
Производством поршневых азотных бустеров занимается большинство заводов по производству винтовых воздушных компрессоров. Более того, азотные и воздушные поршневые бустеры конструктивно практически ничем не отличаются: на азотные бустеры дополнительно устанавливаются элементы защиты от утечек газа (прокладки) в местах соединений, так как стоимость потенциальной утечки азота сильно выше в сравнении с обычным воздухом.

Важно добавить, что поршневой маслонаполненный компрессор имеет в полости сжатия пары масла. Несмотря на то, что после сжатия в таком компрессоре газообразный азот (или любой другой продукт) проходит несколько степеней очистки, качество особо чистого продукта может быть снижено (речь идет про азот высокой степени очистки - от 99.9995% и выше). Для некоторых производств это может быть критично.

  • Мембранные

Мембранные компрессоры используются для получения давления от 70 до 1000 бар.

Для корректной работы мембранного компрессора, на входе рекомендуется подавать давление газа от 7 до 15 бар. Чем выше давление газа на входе - тем выше рабочее давление компрессора и эффективнее его работа.

Мембранные компрессоры чаще всего применяются для заправки баллонов высокого давления (от 150 до 400 бар), а также для проведения работ на месторождениях по добыче нефти и газа (закачка азота высокого давления в пласты грунта и для создания азотной подушки).

Производительность мембранных компрессоров на рынке начинается от 3 нм3/час.

Мембранные компрессоры полностью являются безмасляными. Их рекомендуется использовать для сжатия газов высокой степени очистки (от 99.9995%) и для сжатия горючих газов (кислород, водород).

Кислород

Кислород является горючим газом, поэтому для сжатия не рекомендуется использовать поршневые маслонаполненные бустеры. Для сжатия кислорода рекомендуется использовать мембранные или безмасляные поршневые компрессоры, однако мембранные по стоимости выйдут значительно дешевле.

Из-за горючести кислорода выбор дожимных компрессоров на рынке не велик.

Давление кислорода на выходе из адсорбционной кислородной станции составляет не более 3 бар, что тоже усложняет задачу: многие бустеры требуют подачи на вход более высокого давления - от 5 бар и выше.

Стоит обратить внимание на линейку немецких дожимных компрессоров серии Максиматор - это поршневой безмасляный бустер. Он работает с использованием сжатого воздуха высокого давления. С одной стороны на поршень давит воздух, а с другой стороны поршня сжимается кислород. Принцип действия похож на схему работы мембранного компрессора (однако в мембранном компрессоре с одной стороны на мембрану давит масло, на которое в свою очередь давит поршень, создавая гидравлическое давление).

Таким образом, на рынке присутствует достаточно большой выбор дожимных компрессоров для воздуха, азота и кислорода. Если вам требуется помощь с расчетами или с подбором дожимного компрессора для новой, или имеющейся в эксплуатации станции - сообщите нам и наши специалисты вам обязательно помогут.


К списку статей
Оставить заявку
Если Вас заинтересовало наше оборудование и Вы хотите получить подробную информацию
Заказать звонок
Заказать КП
Telegram