Уменьшение подачи газа на всасывание компрессора. Будут ли последствия?

 

Вопрос:

 

У нас есть электролизер для производства водорода. Производительность электолизера составляет 40 нм3/час.

Сейчас мы думаем, какое исполнение компрессора выбрать — компрессор с постоянной производительностью или с частотным регулированием, так как в процессе производства иногда мы можем подать на всасывание компрессора водород с производительностью 40 нм3/ч или 20 нм3/ч.

Как поведет себя мембранный компрессор Ковинт КСВД-М, если он рассчитан на производительность 40 нм3/ч, и при этом мы будем подавать на его всасывание газ в количестве 20 нм3/ч?

 

Ответ:

 

Конечно, можно сказать: «Компрессор «заберет» ровно столько, сколько ему подали газа на всасывание и он будет прекрасно работать…».

 

Однако подобные изменения могут отразиться на работе мембранного компрессора при продолжительном режиме работы…

 

Каждый мембранный компрессор имеет свои расчетные характеристики, а именно:

 

  • состав сжимаемого газа;
  • давление газа на входе;
  • требуемое давление газа на выходе;
  • объемная производительность, приведенная к нормальным условиям;
  • температура окружающей среды;
  • требуемая температура газа на выходе.

 

Снижение расхода подаваемого на вход компрессора газа неизбежно приведет к снижению давления на линии всасывания.

 

В свою очередь, снижение давления приведет к падению производительности компрессора.

 

При этом давление газа на выходе компрессора не изменится, а вот степень сжатия (отношение давления в конце цикла сжатия к давлению в конце цикла всасывания) каждой ступени увеличивается. Это приводит к увеличению температуры сжимаемого газа.

 

Клапаны, мембраны и другие компоненты компрессора рассчитаны на определенный температурный режим. Обеспечивается этот режим системой водяного охлаждения (каналы внутри мембранных головок, промежуточный и конечный трубчатые теплообменники).

 

Увеличение температуры газа в конце цикла сжатия (по сравнению с рассчитанным при проектировании компрессора значением) неизбежно приведет к увеличению температуры контактирующих с газом компонентов — клапанов, мембран, корпусов мембранных головок.

 

Кроме того, увеличится и температура гидравлического масла, используемого для сообщения мембранам колебательных движений при поступательном движении поршней.

 

Перегрев компонентов приводит к их преждевременному износу и выходу из строя. Особенно это касается клапанов газовой / масляной линии и мембран.

 

Перегрев масла приводит к изменению его эксплуатационных характеристик.

 

Также будут нагреваться и контактирующие с маслом компоненты кривошипно-шатунного механизма компрессора.

 

Таким образом, снижение расхода подаваемого на вход компрессора газа в конечном итоге приведет к ухудшению температурных режимов всех компонентов агрегата и преждевременному выходу их из строя при долговременных нагрузках.

 

Чтобы избежать этих проблем, в компрессорных станциях Ковинт КСВД-М мы устанавливаем датчики / реле давления и аварийную защиту на случай падения давления на линии всасывания.

 

Стоит отметить, что чем больше падение давления, тем ощутимее будут последствия. Например, если мы взяли мембранный компрессор с расчетным давлением на всасывании 3.0 МПа изб., и при этом давление газа на всасывании будет 0.05 МПа — то это одна история.

 

Если же мы берем мембранный компрессор с с расчетным давлением на всасывании 0.5 МПа изб., и при этом давление газа на всасывании будет 0.2 — 0.3 МПа — то здесь вполне может быть, что последствия будут незначительны. И компрессор можно будет эксплуатировать в нормальном режиме.

 

Во время ввода оборудования в эксплуатацию мы стараемся провести испытания на всех предполагаемых режимах. И, несмотря на ограничения по падению входного давления, вполне возможна ситуация, когда снижение производительности (т.е. незначительное падение давления на всасывании) не скажется на стабильной работе компрессора.

 

Но это уже является предметом испытаний в реальных условиях.

 

Дополнительные вопросы или комментарии можно оставить в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

 

С уважением,

Константин Широких

 

Вернуться на страницу «Вопросы/ответы»

2 комментария

  1. Здравствуйте!
    Как вариант, при снижении расхода газа на всасе компрессора, можно поработать клапаном (байпасом), перепустив водород с трубопровода выхода газа с компрессора в трубопровод входа газа и даже установить регулирующий клапан от датчика давления, расположенного на трубопроводе входа газа в компрессор, если понижение производительности случается часто. При этом газ с трубопровода нагнетания необходимо отбирать после концевого теплообменника.

    1. Константин Широких:

      Дмитрий, спасибо за комментарий.

      Да, есть несколько способов. Этот в том числе.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Ваше имя*

Ваш E-Mail*

Сайт