Compressoren
Type compressoren
Bij vloeistofsystemen zorgt een pomp voor drukverhoging. Dit kan omdat een vloeistof niet samendrukbaar is.
Bij gassystemen zorgt een compressor voor drukverhoging. Een gas is wel samendrukbaar, daarom wordt er ook wel gesproken over "comprimeren" in plaats van drukverhogen.
Er zijn enkele basissoorten compressoren.
Centrifugaal compressoren.
Een centrifugaal compressor is goed voor grote hoeveelheden gas en een groot drukverloop.
3D animation of integrally geared centrifugal
Verdringer compressoren, ook wel reciprocating compressoren genaamd.
Een verdringer of reciprocating compressor wordt vaak gebruikt voor kleine hoeveelheden gas en hogere drukken.
Schroefcompressor
Een centrifugaal-compressor
Werkt op het volgende principe: Het bestaat in de basis uit een as waarop schoepen gemonteerd zitten waarbij door het draaien van deze schoepen het gas naar buiten wordt geslingerd door de optredende centrifugaalkracht. De ronddraaiende as en de daarop geplaatste schoepen bevinden zich in een huis waarbij het huis is onderverdeeld in kamers. Het is namelijk zo dat er meerdere schoepen op een as geplaatst kunnen worden.
Een acht traps compressor wil dan dus ook zeggen dat er op de centrale as acht schoepen gemonteerd zitten in acht kamers
Verdringer compressoren (reciprocating)
Een reciprocating of verdringer compressor kenmerkt zich door een gas samen te drukken waardoor de druk verhoogt. Het gas wordt in een afgesloten kamer gezogen waarna deze ruimte wordt verkleint waardoor de druk verhoogt(diesel- en benzinemotoren).
Nadeel van deze manier van comprimeren is dat het schoksgewijs gaat waardoor er trillingen en vibraties optreden in het achterliggende systeem.
Met deze trillingen dien je terdege rekening te houden als je een piping ontwerp maakt.
Een ander probleem is de hoeveelheid warmte die vrij komt door het comprimeren van het gas. Als dit te veel wordt, dan moet er een koelsysteem worden aangelegd.
Schroefcompressor
DESIGN
Leidingen
Het leidingwerk dat aan de compressor wordt bevestigd behoeft speciale aandacht.
De inlaatleiding kan niet van elk soort materiaal worden gemaakt. Zo heeft Carbon Steel niet de voorkeur.
Bij het fabricageproces van Carbon Steel komt er aan de binnenkant een laagje te zitten, de zogenaamde scaling, dat tijdens bedrijf kan gaan loslaten.
Pickling and cleaning is een proces waarbij er een zuur door de leiding wordt geleid waardoor de walshuid loslaat.
De voorkeur wat betreft materiaalkeuze voor de inlaatleiding van een compressor is RoestVast Staal (= RVS). Deze leidingen worden vaak gegloeid waarbij er een dun laagje gloeihuid op de binnenkant van de pijp achterblijft. Om dit te verwijderen dient de leiding gebeitst en gepassiveerd te worden
De uitlaatleidingen behoeven geen speciale aandacht qua materiaalkeuze. Bij de uitlaatleidingen moet juist weer goed worden gelet op de trillingen die voortkomen uit de compressor.
Ondersteuningen
Bij een centrifugaalcompressor worden weinig trillingen vanuit de compressor in het systeem worden gebracht.
Daarentegen zullen er bij de reciprocating compressor veel extra trillingen in het systeem worden gebracht. Een deel wordt opgevangen door de pulsatiedempers, maar een gedeelte komt ook in het leidingwerk terecht. Deze trillingen dienen opgevangen te worden. De ontwerper dient samen met de stress-engineer dusdanig stevige supports te ontwerpen dat deze de trillingen kunnen "absorberen". Als de leiding goed ondersteund is voor wat betreft de thermische expansie, moet daarna uit de dynamische simulatie blijken of dit voor de trillingen die in het systeem zitten ook afdoende is. In de praktijk blijkt dat de krachten vanuit de thermische expansie groter zijn dan de krachten die ontstaan door de trillingen. Er moeten dus supports worden gekozen die de thermische expansie vrijlaten, maar de pulsaties absorberen. Dit type supports noemen we HOLD DOWNS