Типы компрессорных станций и их особенности

Компрессорная станция – это комплекс агрегатов, функционирующих в одной системе. В нее входят компрессорная установка и дополнительное оборудование, которое включает элементы обвязки, шумозащитные кожуха, систему подготовки сжатого воздуха, трубопроводы и другие вспомогательные механизмы. Какие типы компрессорных станций бывают? Каковы их особенности? Ответить на все вопросы попытаемся в этой статье. 

Мощные компрессорные установки используются на крупных промышленных предприятиях для привода пневматических инструментов. Это сборочные линии по выпуску автомобилей, конвейеры судостроительных верфей и других ответвлений машиностроительного производства. Кроме этого, компрессорные станции высокой производительности применяются для перекачки газов в составе магистральных газопроводов, а также в составе оборудования производящего азот и кислород из атмосферного воздуха.    

Компрессорные станции подразделяются:

• По рабочей среде:
  • Воздушные.
  • Газовые.
  • Азотные.
  • Кислородные.
• По способу установки:
  • Стационарные.
  • Передвижные.
• По двигателю:
  • Электрические.
  • Бензиновые.
  • Дизельные.
• По назначению:
  • Промышленные.
  • Бытовые.

Воздушные станции

Воздушные компрессорные станции (КС) предназначены для выработки сжатого воздуха в промышленных масштабах. Это установки с поршневыми или винтовыми машинами, оснащенные дополнительным оборудованием: всепогодными, шумозащитными кожухами, ресиверами, элементами воздухоподготовки, внутренней обвязкой трубопроводов. Ключевая особенность таких станций – модульная сборка. Собранные на единой платформе агрегаты легко транспортируются железнодорожным или автомобильным транспортом к месту назначения.

Такие компрессорные станции применяются в пневматических системах крупных машиностроительных предприятий, металлургии, горнодобывающих комплексах, шахтах, на буровых площадках нефтяных и газовых месторождений. Защищенные металлическими кожухами, они хорошо противостоят натиску внешней агрессивной среды: атмосферным осадкам, ветрам, пониженной температуре. В состав воздушных компрессорных станций могут входить ресиверы, магистральные фильтры, рефрижераторные осушители воздуха.

Газораспределительные станции

Газовые компрессорные станции служат для сжатия и перекачки природного или попутного нефтяного газа и делятся на: 

• Головные.
• Линейные.
• Дожимные.

Головные станции служат для повышения давления в магистральных газопроводах газовых месторождений. Головная станция в своем составе имеет компрессор с высокой степенью сжатия, установки охлаждения и очистки газа. Такие системы применяются на месторождениях со сниженным пластовым давлением, когда обычное оборудование неспособно поддерживать необходимое давление в магистрали.

Линейные газовые компрессорные станции служат для стабилизации давления в газовых магистралях. При закачке газа между пунктами назначения и его отбора потребителями возникает спад давления на отдельных участках газопроводов. С целью предотвращения потерь на магистралях устанавливают компрессорное оборудование, которое позволяет поднять давление до нормы. Такие газоперекачивающие комплексы устанавливаются через каждые 150-200 километров вдоль магистрального газопровода.

Дожимные станции – это оборудование предназначенное для закачки газа в подземные хранилища и его последующего отбора. В состав дожимной станции обязательно входят компрессоры с высокой степенью сжатия и оборудование для охлаждения и очистки газа. Бустеры применяются не только для перекачки природного газа, такие комплексы хорошо зарекомендовали себя в нефтяной отрасли, нефтегазохимии и других сферах.

Азотные станции

Азот – это газ, который активно применяется в промышленности. В химическом производстве его используют как инертную среду, которая предотвращает реакцию с кислородом. С помощью азота поддерживается внутрипластовое давление при добыче полезных ископаемых, упрощается процедура отжига на металлургических предприятиях, защищается продукция фармацевтических и электротехнических компаний. 

Добывают азот путем переработки и очистки атмосферного воздуха с помощью азотных станций. Установка для выработки состоит как минимум из четырех элементов:  

• Источник сжатого воздуха.
• Система подготовки.
• Мембранная или криогенная установка.
• Бустер сжатого азота. 

В качестве источника воздуха выступают винтовые компрессоры, которые забирают его из атмосферы и сжимают до необходимых параметров. Применение таких компрессоров оправдано многочисленными экспериментами по эффективности сжатия. Винтовые компрессоры поставляют чистый воздух в больших объемах и не имеют пульсаций на выходе, а значит, могут обойтись без громоздких ресиверов. Кроме того установки винтового типа имеют большую производительность по сравнению с поршневыми при тех же затратах на энергоносители.

Качество сжимаемого воздуха для азотных установок тоже имеет большое значение: он должен быть сухим и очищен от твердых примесей. Приведением воздушной смеси к заданным параметрам занимается система подготовки воздуха. В нее входят воздушные фильтры, сепараторы, адсорбционные или рефрижераторные осушители, магистральные и угольные фильтры. Предварительные фильтры устанавливаются перед компрессорами и служат для очистки поступающего воздуха. Такие меры призваны увеличить ресурс винтовой пары и интервалы технического обслуживания компрессора.

Сепараторы и масляные фильтры очищают воздушную смесь от масла, которое циркулирует в полости винтовых блоков. Проходя через специальную волоконную структуру, масло отделяется от воздуха и поступает обратно в систему для дальнейшего использования. Осушители занимаются удалением остаточной влаги в проходящем потоке сжатого воздуха. Точка росы у рефрижераторных и адсорбционных осушителей разная и достигается охлаждением у первых и с помощью адсорберов у вторых. Магистральные фильтры удаляют остаток примесей твердых частиц и масла в системе трубопровода.

Мембранный способ получения азота

Эта технология была открыта в прошлом столетии и стала прорывом в области очистки газов и жидкостей от нежелательных компонентов. Отделение происходит с помощью специальной структуры – мембраны. Поры ее настолько малы, что через них проходят только молекулы нужного вещества, в нашем случае – азота. Все другие примеси отсеиваются и удаляются обратно в атмосферу. Такой способ позволяет получить газ высокого давления до 99,5% чистоты. Установки мембранного типа могут работать при температурах от — 40 до +60°С и предназначены для использования в любом климате.

Криогенный способ получения азота

Криогенные станции производят азот с 99,9% чистоты. Это стало возможно за счет сжижения воздуха и его в ректификации в специальных установках. При испарении более легкие частицы азота покидают смесь первыми, а более тяжелая смесь остается в жидком состоянии. Отделенный азот сжимается компрессором и отправляется в хранилище. Недостатками такого способа являются сложность конструкции и длительность процесса отделения.