Kokių dujų negali apdoroti diafragminis kompresorius?

Diafragminiai kompresoriaiyra plačiai pripažįstami kaip auksinis standartas taikymams, kuriems reikalingas itin didelis grynumas, sandarumas ir suspaudimas be užteršimo. Dėl hermetiškos konstrukcijos jie yra nepakeičiami dirbant su brangiomis, toksiškomis, degiomis ir labai grynomis dujomis tokiose pramonės šakose kaip puslaidininkių gamyba, specializuotų dujų gamyba, vandenilio energija ir farmacija.

Tačiau nė viena technologija nėra universali. Suprasti diafragminių kompresorių apribojimus yra taip pat svarbu, kaip žinoti jų stipriąsias puses. Tinkamos įrangos parinkimas konkrečiam dujų srautui užtikrina saugų, patikimą ir ekonomišką veikimą. Šiame straipsnyje aprašomos dujų rūšys ir sąlygos, kurioms diafragminiai kompresoriai netinka, taip pat pateikiamos alternatyvių metodų rekomendacijos.

Pagrindinė jėga ir jos ribos

Diafragminio kompresoriaus išskirtinis bruožas yra lanksti metalinė diafragma, kuri visiškai izoliuoja proceso dujas nuo hidraulinės pavaros sistemos. Ši konstrukcija puikiai tinka švarioms, sausoms ir chemiškai suderinamoms dujoms apdoroti. Riba atsiranda, kai dujų sraute yra medžiagų, kurios gali pakenkti diafragmos, vožtuvų ar dujų galvutės vientisumui, arba kai pačios dujos yra chemiškai nesuderinamos su konstrukcinėmis medžiagomis net ir kruopščiai jas parinkus.

1. Dujos, kuriose yra kietųjų dalelių arba dulkių

Diafragminis kompresorius yra tiksli mašina. Dujų kamera, vožtuvai ir diafragma yra skirti veikti su švariomis dujomis. Kietųjų dalelių, tokių kaip dulkės, rūdys, katalizatoriaus dalelės arba kristalizacijos likučiai, patekimas į kompresorių gali sukelti:

• Abrazyvinis diafragmos ir vožtuvų lizdų susidėvėjimas, dėl kurio priešlaikinis gedimas
• Sandarinimo problemos, jei dalelės įstringa tarp diafragmos ir jos prispaudimo paviršių
• Vožtuvo gedimas dėl šiukšlių, trukdančių tinkamai įstatyti vožtuvą

Rekomendacija: jei dujų sraute yra kietųjų dalelių, prieš srovę turėtų būti įrengta filtravimo sistema, kad būtų pasiektas reikiamas švarumas. Tais atvejais, kai kietųjų dalelių užterštumo išvengti neįmanoma arba kai pačios dujos yra srutų ar dulkių prisotintas srautas, gali būti tinkamesnės kitos kompresorių technologijos, pvz., skysčio žiedo kompresoriai arba specializuoti teigiamo poslinkio kompresoriai.

2. Dujos, kurios chemiškai nesuderinamos su standartinėmis drėkinamomis medžiagomis

Nors diafragminiai kompresoriai gali būti gaminami iš įvairių medžiagų, įskaitant nerūdijantį plieną, nikelio lydinius („Hastelloy“ ir „Inconel“) ir įvairius nemetalinius sandariklius, yra apribojimų. Kai kurios dujos yra tokios agresyvios, kad suspaudimo sąlygomis ardo net ir atspariausius lydinius. Pavyzdžiai:

• Fluoras ir tam tikri didelės koncentracijos fluoro junginiai esant aukštesnei temperatūrai ir slėgiui
• Išlydyti arba dujiniai šarminiai metalai (natris, kalis), kurie reaguoja su beveik visais metalais
• Kai kurios superkritinės arba labai reaktyvios medžiagos, kurios skaido elastomerus ir metalines diafragmas

Tokiais atvejais jokia praktiška metalinė diafragma ar sandarinimo medžiaga negali užtikrinti ilgalaikio patikimumo.

Rekomendacija: tokioms ekstremalioms cheminėms aplinkoms galima apsvarstyti alternatyvias technologijas, tokias kaip diafragminiai siurbliai su specializuotomis nemetalinėmis diafragmomis (mažesniam slėgiui) arba kruopščiai suprojektuotos metalu sandarios sistemos, kai dujos tvarkomos tik garų fazėje, atliekant išsamius medžiagų bandymus. Daugeliu atvejų pats procesas yra pertvarkomas, kad nereikėtų suspaudimo ekstremalaus koroziškumo taške.

3. Dujos, kuriose yra kondensuojamų skysčių arba dviejų fazių srauto

Diafragminiai kompresoriaiyra skirti dujinėms terpėms. Jei įeinantis srautas yra su skysčio lašeliais arba yra dviejų fazių mišinys (dujos ir skystis), kyla keletas problemų:

• Hidraulinis užraktas gali įvykti, jei skystis užpildo dujų kamerą, neleisdamas diafragmai užbaigti savo eigos ir padarydamas mechaninius pažeidimus.
• Skysčio pernaša gali nuplauti tepimo plėveles hidraulinėje sistemoje arba sukelti koroziją pasroviui esančioje įrangoje.
• Dėl kintamų dujų ir skysčio santykių atsiranda nepastovus suspaudimas, todėl slėgio ir srauto valdymas yra nestabilus.

Rekomendacija: Būtinas tinkamas fazių atskyrimas. Prieš suspaudimą skysčiams pašalinti prieš srovę turėtų būti įrengtas išmušimo būgnas arba koalescencinis filtras. Jei proceso metu susidaro dviejų fazių mišinys, kurio negalima atskirti, gali būti tinkamesnės kitos technologijos, pvz., skysčio žiedo kompresoriai arba tam tikri rotaciniai modeliai, kurie toleruoja skysčius.

4. Dujos, kurios skaidosi arba polimerizuojasi suspaudimo metu

Kai kurios dujos yra iš prigimties nestabilios. Veikiamos slėgio ir temperatūros padidėjimo dėl suspaudimo, jos gali:

• Suskaidyti į korozinius šalutinius produktus arba kietas liekanas
• Polimerizuojasi į lipnias, į degutą panašias medžiagas, kurios užteršia vožtuvus, diafragmas ir kanalus
• Egzotermiškai reaguoja tarpusavyje arba su nedideliais teršalų kiekiais, dėl to temperatūra pakyla iki nekontroliuojamo lygio.

Pavyzdžiai apima tam tikrus monomerus (pvz., butadienas ir acetilenas tam tikromis sąlygomis) ir kai kurias reaktyviąsias specialiąsias dujas esant aukštam slėgiui.

Rekomendacija:
Prieš pasirenkant kompresorių, reikia atlikti išsamią dujų terminio stabilumo suspaudimo sąlygomis analizę. Jei skaidymasis arba polimerizacija neišvengiama, procesą gali tekti modifikuoti, pavyzdžiui, skiedžiant dujas, dirbant mažesniu slėgiu arba naudojant kitą suspaudimo technologiją, pavyzdžiui, skysčio žiedo kompresorių, kuris palaiko žemą temperatūrą įpurškiant skystį.

5. Neįprastai didelės molekulinės masės arba klampumo dujos

Nors diafragminiai kompresoriai gali apdoroti platų molekulinių svorių diapazoną, itin tankios arba klampios dujos gali kelti iššūkių:

• Gali būti paveikta vožtuvų dinamika, todėl reikės specialiai sureguliuotų vožtuvų
• Srauto nuostoliai per mažus praėjimus gali tapti reikšmingi
• Dėl didesnės trinties ir suspaudimo šilumos padidėja aušinimo poreikis

Daugeliu atvejų šiuos iššūkius galima įveikti pritaikius individualius inžinerijos sprendimus – koreguojant vožtuvų konstrukciją, angų dydžius ir aušinimo pajėgumą. Tačiau itin sunkioms dujoms, esančioms netoli kritinio taško arba tankios fazės sąlygomis, efektyvesni gali būti alternatyvūs kompresorių tipai.

Kai diafragminiai kompresoriai išlieka tinkamu pasirinkimu

Nepaisant šių apribojimų, diafragminiai kompresoriai išlieka pageidaujama technologija daugumai švarių, sausų, labai grynų, toksiškų, degių ir vertingų dujų pritaikymų. Svarbiausia yra tinkama taikymo inžinerija:

• Dujų analizė, siekiant suprasti sudėtį, priemaišas ir galimas reakcijas
• Medžiagų parinkimas, pritaikytas konkrečioms dujų ir eksploatavimo sąlygoms
• Filtravimas ir atskyrimas prieš srovę, siekiant užtikrinti švarias, vienfazės dujas
• Šilumos valdymas, siekiant palaikyti temperatūrą saugiose darbinėse ribose
• Individuali konfigūracija, atitinkanti slėgio, srauto ir darbo ciklo reikalavimus

Xuzhou Huayan dujų įrangos Co., Ltd.Patirtis, kuri apibrėžia ribas

Turėdama 40 metų patirtį kompresorių projektavimo ir gamybos srityje, „Xuzhou Huayan“ susidūrė su praktiškai visais dujų suspaudimo iššūkiais. Mūsų patirtis apima ne tik diafragminių kompresorių galimybių supratimą, bet ir gebėjimą atpažinti, kur jie netinka, bei padėti klientams rasti tinkamą sprendimą.

Mūsų inžinerinis įsipareigojimas tinkamai pasirinkti dujas:

• Išsami taikymo apžvalga: prieš rekomenduodami bet kokį kompresorių, mūsų inžinierių komanda atlieka išsamią jūsų dujų sudėties analizę, įskaitant priemaišas, potencialiai kondensuojančias medžiagas, kietųjų dalelių kiekį ir cheminį reaktyvumą. Mes nustatome galimą riziką, kol ji netampa problemomis.
• Medžiagų išmanymas: Turėdami dešimtmečių patirtį dirbant su specializuotais lydiniais, paviršiaus apdorojimo medžiagomis ir sandarinimo medžiagomis, žinome, kurie deriniai tinka agresyvioms dujoms, o kurie ne. Esame skaidrūs dėl medžiagų apribojimų.
• Filtravimo ir išankstinio apdorojimo integravimas: kai dujų sraute yra kietųjų dalelių arba skysčių, prieš srovę galime integruoti atitinkamą filtravimą, išmušimo būgnus arba džiovinimo sistemas, kad dujos būtų tinkamos diafragminiam suspaudimui.
• Individuali inžinerija sudėtingiems atvejams: Dujoms, kurios peržengia ribas, siūlome individualias konfigūracijas – specialias vožtuvų konstrukcijas, patobulintą aušinimą, atnaujintas medžiagas ir modifikuotas hidraulines sistemas – kad išplėstume diafragminių kompresorių patikimumo diapazoną.
• Alternatyvių technologijų gairės: Kai dujos nepatenka į praktines diafragminio suspaudimo ribas, pasitelkiame savo plačias inžinerines žinias, kad padėtume jums įvertinti alternatyvias kompresorių technologijas, tinkančias jūsų konkrečiai taikymo sričiai.

Išvada

Diafragminiai kompresoriai yra išskirtinai galingi įrenginiai, tačiau jie nėra universalus sprendimas. Dujos, kuriose yra kietųjų dalelių, agresyvios koroziją sukeliančios medžiagos, viršijančios medžiagų ribas, dvifaziai mišiniai, nestabilūs junginiai ir tam tikros ekstremalios sąlygos, reikalauja kruopštaus įvertinimo. Patikimiausias ir ekonomiškiausias rezultatas pasiekiamas pritaikius kompresoriaus technologiją prie faktinės dujų sudėties ir eksploatavimo aplinkos, o ne įkišus kvadratinį kaištį į apvalią skylę.

Turėdama keturių dešimtmečių patirtį tūkstančių dujų suspaudimo įrenginių srityje, „Xuzhou Huayan“ teikia inžinerines įžvalgas, reikalingas norint apibrėžti tinkamą jūsų dujų sprendimą – nesvarbu, ar tai būtų diafragminis kompresorius, alternatyvi technologija, ar pritaikytas hibridinis metodas.

Norėdami gauti atvirą jūsų dujų suspaudimo reikalavimų įvertinimą, susisiekite su mūsų inžinierių komanda. Padėsime jums nustatyti, ar diafragminis kompresorius yra tinkamas pasirinkimas, arba padėsime jums rasti tinkamą sprendimą.

Xuzhou Huayan dujų įrangos Co., Ltd.
Email: Mail@huayanmail.com
Telefonas: +86 19351565170
Inžinerinis aiškumas daugiau nei 40 metų.