Existen varios tipos de amplificadores de gas natural:
1. Supercargador de gas natural tipo pistón
Principio de funcionamiento: El compresor de pistón comprime el gas natural mediante el movimiento alternativo del pistón en el cilindro. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, la válvula de admisión se abre y el gas natural ingresa al cilindro; cuando el pistón se mueve hacia arriba, la válvula de admisión se cierra y el gas natural ingresa al cilindro. El gas natural se comprime y luego se descarga a través de la válvula de escape. Este intensificador actúa como una bomba de aire, aumentando la presión del gas a través del movimiento mecánico de un pistón.
Características:
Tiene un amplio rango de presión y puede producir alta presión. Generalmente es adecuado para situaciones en las que se requiere un aumento de presión de gas natural de media y alta presión, como algunos escenarios de gas industrial, donde la presión puede alcanzar decenas de MPa.
El caudal es relativamente estable y el caudal de gas natural de salida se puede ajustar hasta cierto punto según factores como la velocidad de movimiento del pistón y el volumen del cilindro.
La estructura es relativamente compleja y requiere mantenimiento regular debido a la presencia de múltiples partes móviles como pistones, cilindros, válvulas, etc. Por ejemplo, los anillos de pistón desgastados pueden provocar fugas de gas y deben reemplazarse a tiempo.
2. Amplificador de gas natural de diafragma
Principio de funcionamiento: La cámara de compresión de gas está separada de la cámara de accionamiento por un diafragma. La cámara de accionamiento suele estar accionada por aceite hidráulico u otros medios. Cuando cambia la presión en la cámara de accionamiento, el diafragma se deforma, comprimiendo así la cavidad en el Lado de gas natural. Para lograr la presurización del gas natural. Por ejemplo, cuando el aceite hidráulico ingresa a la cámara de accionamiento y empuja el diafragma hacia la cámara de gas natural, este se comprime.
Características:
Buen sellado. Dado que el gas natural y el medio de conducción están completamente separados por el diafragma, se pueden prevenir eficazmente las fugas de gas natural. Es muy adecuado para ocasiones con altos requisitos de sellado, como las estaciones de servicio de gas natural.
La salida de presión es relativamente estable. Debido a las características de deformación elástica del diafragma, el proceso de compresión de gas es relativamente suave y la fluctuación de la presión de salida es pequeña, lo que favorece el funcionamiento estable de los equipos que utilizan gas posteriormente.
El caudal es pequeño y, en general, es adecuado para las necesidades de refuerzo de gas natural de caudales pequeños y medianos. Al mismo tiempo, el material del diafragma y su vida útil son limitados, y la ruptura del diafragma y otras fallas son propensas a ocurrir en condiciones de alta presión. Presión o uso de alta frecuencia.
3. Supercargador centrífugo de gas natural
Principio de funcionamiento: El componente principal del compresor centrífugo es el impulsor. Cuando el impulsor gira a alta velocidad, el gas natural gira impulsado por el impulsor. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, el gas natural es arrojado al borde del impulsor, Consiguiendo así una presurización acelerada del gas. Al igual que cuando se lanza agua con un paraguas giratorio, el agua (gas) es arrojada hacia el borde durante la rotación, aumentando su velocidad y presión.
Características:
Tiene un gran caudal y puede manejar grandes cantidades de gas natural. Es adecuado para escenarios de transporte de alto flujo, como gasoductos de gas natural de larga distancia, y puede mejorar de manera efectiva la eficiencia del transporte de gas natural.
Estructura compacta: en comparación con otros tipos de supercargadores, los supercargadores centrífugos son de menor tamaño y más fáciles de instalar y organizar bajo los mismos requisitos de flujo y presión.
El requisito de pureza del gas es alto. El impulsor giratorio de alta velocidad puede dañarse si encuentra impurezas. Las impurezas en el gas también afectarán el rendimiento del sobrealimentador. Además, su eficiencia disminuirá en condiciones de bajo flujo.
4. Supercargador de gas natural tipo tornillo
Principio de funcionamiento: Consiste en un par de tornillos entrelazados, uno de los cuales es un tornillo macho y el otro es un tornillo hembra. Cuando el tornillo gira, el gas natural se comprime y se transporta entre los dientes del tornillo, y se comprime gradualmente desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida. Puede imaginarse como dos objetos espirales entrelazados, que exprimen el gas natural de un extremo al otro como si se apretara pasta de dientes durante la rotación para lograr la presurización.
Características:
Salida de flujo continuo y estable. Como el tornillo gira continuamente, el proceso de suministro presurizado de gas natural es continuo sin pulsaciones similares a las de un pistón, lo que puede proporcionar un flujo de gas natural estable para equipos de gas.
Alta confiabilidad, el compresor de tornillo tiene relativamente pocas partes móviles y la precisión de engrane entre los tornillos es alta. Siempre que se garantice una buena lubricación y condiciones de trabajo normales, la vida útil será larga.
Puede lograr una mayor relación de compresión y es adecuado para impulsar gas natural dentro de varios rangos de presión. Sin embargo, su proceso de fabricación es complejo, el coste es elevado y es sensible a las impurezas líquidas y sólidas del gas.
Comparación de varios amplificadores de gas natural:
Cómo funciona
Sobrealimentador de gas natural tipo pistón: Cambia el volumen de gas a través del movimiento alternativo del pistón en el cilindro, logrando así la presurización. Al igual que una bomba, el pistón inhala aire cuando se mueve hacia abajo y comprime y expulsa aire cuando se mueve hacia arriba.
Amplificador de gas natural de diafragma: se utiliza un diafragma para separar la cámara de compresión de gas de la cámara de impulsión. El cambio de presión en la cámara de impulsión hace que el diafragma se deforme, comprimiendo así la cámara de gas natural para lograr el impulso.
Supercargador centrífugo de gas natural: confiando en el impulsor giratorio de alta velocidad para realizar el trabajo sobre el gas, el gas se acelera hasta el borde del impulsor bajo la acción de la fuerza centrífuga y luego se convierte en energía de presión a través del difusor para lograr el propósito. de sobrealimentación
Compresor de gas natural de tipo tornillo: consta de un par de tornillos entrelazados. Cuando los tornillos giran, el gas natural se comprime y se transporta entre los dientes del tornillo, comprimiéndose gradualmente desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida.
Características estructurales
Tipo de pistón: La estructura es relativamente compleja, incluye pistón, cilindro, biela, cigüeñal, válvula y otras partes móviles, que son de gran tamaño y pesadas.
Tipo diafragma: La estructura es relativamente simple, compuesta principalmente por diafragma, cámara de compresión, cámara de accionamiento y otros componentes. Es de tamaño pequeño, liviano y fácil de instalar y mantener.
Centrífuga: estructura compacta, compuesta principalmente por impulsor, difusor, voluta, eje, cojinete, etc., tamaño pequeño, peso ligero, tamaño reducido.
Tipo de tornillo: La estructura también es relativamente compacta, consta de un rotor de tornillo, una válvula corredera, un cojinete, un separador de aceite, un engranaje sincrónico, etc. El volumen y el peso se encuentran entre el tipo de pistón y el tipo centrífugo.
Características de rendimiento
Rango de presión:
Tipo de pistón: puede generar alta presión, adecuado para ocasiones de presión media y alta, la relación de presión de una sola etapa puede alcanzar más de 10, la compresión de múltiples etapas puede alcanzar una presión más alta
Tipo de diafragma: El rango de presión es relativamente estrecho, generalmente adecuado para ocasiones de presión media y baja, y la presión máxima generalmente está por debajo de decenas de MPa.
Tipo centrífugo: la relación de presión generalmente no es más de 5 y la capacidad de refuerzo no es tan buena como la del tipo de pistón, pero se puede obtener una presión más alta a través de una conexión en serie de múltiples etapas.
Tipo de tornillo: la presión de escape puede alcanzar aproximadamente 2,5 MPa, adecuada para condiciones de presión media y alta
Características del tráfico:
Tipo de pistón: el caudal es relativamente pequeño, adecuado para la presurización de gas de flujo pequeño a mediano, y la salida de flujo tiene una cierta pulsación.
Tipo de diafragma: el caudal también es pequeño, pero la salida de flujo es relativamente estable.
Tipo centrífugo: gran caudal, adecuado para transmisión de gas natural de gran caudal y aumento de presión, amplio rango de ajuste del caudal, se puede ajustar entre 10% ~ 105%
Tipo de tornillo: el caudal es relativamente estable y adecuado para ocasiones de caudal medio. Combinado con regulación de velocidad de frecuencia variable, puede lograr una amplia gama de regulación de energía continua.
eficiencia:
Tipo de pistón: Alta eficiencia en condiciones de alta presión y bajo flujo, pero debido a la gran cantidad de piezas de desgaste, la eficiencia volumétrica disminuirá gradualmente con el aumento del tiempo de servicio.
Tipo de diafragma: La eficiencia es relativamente baja, pero debido a su buen sellado y estabilidad, aún tiene ventajas en ciertas ocasiones específicas.
Tipo centrífugo: alta eficiencia mecánica, alta eficiencia en condiciones de gran caudal y presión media y alta, pero propenso a picos y eficiencia reducida en condiciones de caudal pequeño o carga baja
Tipo de tornillo: La eficiencia está entre el tipo de pistón y el tipo centrífugo, con alta velocidad, gran capacidad de enfriamiento, bajo requerimiento de sobrecalentamiento de succión y buena compatibilidad del sistema.
Fiabilidad y mantenibilidad:
Tipo de pistón: Generalmente confiable, pero debido a la gran cantidad de partes móviles, es necesario reemplazar regularmente los anillos del pistón, las válvulas y otras piezas de desgaste, lo que tiene altos costos de mantenimiento y tiene alta vibración y ruido durante el funcionamiento.
Tipo de diafragma: alta confiabilidad, vida útil del diafragma relativamente larga, sin partes móviles complejas y bajo costo de mantenimiento. Pero una vez que el diafragma se rompe, es necesario reemplazarlo a tiempo.
Centrífuga: alta confiabilidad, pocas partes móviles, sin lubricación con aceite, escape limpio, bajo costo de mantenimiento, pero requiere alta pureza de gas, velocidad extremadamente alta, requisitos estrictos en cojinetes, equilibrio, etc.
Tipo de tornillo: alta confiabilidad, operación suave, baja vibración, bajo nivel de ruido, pero altos requisitos de tecnología de procesamiento, alto costo de fabricación y el rotor de tornillo tiene espacios de fuga, lo que hace que el mantenimiento sea inconveniente y el costo de reemplazo de piezas sea alto.
Ámbito de aplicación
Tipo de pistón: se utiliza comúnmente en situaciones de alta presión y flujo pequeño, como detección de hermeticidad, inflado de reactores de alta presión, detección del sistema de frenos de automóviles, etc.
Tipo de diafragma: adecuado para ocasiones con altos requisitos de sellado y flujo pequeño a mediano, como estaciones de servicio de gas natural, amplificadores de gas de laboratorio, etc.
Tipo centrífugo: ampliamente utilizado en ocasiones de presurización y transmisión de gas natural de gran caudal y presión media y alta, como tuberías de larga distancia en las industrias química, petrolera, de gas natural y otras, grandes usuarios industriales, etc.
Tipo de tornillo: adecuado para ocasiones de flujo medio, presión media y alta, como aire acondicionado central, refrigeración industrial, refrigeración, agua caliente con bomba de calor y otros campos.
