1. Lý thuyết cơ bản về nhiệt động học kỹ thuật 12
1.3.1Trong công nghiệp dầu khí thế giới 28
1.3. Các ứng dụng của máy nén khí 28
1.3.1Trong công nghiệp dầu khí thế giới 28
Phạm vi áp dụng của các loại máy nén theo tỷ số nén và lưu lượng được tổng hợp trong bảng 1.3
Bảng 1.3. Phạm vi áp dụng của các loại máy nén
Loại máy nén Tên gọi Tỷ số
nén Lưu Lượng m3/phút Động học Cánh nâng Quạt 1 - 1.04 50 – 10000 Máy nén 2 - 20 100 – 15000 Ly tâm Quạt 1 - 1,15 0 – 6000 Quạt khơng có làm mát 1,1 - 4 0 – 5000 Máy nén 3 - 120 100 – 4000 Thể Tích Pittơng Máy nén chân không 1 – 50 0 – 100
Máy bơm chân không
Máy nén 2,5 - 1000 0 – 500 Rô to Máy bơm chân
không 1 – 50 0 – 100 Quạt khơng có làm mát 1,1 – 3 0 – 500 Máy nén 3 – 12 0 – 500
Các sử dụng ở trong cơng nghiệp dầu khí
Máy nén piston và ly tâm đã được sử dụng rất lâu và phổ biến trong ngành năng lượng và dầu khí. Máy nén trục vít được dùng phổ biến trong nén khí khởi động, hệ thống điện lạnh và nén khí nhiên liệu cho turbine khí.
Máy nén rơto và cánh gạt được dùng chủ yếu trong các lĩnh vực chuyên
dụng như: thu hồi hơi, thu gom khí thấp áp. Máy nén rôto và cánh gạt hữu dụng khi áp suất đầu ra không vượt quá 200 kPa và lưu lượng không lớn lắm.
Nếu lưu lượng đầu vào từ 850 m3/ h đến 1700 m3/ h, thì máy nén ly tâm là sự lựa chọn phổ biến và là lý tưởng cho trường hợp lưu lượng lớn với áp suất từ thấp tới cao. Ở các cơng trình biển và vùng xa, máy nén ly tâm thường
được ưa chuộng. Tuy nhiên ngoài các ưu thế trên, máy nén ly tâm không phải
lúc nào cũng là sự lựa chọn tốt nhất. Hiệu suất của máy nén ly tâm thấp hơn máy nén piston và sự tiêu thụ nhiên liệu của nó cũng lớn hơn máy nén piston.
Trong khai thác dầu khí, khi cần tăng áp một lượng khí nhỏ thì có thể chọn máy nén piston với tốc độ của dẫn động tới 1800 vịng/ phút. Với các
loại động cơ cơng suất nhỏ tới vài trăm kW có thể dùng dẫn động bằng dây cu roa. Đối với các cụm máy lớn thì dùng dẫn động trực tiếp, loại đối nghịnh.
Loại máy nén với tốc độ cao hơn 900 vịng/ phút cơng suất có thể tới 1500
kW. Loại máy nén với tốc độ thấp hơn 900 vịng/ phút cơng suất có thể tới 12000 kW. Máy nén với tốc độ thấp có thể được dẫn động bằng động cơ khí hay điện. Với máy nén có kích thước lớn thì động cơ điện thường được ưu
tiên lựa chọn vì khơng yêu cầu hộp số.
Máy nén piston lớn dạng tích phân với tốc độ thấp từ 300 – 600 vịng/
phút có hiệu suất cao và chi phí bảo dưỡng thấp.
Máy nén trục vít gần đây ngày càng được dùng phổ biến trong cơng
nghiệp dầu khí. Các sử dụng chủ yếu là tăng áp khí, các hệ thống điều hịa, nén khí ni cho các turbine khí. Áp suất đầu ra lớn nhất thường từ 2000-
4000 kPa. Đa số các máy nén trục vít là loại hai rơ to. Có hai loại máy nén trục vít là: trục vít khơ và trục vít ướt. Đa số động cơ dẫn động là động cơ điện và khí.
Theo các dải làm việc ( lưu lượng và áp suất đầu ra), mỗi loại máy nén đều có các ưu thế vượt trội và thích hợp nhất ( xem hình 1.5 ).
Hình 1.5. Các ứng dụng của máy nén khí
Theo các chỉ tiêu về hiệu quả kinh tế giữa các loại máy nén ta có bảng so sánh sau ( xem bảng 1.4):
Bảng 1.4. So sánh các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế của các loại máy nén
Máy nén Độ bền Chi phí
đầu tư ban đầu
Chi phí
vận hành Hiệu suất Chi bảo trì phí
Trục vít Rất tốt Thấp Thấp Cao Thấp
Cánh gạt Tốt Thấp Trung bình Thấp Cao Piston Tốt Trung bình Trung bình Rất cao Cao Ly tâm Rất tốt Thấp Thấp Rất cao Thấp Máy nén piston Máy nén ly tâm Máy nén trục vít Áp suất đầu ra, kPa Lưu lượng, m3/ phút