معرفی کمپرسور CNG
ابعاد و ظرفیت کمپرسور از عوامل گوناگونی تاثیر پذیر است. یکی از تاثیر گذارترین این عوامل، نوع جایگاه (زماندار یا سریع) است که در محتوای جایگاه سوخت CNG و ساختار آن و جایگاه CNG تاثیرگذار است. ابعاد و تجهیزات این اتاقک که به اصطلاح به آن پکیج کمپرسور گفته می شود نیز به ظرفیت و اندازه کمپرسور و نوع جایگاه CNG بستگی دارد.
تجهیزات کمپرسور CNG
تجهیزاتی که عموما در یک پکیج یا اتاقک کمپرسور جایگاه CNG قرار دارد به این شرح است:
پیکربندی یک یا چند مرحله ای
طراحی بالانس شده در راستای افقی
کمپرسور سرعت بالای رفت و برگشتی
کوپلینگ مستقیم به موتور الکتریکی
در بعضی موارد موتور محرک با گاز طبیعی کار می کند.
پمپ اصلی و ذخیره برای سیستم هیدرولیکی روغن
بیشتر بخوانید: خرید پمپ باد
فیلتر روغن
خنک کننده روغن
تزریق روغن روانکاری به سیلندر
سیستم روغن روانکاری
سیستم خنک کاری هوا خنک برای گاز طبیعی (در محل هایی که دمای هوا بالاباشد)
چرخه آماده سازی و گرمایش روغن برای محیطهایی با آب و هوای سرد
مخزن روغن برای ثابت ماندن سطح روغن
سیستم بازیابی روغن و گاز
فیلتر ثانویه در جهت جمع آوری روغن تخلیه شده نهایی
مخزن جمع آوری روغن
عایق هوا و صدا
فیلترهای تعبیه شده بین هر مرحله و مرحله جمع آوری
دو در به پهنای 180 سانتی متر
نمایشگر LED
پکیج های مخصوص هوای سرد نیز موجود میباشند که ویژگیهای خاص خود را دارند.
شیر ورودی اتوماتیک و ایزوله
سیستم نگهداری اطلاعات دما و فشار
سنسور نشت گاز متان
لوله کشی مخصوص گاز و لوله و اتصالات الکتریکی از جنس فولاد
اتصالات سیستم ESD جایگاه
سیستم کنترل مرکزی موتور
بیشتر بخوانید: تجهیزات دریایی
اتصالات 120 و 480 ولتی برای سیستم های کنترلی
استارتر مناسب موتور برای حداقل آسیب به کمپرسور
سیستم کنترلی اصلی پکیج، وظیفه نمایش وضعیت فرآیند فرآوری گاز را در نمایشگر تعبیه شده بر روی اتاقک را دارد. این سیستم معمولا با سیستم کنترلی PLC کار می کند.
درایر یا خشک کننده نیز ممکن است درون این اتاقک یا خارج از آن بر روی خط اصلی گاز و قبل از ورود به اتاقک تعبیه شود.
گاهی اوقات در جایگاه های سوخت گیری زمان دار مخزن بافر هم در این اتاقک قرار می گیرد.
کمپرسور جایگاه CNG
کار کمپرسور فشرده سازی و بالا بردن فشار گاز طبیعی گرفته شده از خط لوله اصلی است، زمانی که فشار گاز طبیعی بالا برود و متراکم شود، سوخت بیشتری در مخزن جا می گیرد و احتراق آن در سیلندر خودرو بهتر انجام خواهد گرفت. کمپرسور مورد استفاده در تجهیزات جایگاه CNG از نوع سیلندر پیستونی متقابل سرعت بالا است (HSR compressor). در این نوع کمپرسورها از سیلندر و پیستون به صورت جابجایی مثبت برای متراکم کردن گاز استفاده می شود و حرکت و زمان بندی پیستون ها توسط میل لنگ انجام می شود.
گاز از طریق منیفولد مکش وارد کمپرسور CNG می شود و توسط پیستونی که تحت حرکت متقابل میل لنگ قرار گرفته اند فشرده شده و تخلیه می‌گردد. این کمپرسورها علاوه بر جایگاه های CNG در پالایشگاه های نفت، خط لوله گاز، کارخانه های مواد شیمیایی، فرآوری گاز طبیعی و تبرید نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
بیشتر بخوانید: تجهیزات ایمنی دریایی
در بعضی از کمپرسور های خاص از این نوع، به جای استفاده از آب بندی های مخصوص گاز، از مایع یونی که با گاز مخلوط نمی شود، استفاده شده است. در این صورت بسیاری از آب بندی ها و حتی یاتاقان ها حذف می گردد و در نتیجه زمان سرویس تقریبا 10 برابر طولانی تر خواهد شد و هزینه های مربوط به تعمیر و نگهداری کمپرسور تا 20 درصد کاهش می یابد.
همچنین مبدل های حرارتی مورد استفاده در کمپرسور های معمولی همحذف می شوند چون گرما در سیلندر یعنی در جایی که تولید شده حذف می شود.
این کمپرسور ها طوری طراحی شده‌اند که با حرکت میل لنگ حداکثر بالانسینگ و پایداری را داشته باشند. نحوه قرار گیری و تعداد این پیستون های این کمپرسور ها ظرفیت آنها را تعیین می کند. استیج های این کمپرسور CNG با توجه به میزان فشار تولید شده متفاوت می باشد، به این صورت که در هر استیج گاز تا حدی فشرده می شود و به پیستون بعدی تخلیه می شود تا در آن مرحله با فشار بیشتری متراکم شود.
نحوه قرار گیری پیستون ها باید به شکلی باشد که نیروها و گشتاورهای وارد بر میل لنگ تا حد امکان یکدیگر را خنثی کنند تا حداکثر بالانسینگ و پایداری بوجود آید.
ساختار کمپرسور CNG
این کمپرسورها دارای یک شفت اصلی هستند و به موتوری که وظیفه تامین نیروی محرک کمپرسور را دارد متصل است و معمولا الکتریکی است، میل لنگ ها نیز بر روی این شفت نصب شده اند و با توجه به تعدادشان با یکدیگر زاویه مشخصی دارند تا نیروها و گشتاور های وارده بر شفت تا حد امکان خنثی گردد.
با چرخش شفت بوسیله موتور الکتریکی، میل لنگ ها نیز شروع به چرخش می کنند. حرکت دورانی میل لنگ توسط شاتون به پیستون منتقل می شود و تبدیل به حرکت رفت و برگشتی می شود.
بیشتر بخوانید: آشنایی با کمپرسور هیدرولیک
توضیح این که بلافاصله بعد از شاتون پیستون قرار ندارد، ابتدا در بعضی مدل ها قسمتی با نام crossheads قرار گرفته که حرکت پیستون را تثبیت می کند و آب بندی نیز به حساب می آید. Crossheads بوسیله میله‌ای نسبتا بلند که معمولا در مسیر سه پایه و آب بندی دارد، نیروی شاتون را به پیستون منتقل می کند. محفظه سیلندر، بوسله پیستون به دو بخش تقسیم شده است، برای هر بخش یک سوپاپ ورودی و یک سوپاپ خروجی تعبیه گردیده است.
با حرکت پیستون به سمت بالا، گاز درون محفظه بالایی فشرده شده و تخلیه می گردد، در این حال محفظه پایینی، با باز شدن سوپاپ مکش، بارگیری می شود. با حرکت پیستون به سمت پایین گاز درون محفظه پایین، فشرده و محفظه بالایی بارگیری می شود. این سیستم باعث کسب حداکثر کارایی خواهد شد.
آب بندی پیستون این کمپرسورها بسیار اهمیت دارد و با توجه به سرعت بالای حرکت پیستون نیاز به سرویس دوره ای منظم خواهد داشت، زیرا اگر آب بندی به خوبی عمل نکند گاز درون دو محفظه با یکدیگر مخلوط خواهد شد و کمپرسور کارایی خود را از دست می دهد.
یاتاقان ها و به طور کلی قسمت های متحرک کمپرسور به روانکاری و خنک کاری نیاز دارند. این عمل به دو روش هوا خنک و بوسیله روغنکاری یا بصورت ترکیبی انجام می گیرد. به طور کلی روش خنک کاری کمپرسور تعیین کننده نوع آن نیز هست.