Мембранные компрессоры

Наша компания ООО МНПО «Спецкомпрессор» производит мембранние компрессоры типа Спецкомм» МК и МКГ. Типоразмеры МКН, МКС и МКВ — применение для воздуха и инертных газов, типоразмера «Спецкомм» МКГН, МКГС и МКГВ применяются для опасных и агрессивных газов и смесей, основное применение компрессоров данного типа – в сложных и высокотехнологичных установках на предприятиях тонкой химии, фармацевтических и нефтехимических предприятий, это там, где требуется абсолютно чистый, без малейших следов масла и других загрязняющих веществ технологический газ или воздух, кроме О2, для кислорода используются другие решения по компремированию. Мембранный или диафрагменный  компрессор – это компрессор объемного типа сжатия, где главной спецификой этих компрессоров является возможность получать высокое давление при низкой  (или средней) производительности. Принципы действия мембранного компрессора аналогичны с поршневым.

Компрессорное обжатие такого вида по схеме выглядит так: либо поршень гидропривода обеспечивает давление столба жидкости на гибкую металлическую мембрану, либо мембрана связана непосредственно с кривошипно-шатунным механизмом. Мембрана поступательно перемещается и уменьшает объём рабочей камеры. Соответственно, газ, находящийся в рабочей камере, сжимается.

Мембраны должны производиться из спецсталей и материалов, способных на работу с многими циклами нагрузки. Для большей надёжности применяются многослойные мембраны. Наиболее широкое применение получили мембранные модели с гидроприводом. Благодаря такой конструкции мембранный (диафрагменный) компрессор имеет ряд преимуществ:

  • несмотря на компактную конструкцию, способствует достичь необходимого давления газа;
  • есть гарантия по полному отсутствию мехпримесей в сжимаемом газе;
  • обеспечивает охрану окружающей среды от вредных отбросов ввиду гарантированного отсутствия утечек газа;
  • система аварийной защиты обеспечивает остановку компрессора при возникновении риска деформации преграды;
  • несложность использования и технического обслуживания. Обслуживание требует только регулярной замены мембран оператором.

Атомная энергетика, химическая, нефтехимическая  и другие промышленности используют мембранные компрессоры. Применяемые в комплексе с компрессором установки очистки и осушки газа позволяют получать газ с чистотой 99,9%. Подача его под давлением требуется при проведении исследований в науке и в медицине.

Мембранные компрессоры, как правило, имеют несколько модификаций. Каждая из них подразумевает эксплуатацию оборудования в определенных условиях, а также специфические характеристики сжимаемой среды. Примечательно, что мембранные компрессоры отличаются от своих устаревших предшественников не только модификациями, но взаимозаменяемостью деталей, рабочих узлов.

FBC Comp - копия FBC Compressor - копия

Применяются только статические уплотнения, гарантирующие практически полное отсутствие утечек. Эта конструкция имеет ряд следующих преимуществ:
— мембранные компрессоры герметичны по отношению к внешней среде. Вся газовая камера компрессора имеет металлические, статичные (неподвижные)уплотнения. Без особых усилий достигается степень утечек 10-4 мбар л/с, а при применении специальных модификаций — 10-8 мбар л/с. Эти незначительные утечки делают возможным применение мембранных компрессоров в т.н. «горячих» зонах в атомных станциях, с их помощью возможно также сжатие высокотоксичных газов.
— поскольку в мембранных компрессорах нет смазочных веществ в рабочей камере, т.е. не происходит контакта между сжимаемым газом и маслом, процесс очистки сжимаемого газа от масла не нужен. Возможно сжатие до высоких давлений критических газов, таких как, например, кислород или хлор.
— в противоположность другим принципам сжатия не происходит истирание поршневых колец и сальников. Подача газа и устройства буферизации не требуются. Газ на выходе компрессора имеет ту же чистоту, с которой он был подан на сжатие и может без дальнейшей подготовки быть использован как, например, воздух для дыхания, как диффузант в производстве полупроводников или водород при производстве топливных элементов.
— Среда контактирует только с металлическими деталями. В зависимости от требований и типа газа могут применяться различные материалы. При правильном выборе материала достигается высокая коррозионная устойчивость и, следовательно, долгий срок службы деталей, контактирующих с газом. Применяемые материалы варьируются от нормальной углеродистой стали и нержавеющей стали до высоколегированных специальных материалов, таких как «хастелой».

КОНСТРУКЦИЯ. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

Мембрана зажата по периметру крышкой мембраны и фланцем с перфорированной плитой и при помощи двигателя колебательно прогибается. Как следствие этого пространственного прогиба газовая камера между мембраной и крышкой мембраны циклически уменьшается и увеличивается. С началом увеличения газовой камеры, газ поступает из всасывающего трубопровода через встроенный в крышку мембраны
всасывающий клапан, а во время уменьшения объема газовой камеры выталкивается в газовый пневмопровод через напорный клапан, также встроенный в крышку мембраны.
Необходимое для прогибания мембраны давление масла достигается с помощью кривошипно-шатунного механизма и возвратно-поступательного движения поршня. Рабочий объем цилиндра этого поршня приблизительно соответствует рабочему объему головки мембраны. Возможность использовать крейцкопф кривошипно-шатунного механизма одновременно как поршень снижает стоимость изготовления мембранного компрессора. Однако, радиальные силы, возникающие во время движения кривошипа, уменьшают срок службы уплотнений. Для компрессоров, работающих в ответственных производственных циклах, применение без резервирования такой конструкции не допустимо.
Во время нагнетательного хода поршень толкает масло через перфорированную плиту в мембранную головку и затем, при возвращении, откачивает его обратно. При подаче мембрана прогибается к выпуклой стороне мембранной крышки. Обратный ход поршня тянет мембрану к вогнутой плоскости перфорированной плиты.

11 compressor_03

Для технологически простых решений — работы с атмосферным воздухом применяется, как правило, компрессор высокого давления.