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L'impianto giusto per ogni esigenza

Contributo tecnico - La compressione dei gas nell'industria dei gas di processo e della refrigerazione

La compressione dei gas nell'industria dei gas di processo e della refrigerazione

La progettazione di un impianto di compressione di gas di processo e della refrigerazione può dare risultati eccellenti solo se la scelta della macchina corrisponde al 100% con la richiesta specifica di ogni singolo caso. Questo significa che, prima di decidere l’acquisto, è fondamentale considerare due prospettive: per l’utilizzatore dell'impianto, i requisiti di processo sono essenziali, per il fornitore delle apparecchiature, questi requisiti devono essere soddisfatti scegliendo la forma costruttiva più adatta delle macchine. Un costruttore può rispettare queste condizioni solo se dispone delle competenze tecniche necessarie e di un’adeguata gamma di macchine tra cui scegliere. Aerzener Maschinenfabrik GmbH, costruisce soffiatori a lobi fin dal 1868 e compressori a vite sin dal 1943. Inoltre, AERZEN fornisce soffiatori e compressori all'industria dei gas di processo e della refrigerazione da oltre 60 anni. Negli anni, AERZEN è diventata a livello mondiale un fornitore di successo di apparecchiature destinate a questo settore specializzato, con un'impressionante serie di referenze in numerosi campi, tra cui l'industria chimica e petrolchimica, l'industria siderurgica e della soda, oltre che nel settore della produzione del biometano. Per AERZEN è fondamentale: «Provvedere ad un'analisi dettagliata della situazione esistente presso il cliente prima di qualsiasi altra considerazione. Tra i criteri essenziali figurano la composizione dei gas da comprimere, la pressione e la temperatura di aspirazione, la pressione e la temperatura di uscita richieste, la temperatura ambiente, le portate auspicate e la quantità di acqua disponibile per il raffreddamento. Questi ed altri parametri costituiscono prerequisiti essenziali per la creazione di un’offerta su misura, che tenga anche conto di requisiti particolari tra cui motori speciali, inverter, misure di isolamento acustico, ecc.» Le apparecchiature per la compressione dei gas devono soddisfare requisiti molto specifici in qualsiasi tipo di applicazione. Non si tratta solo di fornire una tenuta molto elevata data la presenza di gas parzialmente infiammabili o tossici. Si tratta anche di soddisfare i requisiti operativi importanti per il cliente (ad es. la conformità alla direttiva ATEX e le certificazioni Ex). Inoltre, i materiali da utilizzare dipendono dalla sostanza da comprimere e dai requisiti di processo esistenti presso il luogo di installazione. Questo significa che, a seconda del tipo di macchina, verranno utilizzati parti in ghisa, oppure acciaio o acciaio inossidabile. 

Tre sistemi di compressori per soluzioni su misura

Anche se la società è un importante player globale, le dimensioni dell'azienda unite alla sua grande flessibilità come produttore, offrono una serie di vantaggi ben precisi al cliente. Con l'intento di creare soluzioni su misura per l'industria dei gas di processo e della refrigerazione, AERZEN offre un'ampia gamma di soffiatori a lobi oil-free e compressori a vite oil-free o con iniezione d'olio nei seguenti range: 

Soffiatori a lobi, compressione oil-free

Serie GR
pressione differenziale fino a 1,5 bar
Portate da 100 a 50.000 m³/h
Serie GQ

pressione differenziale fino a 1,5 bar
Portate da 15.000 a 100.000 m³/h

Compressore a vite

Compressione con iniezione d'olio
Serie VMY 36 (refrigerazione e gas di processo)
differenza di pressione singolo stadio fino circa 20 bar,
Portate da 500 a 8.900 m³/h
Serie VMY 56 (refrigerazione e gas di processo)
Differenza di pressione fino a 25 bar;
Portate da circa 300 a 2.700 m³/h

Compressione oil-free
Serie VR
Differenza di pressione fino a 52 bar
Portate da circa 650 a 120.000 m³/h

Dopo un'attenta fase di preparazione dell'offerta, di progettazione e di messa in servizio, il cliente riceverà una soluzione adatta alle sue necessità, affidabile e durevole nel tempo. I compressori per gas AERZEN offrono all'operatore un elevato standard di qualità con tecnologia sempre all'avanguardia, elevata efficienza energetica e una lunga durata di funzionamento, che in alcuni casi supera anche i 30 anni. 

Soffiatori a lobi, serie GR

La serie GR di soffiatori a lobi oil-free con tenute speciali per gas di processo in grado di gestire differenze di pressione fino a 1.500 mbar e portate da 100 a 50.000 m³/h. I sistemi, che funzionano con il principio volumetrico, sono in grado di adattarsi automaticamente alle variazioni delle condizioni operative. Vengono utilizzati, ad esempio, come soffiatori per gas in forni per la produzione del coke, in altoforni nell'industria siderurgica e per la compressione di gas misti H2-, CH-, CO, vapore acqueo e gas particolarmente critici o tossici. A seconda dei requisiti di processo, per questi sistemi di compressione oil-free, AERZEN può utilizzare ghisa sferoidale, acciaio o acciaio inossidabile, per le parti a contatto con il processo e diverse varianti di tenute per la camera di compressione. La camera di compressione e le camere di lubrificazione sono completamente separate da camere atmosferiche. Data la forma costruttiva particolarmente robusta, il compressore è in grado di comprimere gas anche molto contaminati da polvere, catrame, particolato o frazioni liquide. Per il lavaggio e il raffreddamento possono essere iniettati liquidi come acqua e solventi. 

Soffiatori a lobi, serie GQ

Per differenze di pressione fino a 1,2 bar (speciali unità monostadio fino a 1,5 bar, o unità a doppio stadio fino a 3,0 bar), è disponibile la serie GQ di soffiatori a lobi oil-free per portate da 15.000 a 100.000 m³/h. Per differenze di pressione fino a 2,0 bar, ad esempio nei processi Midrex® nell'industria siderurgica, vengono azionate più gruppi a due stadi in parallelo. Anche i sistemi della serie GQ funzionano con il principio volumetrico. Anch’essi si adattano automaticamente alle variazioni delle condizioni operative. Le macchine della serie GQ vengono utilizzate principalmente nell'industria siderurgica per la compressione dei gas di processo e di raffreddamento e sono provviste, per questi scopi specifici, di speciali tenute nella camera di pompaggio. Come esempio di qualità AERZEN in una applicazione estrema, i soffiatori a lobi oil-free della serie GR sono omologati ai sensi del regolamento KTA come destinati alla compressione di vapore acqueo nei circuiti secondari delle centrali nucleari. Questi soffiatori rappresentano gli standard più rigorosi in termini di produzione, procedure di ispezione e collaudo. Il lavoro di preparazione, i collaudi preliminari e l'approvvigionamento di materie prime possono iniziare, per ordini di questo tipo, fino a tre anni prima dell'avvio della produzione. Tutti i sistemi GQ sono resistenti alle impurità contenute nel gas (ad es. polvere, sporcamenti o frazioni liquide). Per il raffreddamento del gas o per la pulizia della camera di compressione, è possibile utilizzare acqua ad iniezione continua. 

Il compressore a vite serie VMY con iniezione d'olio nell'industria frigorifera

<font face="Arial, serif">Per molti anni e con grande successo, AERZEN progettava e costruiva gli stadi dei compressori a vite con iniezione d'olio, come terzista per impiantisti del settore della refrigerazione industriale. Dal 2012, una filiale si è specializzata nelle attività di vendita, progettazione e packaging degli impianti di refrigerazione. AERZEN HUNGÁRIA KFT., con sede a Esztergom, Ungheria opera come centro di eccellenza e fornisce in tutto il mondo gruppi di refrigerazione basati sui compressori a vite VMY. È possibile raggiungere livelli residui d’olio da 5 a 1 ppm, grazie al separatore d’olio installato sulla mandata Gli impianti di refrigerazione AERZEN serie VMY con iniezione d'olio consentono di effettuare regolazioni in mandata dal 100 al 20%, per mezzo di un controllo integrato della portata, il che consente di ottenere una compressione particolarmente economica del gas naturale, dei gas inerti, dell'ammoniaca, dell'elio, degli idrocarburi, del cloruro di idrogeno, dell'anidride carbonica, delle miscele di gas e dei gas di processo. L’iniezione d'olio rende il compressore insensibile alle variazioni di volume, temperatura e pressione. I compressori a vite AERZEN, serie VMY vengono utilizzati in circuiti di raffreddamento a circuito chiuso (ammoniaca, freon, elio)</font>

I compressori a vite serie VMY con iniezione d'olio per la compressione dei gas di processo.

I compressori a vite AERZEN serie VMY con iniezione d’olio sono progettati su misura per rispondere alle molteplici esigenze dell'industria dei gas di processo. Vengono utilizzati per la compressione dei gas, ad esempio il metano, i gas inerti, gli idrocarburi e altre miscele di gas di processo. I campi di applicazione includono l'industria chimica, petrolchimica, la produzione di energia, ecc. L’iniezione d'olio consente al compressore di resistere alle variazioni di volume, temperatura e pressione. È possibile raggiungere livelli residui d’olio da 5 a 1 ppm, grazie al separatore d’olio installato sulla mandata

I compressori a vite oil-free serie VR nella tecnologia dei gas di processo

Grazie al funzionamento oil-free e alla possibilità di iniezione acqua, i compressori a vite AERZEN serie VR, con flusso del gas dall’alto verso il basso, possono essere utilizzati per gas con diversi pesi molecolari, impurità o tendenza alla polimerizzazione e per processi che devono essere privi di contaminazione da olio. I limiti operativi dell’apparecchiatura vengono determinati dagli intervalli di pressione e temperatura e dal limite massimo di giri del compressore. I compressori possono gestire differenze di pressione fino a 25 bar e temperature massime di mandata di 250°C (160°C con stadio in acciaio inossidabile). I compressori a vite mono e multi stadio per i gas di processo sono disponibili con intercooler. I compressori operano con portate da 600 m³/h a 120.000 m³/h con numero di giri del rotore da 2.000 a 20.000 giri. I compressori a vite AERZEN oil-free per gas di processo presentano un profilo del rotore asimmetrico 4 + 6 - (rotore maschio a 4, rotore femmina a 6). Questo profilo si traduce in un diametro del rotore sufficientemente forte per sopportare le pressioni di mandata massime. Il compressore Vr è in grado di essere utilizzato in conformità dei requisiti normativi internazionali, come ad esempio API 619, 613, 614, 671, ecc., le norme sui gas acidi (NACE) e altre specifiche del cliente. I compressori a vite oil-free serie VR vengono utilizzati negli impianti chimici e petrolchimici, in raffinerie, cokerie, fabbriche di soda e acciaierie, , forni per calce (coke oven gas), gas misti e gas con concentrazioni di solfuro di idrogeno (sour gas). L'iniezione d'acqua viene utilizzata per il raffreddamento, per evitare la polimerizzazione (ad esempio nella concentrazione di butadiene) e nella produzione della gomma SBR. È anche possibile l’iniezione spot di solventi per la pulizia. L’iniezione di acqua nei compressori oil-free della serie VR, offre una migliore tenuta e una costante pulizia nei casi in cui impurità del gas, come catrame, naftalene e tracce di polimeri che tendono a depositarsi sui rotori e sulle pareti del cilindro.

Conclusione

Per la compressione dei gas nell'industria dei gas di processo e della refrigerazione non esistono soluzioni pre assemblate. Quasi tutte le applicazioni richiedono soluzioni specifiche, che devono essere individuate in stretta collaborazione tra il fornitore e il cliente già nella fase di progettazione. Oltre all'ampia gamma di prodotti, AERZEN offre la massima competenza per la ricerca di soluzioni su misura per la compressione dei gas nell'industria dei gas di processo e della refrigerazione. Mettendo a frutto sessant’anni di esperienza in vari settori a livello internazionale, AERZEN offre soluzioni su misura per la creazione di progetti particolarmente economici e affidabili, ottimizzati per aumentare l'efficienza energetica nella compressione nell'industria dei gas di processo e della refrigerazione.

Autore: Norbert Barlmeyer, giornalista specializzato nella tecnica dell'aria compressa, Bielefeld