Sprężanie azotu i powietrza wygląda podobnie tylko z zewnątrz

Maszyna stoi na tej samej ramie, ma podobny napęd i zbliżoną obsługę. Różnice zaczynają się w miejscach, których nie widać na zdjęciu katalogowym: w uszczelnieniach, w sposobie zabezpieczenia przed przedostaniem się gazu na zewnątrz i w wymaganiach dotyczących pomieszczenia.

Co decyduje o wykonaniu maszyny

Przy doborze sprężarki do gazu innego niż powietrze rozstrzygają cztery właściwości medium.

• Palność i zdolność do tworzenia mieszanin wybuchowych z powietrzem.
• Reaktywność wobec materiałów uszczelnień, olejów i metali zastosowanych w maszynie.
• Masa cząsteczkowa, która wpływa na parametry pracy stopni sprężających.
• Wymagana czystość gazu na wylocie, w tym dopuszczalność kontaktu z olejem smarującym.

Azot i argon są gazami obojętnymi, więc od strony bezpieczeństwa pożarowego nie stawiają wymagań szczególnych. Uwagi wymaga natomiast szczelność, bo wyciek gazu obojętnego do zamkniętego pomieszczenia obniża w nim zawartość tlenu, a tego nie widać i nie czuć.

Gazy palne to inna kategoria

Przy biogazie, gazie ziemnym i wodorze maszyna musi być wykonana jako gazoszczelna, a instalacja zaprojektowana zgodnie z wymaganiami dla stref zagrożonych wybuchem. Dotyczy to nie tylko samej sprężarki, ale też napędu, armatury, oprzyrządowania pomiarowego i wentylacji pomieszczenia.

Wodór wymaga dodatkowo doboru materiałów odpornych na jego oddziaływanie oraz szczególnej uwagi przy uszczelnieniach, bo cząsteczka o tak małych wymiarach przechodzi tam, gdzie inne gazy zostają zatrzymane. Te wymagania ustala się na etapie projektu instalacji, nie przy zamawianiu maszyny.

Skąd bierze się gaz do sprężania

Przy azocie zakład ma zwykle dwie drogi. Pierwsza to dostawa w butlach albo w postaci ciekłej i sprężanie na miejscu do wymaganego ciśnienia. Druga to wytwarzanie azotu na miejscu z powietrza, a sprężarka pracuje wtedy jako element instalacji za generatorem.

Wybór wpływa na dobór maszyny, bo w pierwszym przypadku gaz wchodzi już pod pewnym ciśnieniem i rolą urządzenia jest doprężenie, a w drugim sprężanie zaczyna się praktycznie od ciśnienia atmosferycznego. To dwie różne konstrukcje i dwa różne zakresy pracy, mimo że medium jest to samo.

Znaczenie ma też wymagana czystość gazu na wylocie. Jeżeli proces nie dopuszcza śladów oleju, decyzja o wykonaniu bezolejowym zapada przed wyborem wielkości maszyny, bo ogranicza dostępne warianty konstrukcyjne.

Czego nie da się przenieść z instalacji powietrznej

Zakład przyzwyczajony do pracy ze sprężonym powietrzem wnosi zwykle kilka nawyków, które przy gazach technicznych przestają obowiązywać. Odpowietrzanie układu do atmosfery, dmuchanie sprężonym medium dla oczyszczenia stanowiska albo traktowanie drobnego wycieku jako sprawy bez znaczenia mają tu zupełnie inne konsekwencje.

Zmienia się też podejście do magazynowania i dystrybucji, bo zbiornik i rurociąg muszą być dobrane do konkretnego medium oraz ciśnienia. Punktem wyjścia pozostaje jednak ten sam zestaw danych co przy powietrzu: ciśnienie wymagane przez proces, wydajność w punkcie pracy i sposób chłodzenia. Jak ułożyć te parametry w kolejności, pokazuje dobór sprężarki do wysokiego ciśnienia, a specyfika gazu dokłada się do nich jako warstwa dodatkowych wymagań, nie jako osobna procedura.