Kompressorikatsaus

Abstract

Kompressoreilta vaadittavat tilavuusvirrat sekä painesuhteet vaihtelevat huomattavasti eri käyttökohteiden välillä. Myös kaasun ominaisuudet ja paineistetun kaasun laatuvaatimukset asettavat omat haasteensa kompressorisuunnittelulle. Siksi onkin kehitetty useita eri toimintaperiaatteilla toimivia kompressorityyppejä, joilla jokaisella on omat hyvät ja huonot puolensa. Tämän työn tavoitteena on tutustua yleisten kompressorityyppien toiminta-arvoihin ja ominaisuuksiin aiheeseen liittyvän kirjallisuuden avulla. Kompressorit myös jaotellaan niiden toimintaperiaatteen perusteella.

Ensimmäisenä tarkasteltavana päätyyppinä on kineettiset kompressorit, joihin kuuluu radiaali- ja aksiaalikompressorit. Kineettisten kompressoreiden toiminta perustuu kaasun suhteellisen nopeuden kiihdyttämiseen ja hidastamiseen. Ne soveltuvat parhaiten suuremmille tilavuusvirroille ja niiden avulla saadaan tasainen virtaus kompressorin painepuolelle. Toinen kompressoreiden päätyyppi on staattiset kompressorit, joihin kuuluu mäntäkompressorit sekä pyörivätyyppiset kompressorit. Staattiset kompressorit nostavat kaasun painetta ohjaamalla kaasun suljettuun tilavuuteen, joka alkaa pienenemään puristaen kaasua. Staattiset kompressorit vaativat enemmän kunnossapitoa ja niiden tilavuusvirrat ovat pienempiä kuin kineettisten. Staattisilla kompressoreilla painepuolen virtaus saattaa olla syklistä

Flow rates and pressure ratios required from compressors vary significantly between different applications. Gas properties and quality requirements of the pressurized gas add their own challenges to compressor design. Therefore many different compressor types with unique working principles have been developed. Each compressor type has its own pros and cons. The aim of this bachelor’s thesis is to examine flowrate and pressure ratio values as well as other properties of common compressor types by using existing literature. Compressors are also sorted based on their working principles.

The first main compressor type is dynamic compressors, which includes radial- and axial compressors. Dynamic compressors work by accelerating and de-accelerating the gas. They are best fitted for the largest flowrates and their discharge flow is steady. The second main compressor type is positive displacement compressors, which includes reciprocating and rotatory compressor types. Positive displacement compressors increase the pressure of the gas by confining it in a closed space that starts to decrease. Positive displacement compressors have lower flow rates and the flow may be cyclic. They often require more mechanical maintenance than dynamic compressors.