整体齿轮离心式压缩机(IGC) 在工业气体、石油和天然气以及发电等领域发挥了重要作用。它的应用可以追溯到20世纪60年代末,开始用于压缩空气、氮气、各种碳氢化合物和下游石化产品,也出现在中低压力CO2应用中。
整体齿轮离心式压缩机(IGC) 在工业气体、石油和天然气以及发电等领域发挥了重要作用。它的应用可以追溯到20世纪60年代末,开始用于压缩空气、氮气、各种碳氢化合物和下游石化产品,也出现在中低压力CO2应用中。
到21世纪初,出现了许多需要使用更高压力二氧化碳的新应用。例如:提高石油和天然气开采量(EOR)、生物燃料以及在超临界动力循环中使用CO2作为工作流体,此时需要气体高于其临界温度和压力,使其成为超临界流体。在这些应用中,使用整体齿轮离心式压缩机已经成为生产sCO2(超临界二氧化碳)所需压力水平的解决方案。
现如今,倡导绿色能源循环经济,整体齿轮离心式压缩机(IGC)进一步被应用于二氧化碳捕捉、固存运输和再利用(CCUS)。
整体齿轮离心式压缩机(IGC)
1.整体齿轮压缩机(IGC)是一个齿轮箱连接多个压缩机级;
2.驱动机(如电机)与大齿轮联接,驱动多个小齿轮。整体齿轮压缩机通过将叶轮放置在单独的小齿轮上,可以提供不同转速;
3.每个压缩级均以更优速度运行,以提升效率;
4.从空气动力学上,IGC在每级可实现更高的压比,这样能减少达到目标出口压力所需的压缩级。
案例:整体齿轮离心式压缩机(二氧化碳压缩机) VS 单轴压缩机的效率比较
下面所述项目位,项目中使用了2台年处理30万吨二氧化碳的阿特拉斯·科普柯气体与工艺事业部8级整体齿轮离心式二氧化碳压缩机。压缩机将1 bara的湿CO2压缩至200 bara,在后半段压缩中,气体介质处于sCO2状态。在相同的运行条件下,对比单轴压缩机模型计算,整体齿轮压缩机(IGCs)具有更高的效率。主要表现在以下方面:
1.单轴压缩机需要12级压缩,而整体齿轮压缩机(IGC)仅需8级即可完成相同压比的处理。
2.单轴压缩机叶轮处于恒定转速,而整体齿轮压缩机(IGC)多轴转速范围为单轴的90%-180%。
3.整体齿轮压缩机的功耗降低约20%,等温效率提高约15%。
4.在单轴设计中,设置中间冷却器需要将壳体分为多个部分,使得体积更大、成本更高。而在IGC中,每个压缩级中更易设置中间冷却器,有利于提高等温效率。