Compresoarele cu diafragmă, cu avantajele lor de scurgeri zero și curățenie ridicată, sunt utilizate pe scară largă în industria de energie chimică, farmaceutică și nucleară. Diferențele lor de proiectare principale se află în primul rând în configurația lor, care este detaliată mai jos în patru categorii:
1. Single - etapă, single - acționare
Acest tip are cea mai simplă structură, comprimând gaz prin mișcarea reciprocă a unei singure diafragme. O parte a diafragmei contactează mediul, în timp ce cealaltă parte este condusă de ulei hidraulic. Raportul de compresie este de obicei de la 1: 3 până la 1: 8 (Sursa de date: Manual de inginerie a compresorului).
Caracteristici:
- costuri reduse și întreținere ușoară;
- presiune scăzută de ieșire, potrivită pentru laboratoare sau sisteme mici de alimentare cu aer;
- Aplicații tipice: compresie medicală de oxigen și alimentare cu aer pentru instrumente pneumatice mici.
2. Etapa unică -, dublu - acționare
Diafragma alternează între două părți pentru comprimarea gazului, cu ulei hidraulic care conduce centrul. Eficiența compresiei este crescută cu peste 30% (consultați datele experimentale din utilajele fluide, 2021).
Caracteristici:
- ieșire continuă mai ușoară cu vibrații minime;
- adecvat pentru aplicații de presiune Medium - (0,5-10 MPa);
- necesită un bloc de supape cu două -, rezultând o structură puțin mai complexă.
3. Seria de etape multi -
Produsul de presiune ridicat - se realizează prin conectarea a două sau trei unități de compresie în serie, cu răcitoare între etape. De exemplu, o serie de trei - se poate comprima gazul natural la 25 MPa (exemplu citat din API 618).
Caracteristici:
- Raportul de compresie a fiecărei etape este controlat în 3 pentru a evita supraîncărcarea diafragmei;
- consum ridicat de energie, dar potrivit pentru aplicații de presiune ridicate -, cum ar fi depozitarea gazelor lichefiate;
- Industrie tipică: stații de alimentare cu hidrogen pentru vehicule cu hidrogen.
4. Opus echilibrat
Două seturi de diafragmă sunt aranjate simetric, cu o schimbare de fază de 180 de grade, pentru a compensa forțele inerțiale. Amplitudinea vibrațiilor este redusă cu 70% (sursa de date: brevet CN110685952A).
Caracteristici:
- Suitable for high flow rates (>500 m³/h);
- structură compactă, dar necesită o precizie de procesare ridicată;
- utilizat în mod obișnuit în industria energiei nucleare pentru procesarea gazelor inerte.
Analiză extinsă:
Selecția modelului necesită o examinare cuprinzătoare a cerințelor de presiune (de exemplu, etapa unică -<10 MPa), media characteristics (corrosive gases require coating), and space constraints (opposed-type diaphragms take up less space). Future trends will focus on intelligent monitoring (e.g., diaphragm crack warning) and the use of composite materials (e.g., graphene-reinforced diaphragms).
