왕복동 컴프레서는 다음과 같은 원리로 작동합니다. 양수 변위실린더 내에서 피스톤의 왕복 운동을 통해 부피를 줄여 가스를 압축하는 방식입니다. 아래는 API 618 표준을 준수하는 주요 작동 단계와 설계 기능에 대한 분석입니다:

1. 압축 주기

• 흡기 스트로크:

  • 피스톤이 아래쪽으로 움직여 진공을 생성하여 흡입 밸브.

  • 가스는 저압으로 실린더에 들어갑니다.

• 압축 스트로크:

  • 피스톤이 방향을 바꾸고 위로 이동하여 흡입 밸브를 닫습니다.

  • 가스 부피가 감소하여 배출 밸브의 균열 압력을 초과할 때까지 압력이 증가합니다.

• 방전 스트로크:

  • 그리고 배출 밸브 가 열리면 압축 가스가 배출 배관/시스템으로 강제 배출됩니다.

  • 피스톤이 스트로크를 완료하여 사이클을 재설정합니다.

API 618 규정 준수: 복동 실린더(양쪽 피스톤 스트로크에서 압축)는 API 618에서 요구하는 대로 효율성을 극대화하고 맥동을 최소화하기 위해 자주 사용됩니다.

2. 주요 구성 요소

• 크랭크샤프트 및 커넥팅 로드:
  드라이버(예: 모터, 엔진)의 회전 운동을 선형 피스톤 운동으로 변환합니다.

• 피스톤 및 실린더:
  정밀 가공된 피스톤과 강화된 실린더는 API 618에 따라 독성/인화성 가스 취급에 필수적인 누출 없는 압축을 보장합니다.

• 밸브(흡입/배출):
  높은 사이클 피로 저항성과 가스 호환성을 위해 설계된 압력 작동식 리드 또는 플레이트 밸브입니다.

• 맥동 감쇠기:
  ASME 코딩 맥동 병 또는 댐퍼는 압력 변동을 억제하여 API 618의 맥동 제어 요구 사항을 충족합니다.

• 피스톤 로드 패킹:
  멀티링 패킹 시스템은 API 618의 엄격한 배출 기준을 준수하여 가스 누출을 방지합니다.

3. API 618 관련 설계 고려 사항

• 동적 부하 분석:
  힘, 진동, 로드 하중을 엄격하게 시뮬레이션하여 연속적인 듀티 사이클 동안 기계적 고장을 방지합니다.

• 재료 선택:
  실린더, 밸브 및 배관은 API 지정 재료(예: 스테인리스 스틸, 합금 코팅)를 사용하여 H₂S 또는 CO₂와 같은 공격적인 가스로 인한 부식을 방지합니다.

• 냉각 및 윤활:

  • 재킷 실린더: 가스 온도를 최적으로 유지하여 성능 저하를 방지합니다.

  • 무급유 설계: 무급유 가스(예: 산소, 식품 등급 CO₂)가 필요한 애플리케이션의 경우 옵션입니다.

• 안전 시스템:
  통합 압력 릴리프 밸브, 온도 센서, 진동 모니터가 고장 없는 작동을 보장합니다.

4. 성능 특성

• 등방성 효율성: 일반적으로 가스 특성 및 스테이징에 따라 75-90%입니다.

• 압력 비율: 최대 비율 달성 스테이지당 1:3더 높은 비율을 위해 사용되는 다단계 구성.

• 맥동 제어: 다운스트림 배관을 보호하기 위해 API 618의 허용 맥동 제한(<2% 피크 대 피크)을 충족합니다.