Compresseur centrifuge - Définition

Contraintes de fonctionnement

Plusieurs types de compresseurs centrifuges possèdent différentes contraintes de fonctionnement :

• Vitesse minimale de fonctionnement : en dessous d'une certaine vitesse, le compresseur ne peut effectuer correctement. Sous cette limite, il est arrêté ou mis en attente.
• Vitesse maximale tolérée : Au-delà de cette limite, le stress mécanique peut dépasser les limites sécuritaires et les vibrations du rotor peuvent s'élever rapidement. À ce moment, l'équipement devient dangereux et la vitesse doit être réduite pour prévenir des accidents.
• Stonewall ou étouffement :
  • Dans les équipements où les fluides circulent à haute vitesse, lorsque le flux augmente, la vitesse du fluide peut s'approcher de sa vitesse du son. Dans la plupart des cas, cette condition n'affecte pas le compresseur.
  • Dans les équipements à basse vitesse, les pertes augmentent au fur et à mesure que le système se rapproche de cette valeur et le taux de compression se rapproche de 1:1.
• Pointe : le compresseur ne peut ajouter suffisamment d'énergie au fluide pour dépasser la résistance du système. Cet état amène un changeent rapide dans la direction du flux (la pointe). En conséquence, des vibrations de hautes fréquences, une élévation de température et un rapide changement de poussée axiale peuvent survenir. Ces effets peuvent abîmer les joints d'étanchéité et les roulements mécaniques du rotor, le moteur d'entraînement (driver) du compresseur et le cycle d'opération. La plupart des turbomachines sont conçues pour soutenir des pointes ponctuelles. Cependant, si elles surviennent régulièrement sur de longues périodes ou que l'appareil est mal conçu, des pointes répétitives peuvent mener à une destruction catastrophique.

Applications

Le compresseur centrifuge est utilisé :

• dans les gazoducs (pour déplacer le gaz naturel du gisement au consommateur).
• dans les raffineries de pétrole et sur les sites de traitement de gaz naturel, pétrochimiques et chimiques.
• sur les sites de séparation de l'air (pour fabriquer des produits gaziers).
• dans les appareils de réfrigération de climatisation.
• dans les appareils fournissant de l'air comprimé .
• dans les turbines à gaz et les unités auxiliaires de puissance.
• dans les systèmes de pressurisation à bord des aéronefs (dans le but de maintenir une pression sécuritaire et confortable aux personnes).
• dans les turbocompresseurs et les turbochargeurs (qui servent à augmenter la puissance des moteurs à essence ou au diesel).
• sur les sites d'exploitation des champs pétrolifères, (pour injecter des gaz dans le sous-sol dans le but d'augmenter le taux d'extraction).