Compressor (gas): verschil tussen versies

Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Regel 1:
Een '''compressor''' is een apparaat dat een gas, vaak [[lucht]], kan samenpersen en onder hogere [[Druk (grootheid)|druk]] beschikbaar stelt. Bij [[gasturbine]]s en [[straalmotor]]en maakt de compressor zelfs integraal deel uit van de motor.
 
==Redenen om gas te comprimerencmprimeren==
Hoewel alle toepassingen van compressoren gemeen hebben dat het aangezogen gas wordt samengeperst en in druk verhoogd wordt, kan het uiteindelijke doel heel verschillend zijn. Bijvoorbeeld:
* Bij het oppompen van banden is de ''drukverhoging'' van belang.
Regel 16:
In de naamgeving van de verschillende compressortypen wordt dit onderscheid vaak niet gemaakt. Vacuümpompen en [[fietspomp]]en werken op gassen en zijn dus geen pompen, maar compressoren. De [[rootscompressor|rootscompressor, rootsblower of lobbenpomp]] is een twijfelgeval. Er vindt geen inwendige drukverhoging plaats die een classificatie als ventilator suggereert. Aan de andere kant kunnen er aanzienlijke drukken mee opgebouwd worden door voldoende gas in een afgesloten volume te doen stromen.
 
==Procescompresor==
==Procescompressor==
In de [[industrie]] en [[aardgas]]winning worden procescompressoren gebruikt die vaak enkele [[Watt (eenheid)|megawatt]]s aan elektrisch vermogen opnemen, of die door een [[gasturbine]] worden aangedreven. Bij de productie van ld[[Polyetheen|PE]] wordt de grondstof [[etheen]] in meerdere compressietrappen op een druk van maximaal 2850 [[bar (druk)|bar]] gebracht, afhankelijk van de gewenste soort PE. Bij [[aardgas]]winning kunnen compressoren miljoenen m³ per dag samenpersen tot 80 bar. Toepassingen zijn te vinden in de chemie en productie van edelgassen.
 
== Soorten compressorencompresoren ==
Net als [[Pomp (machine)|pompen]] kunnen compressoren in twee hoofdgroepen opgedeeld worden: mechanische compressoren zoals een zuiger- of schroefcompressor en dynamische compressoren (ook wel turbocompressor genoemd) zoals een centrifugaal- of axiaalcompressor.
 
Regel 44:
De lucht komt via het luchtfilter en wat de compressor niet aanzuigt kan ook niet gecomprimeerd worden. Hoe meer weerstand er aan de inlaatzijde zit, hoe later de afgeregelde druk bereikt wordt.
 
Bij een dieselmotor wordt geen brandstof met de inlaatlucht gemengd, maar wordt de brandstof in de al gecomprimeerde lucht in de verbrandingskamerdeamer gespoten.
Bij een diesel wordt het motorgedrag, wat de bestuurder met het gaspedaal regelt, bepaald door de hoeveelheid ingespoten brandstof. Het gaspedaal stuurt de brandstofpomp en er zit geen ´gasklep´ in het inlaatkanaal. De dieselmotor kan altijd onbeperkt lucht aanzuigen.
Een voordeel hiervan is dat tijdens de overlap, waarbij zowel de in- als de uitlaatklep open staan, de verbrandingsgassen door een overschot aan lucht naar buiten gespoeld worden én dat de motor feitelijk intern luchtgekoeld wordt.
Regel 51:
De turbo wordt zo gekozen dat deze bij lagere toerentallen al begint te werken en er is een overdrukklep ingebouwd om te voorkomen dat de turbo bij hoge toerentallen te veel druk opbouwt.
Die klep heet ´waste-gate´, en werd in 1976 geï.
De klep wordt bediend door de druk in het inlaatkanaalial en leidt als de ingestelde druk bereikt is uitlaatgas om, opdat de turbine niet onnodig meer aangedreven wordt dan voor de ingestelde inlaatdruk nodig is. Bij variabele turbine geometrie vervalt de noodzaak hiervoor.
 
De ''uitlaatgasturbo'' bestaat uit twee stromingsmachines: een turbinewiel en een compressorwiel, die op een gemeenschappelijke as zijn gemonteerd. De turbine benut de in de uitlaatgassen aanwezige energie voor de aandrijving van de compressor die verse lucht aanzuigt en gecomprimeerde lucht in de cilinder (verbrandingskamer) perst. De turbo is stromingstechnisch met de motor verbonden. Zijn toerental hangt niet af vanverbrandinu het motortoerental maar van het debiet uitlaatgassen. Een turbo werkt niet goed bij lage toerentallen. Dit wordt het "turbogat" genoemd. De turbo heeft enige tijd nodig om op toeren te komen, dit is duidelijk merkbaar bij het optrekken. Eenmaaloptreenmaal over het keerpunt heen zal een auto met turbo veel sneller accelereren dan een auto met supercharger. Daarom worden in moderne auto's wel 2 turbo's in serie geplaatst ([[Registerdrukvulling]]). Eén voor de lage toerentallen en één voor de hoge toerentallen.
 
De komende jaren zal het gebruik van turbocompressors gaan toenemen, zeker bij dieselmotoren in de auto-industrie. De grootste turbocompressorproducenten zijn: Garrett, KKK, Schwitzer, Holset, Mitsubishi en IHI.
Regel 60:
Een [[supercharger]] is vergelijkbaar maar werkt beter bij lagere toerentallen omdat deze via aandrijfriemen wordt aangedreven door de krukas en dus door de motor zelf. De turbocompressor wordt als economischer beschouwd en wordt daarom ook veel vaker gebruikt dan de supercharger.
 
== LuchtcompressorLuchtcompresor ==
Een luchtcompressor zuigt omgevingslucht aan om deze vervolgens te comprimeren. Deze gecomprimeerde lucht wordt [[perslucht]] genoemd. Het geheel bestaat, naast een compressor, vaak uit een buffervat om een groot verbruik in korte tijd te kunnen opvangen bij een relatief constant blijvende druk, en apparatuur om de kwaliteit van de perslucht te beïnvloeden zoals persluchtdrogers en persluchtfilters. Luchtcompressoren bestaan in vele varianten. Luchtcompressors worden onder andere gebruikt voor [[drilboor|drilboren]] en ander pneumatisch gereedschap. Dit gereedschap wordt er met een luchtslang op aangesloten.
 
== Jaarlijks energieverbruik van de compressorcompresor - basisformule ==
Het energieverbruik van de compressor:
 
Vermogen van de compressorcompressogeeft (ineen kW)betrouwbaar xbeeld aantalvan draaiurende per jaar x kostenergiekost van de elektriciteit (uitgedrukt in euro per kWh)compressor.
 
Deze formule geeft een betrouwbaar beeld van de energiekost van de compressor.
 
Afhankelijk van het rendement van de compressor en de service factor, kan hier een schommeling van +/- 20 % op zitten. Lees de volgende alinea over rendement, service factor en verbruik bij vollast/ nullast om de formule aan te passen.
 
== Rendement van de compressorcompresor, service factor en verbruik bij nullast ==
De eenvoudige formule hierboven geeft een goed beeld van het energieverbruik van de compressor. Om het resultaat te verfijnen, moeten we rekening houden met
 
Regel 81 ⟶ 79:
Het '''rendement van de compressor''' hangt af van de energie-efficiëntie van de motor. De energie-efficiëntie van een 75kW compressor met IE3 motor is +/- 95%. Bij oudere of kleinere compressoren is de energie-efficiëntie lager (85 a 90%).
 
Sommige compressorfabrikanten produceren compressoren met een '''service factor''' van bijvoorbeeld 1,1 of zelfs 1,2. Dit betekent dat de compressor hoger in vermogen gaat dan het aangeduide vermogen. Een 15kW compressor met een service factor van 1,15 levert en verbruikt eigenlijk 17,25 kWk.
 
Voor compressoren met vaste draaisnelheid is ook het '''verbruik bij nullast''' belangrijk. Dit is het verbruik van de compressor wanneer hij wel draait maar geen perslucht produceert. Voor een schroefcompressor is het verbruik bij nullast typisch 35% à 50% van het verbruik bij vollast.
Regel 100 ⟶ 98:
(Vermogen van de compressor (in kWh))/Motorefficiëntie x Service factor van de compressor x Aantal draaiuren in nullast per jaar x Verbruik in nullast (in % tegenover het verbruik bij vollast) x De kost van de elektriciteit (in euro per kWh)
 
'''De jaarlijkse energiekost van de compressor is de som van deze 23333 delen.'''
 
== Bronnen ==