Краеугольные камни сжатия: лабиринтный компрессор Буркхардта

Норм Шейд, 30 мая 2023 г.

Уникальная технология поршневых компрессоров была впервые представлена ​​компанией Sulzer в 1935 году.

Рост рынка сжиженного природного газа (СПГ) привел к более широкому применению лабиринтных компрессоров как в стационарных, так и в морских установках. Вертикальные линейные поршневые лабиринтные компрессоры используют уникальную технологию между поршнем и стенкой цилиндра, а также между штоком поршня и уплотнительным сальником штока поршня. Эффект лабиринтного уплотнения создается многочисленными крошечными точками дросселирования, которые предотвращают утечку при переходе от высокого давления к низкому. В каждой точке дросселирования энергия давления преобразуется в кинетическую энергию в результате ограничения потока. Процесс продолжается в каждой комбинации точки дросселирования и объемной камеры вдоль стенки поршня и вдоль сальника штока поршня до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое снижение давления. Между прилегающими поверхностями поддерживается небольшой зазор, а ограниченное количество газа, проходящего через систему уплотнений, возвращается внутрь. Такое бесконтактное уплотнение поршня и штока поршня осуществляется без необходимости смазки и физического контакта, который мог бы привести к механическому трению или износу уплотнительных элементов в области цилиндра компрессора. Это дает преимущества в сжатии чистых газов без загрязнения, а лабиринтные компрессоры обычно имеют более длительный период времени между капитальными ремонтами, чем другие типы поршневых компрессоров.

Однако лабиринтные компрессоры не новы. Большинство из них сегодня производятся компанией Burckhardt Compression, но фактически впервые они были внедрены компанией Sulzer для сжатия аммиака на пивоварне в Цюрихе, Швейцария, в 1935 году. После нескольких лет сотрудничества компания Sulzer приобрела компанию Burckhardt Engineering Works в 1969 году. Несколько лет спустя компания Sulzer приобрела компанию Burckhardt Engineering Works. предприятие было переименовано в Sulzer-Burckhardt AG. До этого и Sulzer, и Burkhardt имели давний промышленный опыт: Sulzer прежде всего занимался паровыми и дизельными двигателями, а Burkhardt - поршневыми компрессорами.

Компания Sulzer была основана в 1834 году Иоганном Якобом Зульцер-Нойфертом в Винтертуре, Швейцария. Вместе с двумя его сыновьями, Иоганном и Саломоном, компания начала производить чугун. В 1841 году братья Зульцер изготовили свою первую паровую машину. В 1851 году к компании Sulzer присоединился английский инженер-конструктор Чарльз Браун, и она на протяжении десятилетий разрабатывала революционные новые паровые двигатели. В 1898 году началось сотрудничество с Рудольфом Дизелем, что привело к разработке первого дизельного двигателя Sulzer. Еще в 1880 году компания Sulzer также начала производство холодильных машин, что позже привело к разработке лабиринтного компрессора для безмасляного сжатия аммиака, используемого в холодильных циклах.

Франц Буркхардт основал свою компанию в 1844 году в Базеле, Швейцария, по производству машин для текстильной промышленности. В 1856 году компания начала производить паровые двигатели, а к 1883 году разработала и продала свой первый поршневой компрессор — одноступенчатую машину с сухим ходом, создававшую давление 87 фунтов на квадратный дюйм (6 бар). Продолжая работать под руководством сына Франца Августа, компания Буркхардта начала разработку компрессоров высокого давления. В 1913 году она поставила компрессор для синтеза аммиака на 4350 фунтов на квадратный дюйм (300 бар) компании BASF в Германии, заказчику, который приобрел один из первых компрессоров Буркхардта еще в 1885 году. В 1920-х годах компания начала разработку компрессоров на 12 327 фунтов на квадратный дюйм (850 бар). а затем процессы синтеза аммиака при давлении 14 500 фунтов на квадратный дюйм (1000 бар). К 1948 году технология высокого давления Буркхардта дошла до производства специального компрессора на 58 000 фунтов на квадратный дюйм (4000 бар) для пилотного завода в США, а в 1951 году было произведено одиннадцать гиперкомпрессоров на 21 750 фунтов на квадратный дюйм (1500 бар) для производства полиэтилена ( ПВД).

Начиная с 2000 года компания Sulzer начала продавать несколько своих подразделений, чтобы переориентировать свой бизнес. Это было завершено в 2002 году, когда компания Sulzer-Burckhardt была продана ее управленческой команде и стала Burckhardt Compression. В 2006 году компания Burckhardt Compression стала публичной компанией и вошла в число мировых лидеров в широком спектре технологий поршневых компрессоров.