Compressores de biogás de baixa pressão

Tipos de Compressores de Baixa Pressão para Biogás

Compressores de baixa pressão para biogás desempenham um papel vital na gestão sustentável de resíduos e na produção de energia renovável. São componentes essenciais em plantas onde o biogás é produzido através da digestão anaeróbia da matéria orgânica, como resíduos alimentares, resíduos agrícolas ou estrume. O biogás gerado nestas instalações é frequentemente misturado com ar, e a sua pressão é baixa. Por isso, é necessário um compressor de baixa pressão para transportar o gás para posterior purificação ou utilização, incluindo a possibilidade de o transformar em biometano, que pode ser injetado na rede de gás natural ou usado como combustível para veículos.

Existem vários tipos de compressores de baixa pressão para biogás disponíveis para diferentes aplicações e usos, como mencionado abaixo:

• Compressor de Biogás de Palhetas Rotativas:

  Um compressor de baixa pressão para biogás de palhetas rotativas funciona através da rotação de uma forma elíptica dentro do rotor. A cada rotação, o gás é aspirado, comprimido e libertado através de uma porta de descarga. É eficiente e bom para fluxos constantes de gás, mas pode desgastar-se mais devido às peças móveis.

• Compressor de Biogás de Caracol:

  Um compressor de baixa pressão para biogás de caracol empilha dois componentes em espiral. O biogás entra na parte externa, depois move-se para o centro, sendo comprimido. Este projeto não tem atrito e proporciona um funcionamento silencioso, ideal para melhorar a extração de gás a partir de digestores anaeróbios.

• Compressor de Biogás de Parafusos Rotativos:

  Os compressores de baixa pressão para biogás de parafusos rotativos têm dois parafusos helicoidais. Um parafuso empurra o gás, enquanto o outro o comprime. Este método comprime grandes quantidades de gás de forma eficiente, sendo adequado para grandes plantas de biogás onde a alta capacidade é essencial. Funcionam bem com cargas mais elevadas.

• Compressor de Biogás de Diafragma:

  Um compressor de baixa pressão para biogás de diafragma utiliza um diafragma flexível para mover o gás para dentro e para fora. São livres de óleo e adequados para manusear gases corrosivos, onde a pureza é importante, e proporcionam um funcionamento limpo ao isolar o gás das peças mecânicas no interior.

• Compressor de Biogás Centrífugo:

  Um compressor de baixa pressão para biogás centrífugo utiliza um rotor rotativo. À medida que o rotor gira, aumenta a velocidade do gás, o que aumenta a pressão. Estes tipos de compressores são ideais para aplicações com elevados caudais de gás e baixas pressões de funcionamento.

• Compressor de Biogás de Parafuso:

  Um compressor de parafuso de baixa pressão para biogás tem dois rotores helicoidais que envolvem e comprimem o gás. Este tipo de compressor pode lidar com volumes maiores de gás e é adequado para operação contínua, alta eficiência e baixa manutenção.

Especificações e Manutenção de Compressores de Baixa Pressão para Biogás

Especificações

• Vazão:

  A vazão de um compressor de baixa pressão para biogás refere-se à quantidade, medida em pés cúbicos padrão por minuto (scfm) ou metros cúbicos por hora (m3/h), de biogás que o compressor pode lidar por unidade de tempo. As vazões para compressores de baixa pressão para biogás podem variar. Os compressores pequenos podem ter uma vazão de cerca de 1 a 10 scfm (30 a 300 scm), enquanto os modelos industriais maiores podem lidar com 50 scfm (1,500 scm) ou mais.

• Faixa de Pressão:

  Os compressores de baixa pressão para biogás operam tipicamente a pressões de cerca de 0 a 15 psi. Alguns podem chegar aos 30 psi. São concebidos para melhorar o fluxo de biogás a baixas pressões, ao contrário dos compressores de alta pressão que lidam com faixas de pressão mais elevadas.

• Potência do Motor:

  A potência dos compressores de baixa pressão para biogás está tipicamente entre 1 a 10 cavalos de potência. Isto corresponde a cerca de 0,75 a 7,5 kw. As unidades mais pequenas podem usar energia monofásica, enquanto as maiores usam trifásica. A escolha da potência do motor depende do tamanho e da função do compressor.

• Dimensões e Peso:

  Os compressores de baixa pressão para biogás estão disponíveis em diferentes tamanhos para se adaptarem a várias configurações. Os modelos portáteis pequenos podem ter dimensões de cerca de 24 x 18 x 18 polegadas (610 x 457 x 457 mm) e pesar 100 lbs (45 kg). Os maiores montados em estações podem ter até 48 x 36 x 36 polegadas (1,219 x 914 x 914 mm) e pesar 300 lbs (136 kg).

Manutenção

É necessária uma manutenção adequada dos compressores de baixa pressão para biogás para uma vida útil prolongada e uma operação confiável. Algumas das práticas de manutenção típicas incluem as seguintes.

• Verificações Diárias: No início de cada dia, os operadores devem efetuar uma inspeção visual do compressor. Procure quaisquer sinais de danos, peças soltas ou fugas de gás. Verifique se a válvula de entrada de biogás está a funcionar corretamente e se não existem bloqueios. Verifique também se os componentes não estão a sobreaquecer. Temperaturas superiores a 185 graus Fahrenheit (85 graus Celsius) podem causar a falha prematura de algumas peças. Outras peças que precisam de verificação frequente de sobreaquecimento são rolamentos, selos e o motor. Faça funcionar o compressor para que a temperatura seja distribuída uniformemente e, em seguida, examine a unidade. A pressão e a vazão também devem ser verificadas diariamente durante a operação. Certifique-se de que o compressor está a trabalhar dentro da sua faixa de pressão recomendada sem quedas na vazão. As leituras devem ser registadas e quaisquer resultados anormais devem ser investigados prontamente.
• Manutenção Semanal: Uma vez por semana, devem ser efetuadas verificações mais detalhadas. Comece por inspecionar as correias e os rolamentos. Procure quaisquer rachaduras ou deslizamentos nas correias. Os rolamentos devem ser regreaxados de acordo com o cronograma do fabricante. O acoplamento entre o compressor e o motor também deve ser examinado. Certifique-se de que não há problemas de alinhamento ou desgaste nas peças de acoplamento. Qualquer desalinhamento deve ser ajustado prontamente para evitar danos. Verifique também as ligações elétricas. Certifique-se de que não existem ligações soltas ou corroídas e que o isolamento de todos os fios está intacto. As ligações de aterramento também devem ser verificadas, e deve ser tomado cuidado extra com os motores trifásicos.
• Manutenção Mensal: Pelo menos uma vez por mês, deve ser efetuada uma manutenção mais completa. Isto inclui a troca do óleo, que deve ser drenado e substituído por óleo novo. O filtro de óleo também deve ser substituído. Os filtros de ar também precisam de ser limpos ou substituídos para remover qualquer poeira ou detritos que entrem no sistema. Todos os acessórios e parafusos devem ser verificados para garantir que estão apertados e com o torque correto para os níveis especificados no manual. As aletas de refrigeração e as superfícies externas também devem ser limpas para remover qualquer sujidade acumulada. Para compressores arrefecidos a água, o nível do refrigerante deve ser verificado e deve ser reabastecido, se necessário.
• Reparações Trimestrais: As peças principais dos compressores, como válvulas e bombas, precisam de ser inspecionadas pelo menos uma vez a cada 3 meses. O manual de serviço deve ser seguido de perto. Durante a inspeção, se alguma peça estiver excessivamente gasta, deve ser substituída.

Aplicações de compressores de baixa pressão para biogás

• Recolha e Transporte de Gás

  Os compressores de baixa pressão para biogás desempenham um papel crucial na recolha e transporte de gás. Aumentam o biogás recolhido de instalações de digestão anaeróbia, como estações de tratamento de águas residuais e aterros sanitários, para unidades centrais de processamento de gás ou instalações de conversão de energia. Estas instalações podem incluir plantas de cogeração (CHP) e plantas de atualização de biogás. Os compressores de biogás também ajudam a injetar o biometano purificado na rede de gás natural ou a transportá-lo para locais remotos para utilização.

• Geração de Energia

  Os compressores de baixa pressão para biogás são ativos valiosos em aplicações de geração de energia. Aumentam a pressão do biogás para um nível adequado para utilização em motores a gás, que podem ser utilizados para produzir eletricidade e/ou calor. A energia gerada pode ser utilizada no local para satisfazer as necessidades energéticas da planta de biogás ou exportada para a rede para venda. Além disso, os compressores de biogás podem ser utilizados para garantir a disponibilidade do biogás como combustível para turbinas a gás, que são inseridas para produzir quantidades maiores de eletricidade, especialmente em sistemas de energia descentralizados.

• Processamento de Gás

  O processamento de gás refere-se ao tratamento e purificação do biogás para separar componentes valiosos ou remover impurezas indesejáveis. Os compressores de baixa pressão para biogás encontram uma utilização extensiva em instalações de processamento de gás. Aumentam a pressão do biogás para permitir o bom funcionamento das unidades de processamento de gás, como lavadores, secadores de gás, desumidificadores e separadores de gás. Estas unidades de processamento de gás tratam e condicionam o biogás para extrair biometano de alta pureza, unidades de remoção de sulfeto de hidrogénio (H2S), humidade e outros contaminantes.

• Recuperação de Dióxido de Carbono

  Os compressores de baixa pressão para biogás contribuem para a recuperação de dióxido de carbono (CO2) do biogás. Algumas instalações de processamento de gás instalam unidades de separação de CO2, como membranas ou sistemas de adsorção. Os compressores de biogás aumentam a pressão do biogás, permitindo que as unidades de separação funcionem de forma eficiente e extraiam CO2. O CO2 recuperado pode ser utilizado para várias aplicações, como a carbonatação de alimentos e bebidas, o enriquecimento de estufas ou como matéria-prima para a produção química. Isto não só aumenta a sustentabilidade do projeto de biogás, mas também gera uma fonte adicional de receita.

• Refrigeração e Ar Condicionado

  Os compressores de baixa pressão para biogás também podem ser utilizados nos setores de refrigeração e ar condicionado. Fornecem a compressão necessária do gás refrigerante, que é o fluido de trabalho nos sistemas de refrigeração, como chillers, frigoríficos e bombas de calor. Os sistemas de refrigeração podem ser sistemas de compressão de vapor ou de absorção. Os chillers e os frigoríficos são utilizados para remover o calor de um espaço ou área específica para baixar a temperatura, enquanto as bombas de calor são utilizadas para extrair calor do ar ambiente ou da água para aumentar a temperatura. Os compressores de biogás também fornecem soluções energeticamente eficientes e ecologicamente corretas, utilizando biogás como combustível para a compressão do gás refrigerante.

Como Escolher Compressores de Baixa Pressão para Biogás

Selecionar o compressor de baixa pressão para biogás certo é crucial para garantir um desempenho ótimo na geração de energia, gestão de resíduos e sustentabilidade ambiental. Aqui estão alguns fatores chave a ter em conta ao escolher compressores de baixa pressão para biogás:

• Vazão de Biogás:

  Identifique os requisitos de vazão em metros cúbicos por hora (m3/h). Selecione um compressor que possa lidar com a vazão específica para garantir uma transferência eficiente de gás.

• Taxa de Compressão:

  Considere a razão entre a pressão de saída e a pressão de entrada. Escolha um compressor que possa atingir a taxa de compressão necessária para a aplicação pretendida. Entretanto, escolha um compressor que possa tolerar a composição do biogás para evitar fugas de gás.

• Eficiência Energética:

  Procure compressores com alta eficiência energética para minimizar os custos operacionais e o impacto ambiental. Preste atenção ao consumo de energia e à classificação de eficiência do compressor.

• Requisitos de Manutenção:

  Determine os requisitos de manutenção para o compressor, incluindo a frequência e a complexidade. Escolha um compressor com necessidades de manutenção gerenciáveis ​​para minimizar o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

• Nível de Ruído:

  Considere o nível de ruído produzido pelo compressor, medido em decibéis (dB). Selecione um compressor com um nível de ruído que cumpra os regulamentos locais e minimize a poluição sonora na área circundante.

• Qualidade e Confiabilidade:

  Escolha um compressor de um fabricante conceituado conhecido por produzir equipamentos de alta qualidade e confiáveis. Leia críticas e avaliações para avaliar a qualidade e a confiabilidade do compressor.

• Custo e Orçamento:

  Considere o custo inicial do compressor e os custos operacionais e de manutenção a longo prazo. Equilibre o investimento inicial com o retorno do investimento esperado e as futuras economias de custos.

Perguntas e Respostas

Q1: Qual é a eficiência dos compressores de biogás?

A1: A eficiência dos compressores de biogás depende de vários fatores, como o tipo de compressor, a pressão a que opera, a vazão do gás, o seu projeto e condição. Alguns compressores de biogás podem atingir eficiências globais de 60% a 80%.

Q2: Quais são os benefícios dos compressores de biogás?

A2: Os compressores de biogás oferecem vários benefícios, incluindo o manuseio eficiente de gás, a conversão de energia e o aumento da utilização. Os compressores de biogás podem comprimir biogás de baixa pressão para pressões mais altas, tornando mais fácil o transporte e o armazenamento. Quanto maior a pressão, menor o volume. Os compressores de biogás são essenciais para converter o conteúdo energético do biogás numa forma que pode ser utilizada para gerar eletricidade, alimentar motores de combustão interna ou fornecer gás natural para gasodutos. O biogás comprimido também pode ser utilizado como combustível renovável para veículos, reduzindo assim a dependência de combustíveis fósseis.

Q3: Existem compressores de biogás feitos de aço inoxidável?

A3: Sim, existem compressores de biogás feitos de aço inoxidável. O aço inoxidável é um dos materiais utilizados na construção de compressores de biogás. O aço inoxidável oferece excelente resistência à corrosão e também é altamente durável.

Q4: Os compressores de biogás podem ser reparados?

A4: Sim, os compressores de biogás são reparáveis. Muitos compressores de biogás são concebidos para manutenção e os componentes de reparação estão geralmente disponíveis. No entanto, a manutenção regular é crucial para garantir que o compressor de biogás está a funcionar corretamente e para evitar a necessidade de reparos em primeiro lugar.