Compressieprocessen

Compressieprocessen zijn thermodynamische processen waarbij een gas onder druk wordt samengedrukt, waardoor het volume afneemt en de druk stijgt. Ze komen voor in uiteenlopende technische systemen, zoals motoren, koel- en verwarmingscircuits en gasdistributienetten, en dienen om energie, arbeid of materiaal te verplaatsen, te conditioneren of op te slaan.

Veelvoorkomende ideale compressieprocessen zijn onder meer isothermische compressie (temperatuur constant), adiabatische of isentropische compressie (geen warmte-uitwisseling in een reversibele omstandigheid) en polytrope compressie (PV^n = constant, met n tussen 1 en gamma afhankelijk van de warmte-uitwisseling). In de praktijk treden warmteoverdracht en irreversibiliteiten op, waardoor de werkelijkheid afwijkt van het ideale model.

In de praktijk wordt compressie uitgevoerd met mechanische compressoren zoals zuigercompressoren, schroefcompressoren en centrifugaalcompressoren. Toepassingen omvatten levering van perslucht voor industrie en bouw, koel- en verwarmingsinstallaties, en de transmissie van aardgas via hoogdrukleidingen.

Prestatie-indicatoren zijn onder meer de compressieverhouding (uitgaande druk gedeeld door de inkomende druk), de efficiëntie (isentroop of polytroop) en het specifieke vermogen (kW per kg/s). Daarnaast spelen lekdichtheid, betrouwbaarheid en onderhoudskosten een belangrijke rol bij het ontwerp en de exploitatie.

Ontwerp- en operationele overwegingen omvatten koelbehoefte bij compressie, vooral bij multi-trapcompressie met intercooling; smering en oliebeheer in mechanische compressoren; warmteafvoer, geluidsniveau en veiligheids- en onderhoudsprocedures.