Récemment, Maintenance Partners a réalisé une modification « abradable sealing » sur un compresseur d’air axial/radial GHH d’une chaîne d’acide nitrique dans une usine d’engrais chimiques en Turquie. L’efficacité de ce compresseur a ainsi été augmentée de 7,36%.
En raison de la demande croissante d’engrais chimiques, le client nous a contactés pour améliorer l’efficacité d’un compresseur d’air axial/radial GHH. Ce compresseur tourne à 5250 tours/minute et a été construit en 1967. Il est en service depuis près de 50 ans et représente, à l’intérieur de l’usine, l’une des machines les plus cruciales pour la production de divers engrais chimiques à base d’azote et d’urée.
Modification « abradable sealing »
L’efficacité d’un turbocompresseur est influencée en grande partie par la recirculation interne du gaz compresseur (également « Internal Recycle Flow »). Pour résoudre ce problème, Maintenance Partners propose un système d’étanchéité modifié pour les roues radiales et les pistons d’équilibrage, ce qui permet de réduire la recirculation à un minimum.
Ceci est réalisé en minimisant les jeux entre le labyrinthe et le rotor. La modification consiste dans la suppression des labyrinthes de stator existants, l’installation de nouvelles bandes d’étanchéité de labyrinthe sur le rotor et l’installation de segments « abradable seal » dans le corps du compresseur à l’emplacement de l’ouverture de la roue du piston d’équilibrage.
Toutes les pièces nécessaires pour la modification ont été développées et produites par Maintenance Partners par le biais d’une reconfiguration.
Le nouveau système d’étanchéité a été installé sur place pendant un arrêt programmé de 3 semaines. Au cours de l’installation, des vibrations importantes causées par des problèmes d’alignement ont été mesurées. Le rotor a été réaligné de manière à supprimer les vibrations.
Etant donné que le compresseur avait été partiellement démonté pendant l’arrêt, l’occasion a été mise à profit pour scanner en 3D le support d’aube en vue de sa reconfiguration, sa modification et sa production à une date ultérieure.
Autres améliorations
Revêtement du rotor
Outre l’installation du système « abradable sealing », le rotor a été revêtu (roue radiale et aubes axiales) afin de le protéger contre la corrosion et l’encrassement. Le revêtement utilisé est un revêtement sans chrome qui résiste à des températures allant jusqu’à 260 °C.
Ce revêtement a une surface très lisse, ce qui contribue à améliorer les performances et à diminuer l’encrassement.
Ventilateur booster de 250kW : désormais obsolète
Pour augmenter le débit, un ventilateur booster de 250kW avait été monté antérieurement. Grâce à la modification opérée, ce ventilateur n’est plus nécessaire, ce qui permet à notre client d’économiser de l’énergie.
L’usine tourne toute l’année 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, ce qui permet de réaliser chaque année une économie pouvant atteindre 2 190 000 kWh (250kW * 24 heures * 365 jours) lorsque le ventilateur booster est mis hors service.
Résultat pour le client : une augmentation de production de 7,36%
Les mesures qui ont été exécutées par le client permettent d’observer une amélioration de l’efficacité de 7,36% après la modification « abradable sealing ». Résultat : une augmentation du débit de décharge qui passe de 89 134m³/heure à 95 700m³/heure. Les mesures ont été exécutées à la même température d’entrée et à la même vitesse de rotation :
| PARAMETRES | UNITES | AVANT MODIFICATION | APRES MODIFICATION | AUGMENTATION |
| VITESSE DE ROTATION | TPM | 5250 | 5250 | – |
| TEMPERATURE D’ENTREE | C˚ | 22 | 22 | – |
| DEBIT DE DECHARGE | m3/h | 89.134 | 95.700 | 7,36% |
Le tableau ci-dessus montre que le client peut augmenter considérablement sa production sans apporter de modifications aux paramètres du compresseur ou à son entraînement. En outre, le client peut économiser de l’énergie en coupant le ventilateur booster.
Le client est très satisfait des résultats, ce qui ressort aussi de la réaction du Maintenance Manager:
« Nous vous sommes reconnaissants pour les améliorations apportées à notre compresseur, lequel est très important pour nous »
En outre, il y a encore de la place pour de nouvelles améliorations étant donné que les améliorations actuelles ont été réalisées sans adapter les supports d’aubes.
Plus d’infos
Etes-vous intéressé par des améliorations du compresseur pour augmenter la production ou diminuer la consommation d’énergie ? Dans ce cas, contactez-nous au +32 (0) 3 541 71 40 ou envoyez-nous un message.