KWALIFIKACJA GIW1 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 39.
W celu uzyskania ciśnienia około 22 bar, podczas tłoczenia gazu do rurociągu, należy zastosować sprężarkę
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sprężanie do ok. 22 bar zwykle wymaga ograniczenia temperatury i stopnia sprężania w jednym etapie, dlatego stosuje się sprężarki tłokowe wielostopniowe z chłodzeniem międzystopniowym. Rozwiązania jednostopniowe częściej nie zapewniają takiego ciśnienia w sposób efektywny i bezpieczny, a śrubowe typowo pracują w niższych zakresach ciśnień.

Pełne wyjaśnienie:

Wymagane "około 22 bar" oznacza relatywnie wysokie ciśnienie tłoczenia, przy którym w praktyce istotne stają się: dopuszczalna temperatura sprężania, sprawność, obciążenia mechaniczne oraz niezawodność pracy ciągłej. Z tych powodów typowym wyborem jest sprężarka tłokowa wielostopniowa.

Dlaczego "tłokowa wielostopniowa"?
Wielostopniowość pozwala podzielić całkowity spręż na kilka etapów. Każdy stopień pracuje z mniejszym stopniem sprężania, co zwykle ogranicza wzrost temperatury gazu, zmniejsza ryzyko przekroczenia parametrów dopuszczalnych i poprawia warunki smarowania oraz trwałość elementów. Dodatkowo w układach wielostopniowych często stosuje się chłodzenie międzystopniowe, co sprzyja ekonomice procesu i stabilności pracy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w tym ujęciu?

  • "śrubową rotacyjną" – sprężarki śrubowe są bardzo rozpowszechnione, ale dobór do wysokich ciśnień zależy od konkretnej konstrukcji. W typowych zastosowaniach instalacyjnych sprężarki śrubowe częściej kojarzy się z niższymi lub średnimi ciśnieniami oraz dużymi wydajnościami. Przy rosnącym ciśnieniu rośnie znaczenie ograniczeń temperaturowych i sprawności, dlatego w praktyce często wybiera się inne rozwiązania.
  • "dwutłokową jednostopniową" – liczba tłoków (cylindrów) wpływa na wydajność i równomierność pracy, ale jednostopniowość oznacza, że cały spręż realizowany jest w jednym etapie. Dla około 22 bar może to być niekorzystne ze względu na wysoki stopień sprężania w jednym cylindrze i związane z tym konsekwencje cieplne.
  • "jednotłokową jednostopniową" – podobnie jak wyżej, jednostopniowe sprężanie przy takim poziomie ciśnienia zwykle nie jest preferowane; dodatkowo pojedynczy tłok/cylinder ogranicza elastyczność doboru i często utrudnia uzyskanie stabilnych parametrów pracy przy wymaganiach procesowych.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się wyższe ciśnienie tłoczenia i brak informacji o specjalnej konstrukcji urządzenia, najczęściej oczekuje się odpowiedzi wskazującej na wielostopniowe sprężanie (zwłaszcza tłokowe) jako rozwiązanie "standardowe" dla wysokich ciśnień.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sprężarka wielostopniowa spręża gaz w kilku kolejnych etapach (stopniach), a nie "na raz". Dzięki temu każdy stopień ma mniejszy stopień sprężania, łatwiej kontrolować temperaturę i zwykle poprawia się niezawodność oraz ekonomika procesu przy wyższych ciśnieniach.
Podział sprężania na stopnie ogranicza wzrost temperatury gazu i obciążenia elementów. Ułatwia też chłodzenie międzystopniowe, co może zmniejszać pracę sprężania i poprawiać stabilność pracy instalacji, szczególnie przy tłoczeniu do rurociągów.
W praktyce zależy to od konkretnej konstrukcji i warunków procesu (ciśnienie ssania, rodzaj gazu, wymagany strumień). W typowych zadaniach egzaminacyjnych przy takim poziomie ciśnienia częściej wskazuje się sprężarkę tłokową wielostopniową jako rozwiązanie standardowe dla wyższych ciśnień.
Kluczowe jest słowo "jednostopniowa" lub "wielostopniowa" oraz informacja o liczbie stopni/cylindrów o różnych średnicach. Sama liczba tłoków nie przesądza o stopniowości: dwutłokowa może być nadal jednostopniowa, jeśli oba cylindry pracują na tym samym stopniu.
Dla osiągania wyższych ciśnień i kontroli temperatury kluczowa jest liczba stopni sprężania. Liczba tłoków (cylindrów) częściej wpływa na wydajność, pulsacje i kulturę pracy, ale nie zastępuje korzyści wynikających z podziału sprężania na etapy.
Częste błędy to kierowanie się tylko "popularnością" typu sprężarki, mylenie liczby tłoków z liczbą stopni, pomijanie ciśnienia ssania oraz nieuwzględnianie skutków termicznych sprężania. Na egzaminie warto szukać odpowiedzi, która wskazuje na właściwą stopniowość dla wyższego ciśnienia.
Jednostopniowe sprężanie bywa wystarczające przy niższych wymaganych ciśnieniach tłoczenia lub niewielkim stopniu sprężania (zależnie od ciśnienia ssania). Gdy wymagane ciśnienie rośnie, częściej uzasadnione jest zastosowanie wielostopniowości, aby ograniczyć temperaturę i poprawić warunki pracy.
Chłodzenie międzystopniowe obniża temperaturę gazu między stopniami, co może zmniejszyć pracę sprężania i poprawić bezpieczeństwo pracy (niższe temperatury elementów, mniejsze ryzyko niekorzystnych zjawisk). To jeden z powodów, dla których wielostopniowość jest ceniona przy wyższych ciśnieniach.
To wskazanie poziomu docelowego ciśnienia tłoczenia, ale w praktyce znaczenie ma też, czy chodzi o nadciśnienie czy ciśnienie absolutne oraz jakie jest ciśnienie na ssaniu. Na egzaminie, gdy nie ma doprecyzowania, traktuje się to zwykle jako przesłankę do wyboru rozwiązania przeznaczonego do wyższych ciśnień.
Najpierw oceń rząd wielkości ciśnienia oraz czy pojawia się "wielostopniowa". Przy wyższych ciśnieniach typową odpowiedzią jest sprężarka tłokowa wielostopniowa. Uważaj na pułapkę: "dwutłokowa" nie oznacza automatycznie "wielostopniowa".
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Sprężanie do ok. 22 bar zwykle wymaga ograniczenia temperatury i stopnia sprężania w jednym etapie, dlatego stosuje się sprężarki tłokowe wielostopniowe z chłodzeniem międzystopniowym."

Źródła:

  • API Standard 618: Reciprocating Compressors for Petroleum, Chemical, and Gas Industry Services (zakres: dobór i wymagania dla sprężarek tłokowych), latest available edition
  • API Standard 619: Rotary-Type Positive Displacement Compressors for Petroleum, Chemical, and Gas Industry Services (zakres: sprężarki śrubowe i inne rotacyjne wyporowe), latest available edition
  • ISO 1217: Displacement compressors — Acceptance tests (zakres: definicje i badania sprężarek wyporowych), latest available edition

Materiały:

  • Podręczniki z maszyn przepływowych i wyporowych (dział: sprężarki tłokowe i śrubowe)
  • Materiały szkoleniowe producentów sprężarek (charakterystyki zakresów ciśnień i zastosowań)
  • Dokumentacje techniczno-ruchowe (DTR) sprężarek używanych w zakładzie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego