KOMPRESOROVÉ STANICE

Nevýhodou zařízení závislých na dopravě stlačeného plynu jsou těžkosti vyplývající z
rozvodu tlakové energie na jednotlivá pracoviště. Montáž vzduchového potrubí je poměrně
náročná, vyžaduje dobré ukotvení zamezující jeho kmitání, často vyvolávané pulsacemi
plynu. Při tom je nutno dosáhnout dobrého utěsnění spojů, které je základní podmínkou
minimalizace ztrát.
Uspořádání tlakovzdušných systémů i kompresorových stanic se odvíjí od technickoekonomických
rozborů a modelování provozních situací. Jsou provozovány :
ústřední (centrální) stanice
s jedním nebo několika velkými kompresory a s rozsáhlou potrubní síti. Kompresory
pracují s dobrou účinnosti. Nevýhodou jsou značné tlakové a objemové ztráty, u chladicích
zařízení také ztráty tepelné.
decentralizované stanice
s malými,avšak plně automatizovanými kompresory v blízkosti spotřebiče. Úspory
investičních nákladů na rozsáhlé rozvodné sítě často převýší úspory vznikající soustředěním
komprese do ústřední stanice.
U kolísavé spotřeby stlačeného plynu není účelné soustřeďovat celou výkonnost
stanice do jednoho kompresoru. S větším počtem strojů rostoucí stavební náklady jsou
vyvažovány instalací jeřábů o menší nosnosti, event. se lze obejít bez jeřábů.
Až 85% ztráty energie vznikající při využívání tlakovzdušné energie můžeme rozdělit
do tří skupin :
- ztráty související se stlačováním vzduchu v kompresorech,
- ztráty ve spotřebičích a
- ztráty v rozvodném potrubí.
Velký podíl na celkových ztrátách mají tlakové a objemové ztráty v síti, zpravidla
přesahující 30% podíl z celkové energie vynaložené na výrobu stlačeného plynu.

SKLADBA KOMPRESORŮ V KOMPRESOROVÉ STANICI
Využití energie přiváděné k pohonu strojů v kompresorové stanici je rozhodujícím
způsobem ovlivňováno volbou :
- počtu,
- výkonnosti,
- použité regulace instalovaných jednotek.
Tradiční a dříve velmi časté uspořádání již tomuto záměru nevyhovuje. Mnohé
stanice pracují s jedním kompresorem pro základní zatížení, jedním strojem záskokovým a
jedním kompresorem regulovatelným stejné výkonnosti s regulovatelným počtem otáček.
98
Vhodnější je krytí základního zatížení dvěma kompresory o stejné výkonnosti,
doplněnými jedním plynule regulovatelným strojem špičkovým. Menší jednotky pak kryjí i
velmi kolísající odběr spotřebiče.
I když toto je uspořádání investičně i prostorové náročnější, lze takto podstatně snížit
náklady na energii při chodu naprázdno.
Optimálním řešením je ovládání kompresorové stanice pomocí elektronického
systému. Řízení je automaticky nastartováno v okamžiku, když základní kompresor dosáhne
pevně nastavené hranice minimálního tlaku ve výtlačné síti. Pak nabíhá kompresor s regulací
otáček oscilující kolem maximálního a minimálního tlaku ve výtlačné síti, podle požadované
spotřeby stlačeného vzduchu.
Flexibilita takto vyprojektované stanice jde ovšem na úkor investičních nákladů.
Stroje jsou však využívány bez jejich neekonomického běhu naprázdno.

ŘÍZENÍ PROVOZU KOMPRESOROVÉ STANICE
Řízení provozu kompresorové stanice má respektovat zásadu, podle níž se zatěžují
jako prvé stroje s nejlepší účinnosti a při stoupajícím zatížení se postupně připojují méně
hospodárné agregáty. Tato úloha se řeší pomocí energetických charakteristik, zakreslených
do dispečerských diagramů. Ekonomická paralelní spolupráce dvou kompresorů s lineárními
charakteristikami E1 a E2 je zaznamenána na diagramu 129. Pro nejnižší výkonnosti se
používá stroj č. 1 s malým příkonem naprázdno a strmější charakteristikou, který je regulován
v rozsahu 0 - A. V rozmezí A - B přejímá dodávku stlačeného vzduchu kompresor č. 2.
S rostoucí spotřebou stlačeného vzduchu lze znovu zapojit samostatně agregát č.1 až do
jeho maximální výkonnosti v provozním bodě C. Zvýšené požadavky řeší kompresorová
stanice paralelní spoluprácí maximálně zatíženého stroje č. 2 a v rozsahu C - D regulovaného
kompresoru č.1.
Průběh energetických charakteristik u kompresorů nebývá vždy přímkový, kromě
jiného závisí i na použitém druhu regulace.

K zajištění bezpečného bezobslužného provozu je dále nutné jeho automatické
ochranné jištěním pozůstávající z blokování (přerušení) přívodu elektrické energie do motoru,
jestliže:
- poklesne tlak oleje,
- stoupne teplota plynu ve výtlaku a v sání,
- poklesne tlak v sání,
- stoupne tlak ve výtlaku,
- se zvýší zatížení elektromotoru (nadproudová ochrana),
- chvění strojů překročí povolené meze.

OPTIMALIZACE PROVOZNÍHO TLAKU
Zvyšování tlaku nad potřebnou mez je vždy doprovázeno nárůstem měrné spotřeby
kompresorové stanice, je-li provozní tlak nastaven o 100 kPa výše než je účelné. Jestliže je např.v sítí tlak 700 kPa a
spotřebiče vyžadují tlak pouze 600 kPa, je energetická náročnost výroby o cca 10 % vyšší,
než by být musela.

DEGAZAČNÍ STANICE
Intenzifikace dobývání černého uhlí, doprovázená zvýšeným vývinem metanu,
vyžaduje nutná opatření ke snížení jeho obsahu v důlních větrech. Tam, kde je zvládnutí
tohoto úkolu zvyšováním objemových průtoků větrů neekonomické, zavádí se degazace.
Důlní degazace je soubor technických zařízení, který zachycuje uvolňující se metan, a
izolovaně ho dopravuje do plynojemu na povrchu. Skládá se z degazačních vrtů, plynovodů,
degazační stanice a plynojemu.
Degazační stanice vytváří podtlak, potřebný k odsávání plynu pomoci vrtů z pohoří i
k následnému překonání odporu při proudění plynu od vrtů do stanice. Tlak ve výtlačném
potrubí zajišťuje dopravu metanu do plynojemu.
Podle umístění rozdělujeme degazační stanice na :
- pojízdné, s jedinou vývěvou umístěnou na podvozku,
- lokální, situované v dole blízko výdušné jámy,
- centrální, umístěné na povrchu u výdušné jámy.
Při výběru vývěv pro degazační stanice je nutno brát v úvahu plynnatost odvětrávaného pole
ovlivňující celkovou výkonnost stanice, i minimální počet instalovaných jednotek. Pro
spolehlivost nepřetržitého provozu je nutno vyčlenit jeden stroj k nutným opravám a jeden
stroj záložní.
V našich hlubinných dolech odsávají centrální degazační stanice 1 500 až 15 000 m3
plynu za hodinu, nejčastěji pomocí tří až osmi vodokružných vývěv v jedné stanici.
Jejich celkový tlakový poměr c σ je barometrickým tlakem rozdělen na dvě části.
Potřebná deprese (záporný tlakový rozdíl ve směru proudění) 10 až 20 kPa přímo u čela
degazačního vrtu společně s odporem plynových sítí na sací straně vyžaduje, aby vývěvy
dosahovaly v běžných provozních podmínkách podtlaku 30 až 45 kPa. Tomu odpovídá tlak
v sacím hrdle vývěvy pn = 55 až 70 kPa. Jestliže vývěvy pracují bez následně v sérii
zapojeného kompresoru, překonávají také odpory ve výtlačném potrubí, takže tlak ve
výtlačném hrdle bývá 150 kPa i vyšší.
Pro uvedené pracovní podmínky dobře vyhovují jednoduché objemové vývěvy
s rotačním pohybem pístu . I když nejrozšířenější jsou vývěvy vodokružné, budou v této
oblasti perspektivní bezmazné vývěvy šroubové, zejména pro zvýšené tlaky ve výtlačném
potrubí.