天然气压缩机效率评价方法分析.pdf

节能技术
天然气压缩机效率评价方法分析
摘要:压缩机属于油田生产的重要设备,对压缩机进行效率
评价是一项重要的工作。文中对压缩机评价标准SYT
6637-2005《输气管道系统能耗測试和计算方法》进行分析,
是为了准确的对压缩机效率进行评价,以避免出现不合理的
艾秋顺
使用标准,导致评价出现不准确的结论,同时对今后的压缩
新疆吐哈油田技术监测中心
机节能评价工作有所帮助。
新疆部善县火车站镇838202
关键词:天然气;压缩机;压缩机组效率;评价方法;分析
1压缩机发展及分类
滑片的密封及排气伐片的故障等问题并没有彻底解
决
1.1压缩机的发展
(4)第四代涡旋式压缩机。原理是由偏心轴带动
压缩机的发展总的来说分为四个阶段:
运动滑盘绕固定滑盘的轴线摆动而完成进气和压缩
(1)第一代开启式活塞压缩机。由电动机通过联、的功能。与旋转式相比,涡旋式压缩机不仅同样没有
轴器或皮带驱动的活塞压缩机组成,因有许多接头和曲轴连杆进排气阀等,而且无旋转式所必须有的滑
轴封泄漏制冷剂,制冷系统需定期充装制冷剂,与第片、排气阀而极大地提高了工作的可靠性。涡旋式压
二代的全封闭活塞压缩机相比称之为开启式活塞压缩机的活塞就是那个绕固定滑盘的轴线摆动的运动
缩机。
滑盘,但涡旋式压缩机的制造加工要求非常高,加工
(2)第二代全封闭式活塞压缩机。解決了开启式成本直接影响了成本及应用。
活塞压缩机工作过程中制冷剂的泄漏,并通过整个制1.2压缩机的分类
冷系统接口的全部焊接解决了整个制冷系统工作过
压缩机的主要种类分为:往复式压缩机:回转式
程中制冷剂的泄漏,大大地提高了整个制冷系统工作压缩机:滑片式压缩机:液体一活塞式压缩机;罗茨双
的可靠性。但活塞压缩机固有的进排气阀片故障、曲转子式压缩机;螺杆压缩机:速度型压缩机离心式压
轴连杆活塞这些将电动机旋转运行转换为往复直线缩机;轴流式压缩机;混合流式压缩机;喷射式压缩
运动对效率的影响、转动部分的抱轴卡涩、活塞余隙机;容积式压缩机;无油空压机;高压压缩机等。
对效率的影响等问题并没有解决。
(3)第三代旋转(滑片)压缩机。旋转式压缩机的
往复式压缩机的原理及结构
活塞像一个在扁平圆盒子内旋转的转子一样,活塞装
吐哈油田天然气压缩机基本上属于往复式压缩
在扁心轴上,沿气缸侧壁面做平面滚动,作用于气缸机。原因是:往复式压缩机是容积式压缩机、其压缩
内的制冷剂。为了隔断吸气区与排气区,在气缸侧壁元件是一个活塞,在气缸内作往复运动。目前往复式
上开一个垂直的槽,槽内装有一个与转子侧壁槽内的压缩机主要以活塞式空压机为主,而活塞式空压机现
滑片。与活塞压缩机相比消除了进气伐片故障、曲轴在主要向中压及高压方向发展,离心机目前无法达到
连杆将电动机旋转运动转换为往复直线运动、曲轴连的一个高度。往复式压缩机的工作原理见图1。
杆部分的抱轴卡涩、活塞余隙等对效率的影响。但其
2010年第6羽12月出版
る的他
P2
Pl
气缸盖;2-排气网;3-进气阀:4-气缸;5-活塞
6-活塞环;7-冷却套:8-连杆;9曲轴
图1往复式压缩机的工作示意图
2.1往复式压缩机原理
从而获得连续脉动的压缩气源。
压缩机由电动机通过联轴节驱动,电动机转子直2.2往复式压缩机结构
接带动压缩机的曲轴旋转,然后由连杆和十字头将曲
往复式压缩机从系统角度主要分为六个系统
轴的旋转运动变成活塞的往复直线运动。气缸为双(1)气路系统;(2)水路系统;(3)循环润滑油系统;(4)
作用,即盖侧和轴侧都有相应的工作腔。以盖侧为仪控保护系统;(5)气量调节系统;(6)隔室充氮保护
例,当活塞由盖侧始点位置向轴侧开始运动时,盖侧系统。
容积变大汽缸内的残留气体膨胀,压力下降,与气体
从元件角度来分,往复式压缩机结构由以下组
腔(汽缸的气道)内压力产生压力差。当压力差大于成:(1)机身部件(曲轴箱):(2)曲轴部件;(3)连杆部
吸气阀弹簧力时,吸气阀自动打开。随着活塞继续向件:(4)十字头部件;(5)盘车器;(6)气缸部件;(7)中
轴侧运动,缸内容积进一步扩大,将气体吸入缸内,活体部件:(8)活塞部件;(9)填料部件;(10)气阀部件;
塞到达内止点时吸气完毕。随后活塞又从轴側位置(11)就地仪表柜。
向盖侧方向返回移动,此时缸内容积开始变小,压力
随之增高,缸内与进气腔的压差消失,吸气网自动关
天然气压缩机效率评价方法
闭,随着活塞的继续移动,缸内容积不断变小,已吸入
评价天然气压缩机的机组效率是依据SYT
的气体受到压缩,压力逐步升高。当缸内压力高于排6637-2005《输气管道系统能耗测试和计算方法》。根
气腔内压力,压力差大于排气阀弹簧力时,排气阀打据标准需要測量天然气的流量、压力、温度和组分,以
开。此时缸内已被压缩的气体开始排出,当活塞返回及压缩机机组的耗电量,这样才能计算出压缩机机组
到外止点(盖侧始点位置)时,排气完毕,至此完成了系统效率。
一个工作循环。轴侧工作腔的工作原理与此相同,但3.1燃气轮机离心压缩机机组系统效率计算
有180°的相位差(即当气缸轴侧吸气时盖側排气;轴
(1)计算参数基准:基准温度:20℃;基准压力:
侧排气时盖侧吸气)。由于活塞不断地做往复运动,101.3kPa;燃料发热值:燃料收到基低位发热值。测
使气缸内交替发生气体的膨胀吸入和压缩排出过程,试的各项参数以算术平均值进行计算
34
2010年第6期12月出版