[发明专利]一种橇装式CNG压缩机组

说明书

技术领域

本发明涉及CNG压缩机，确切说是涉及创新一种效率高、能耗低、实现零泄漏、智能化控制、成本低的CNG压缩机。CNG为“压缩天然气”的英文缩写，CNG压缩机主要用于为天然气汽车加气站加压充气。此外亦可用于石油、化工、矿山等部门，作为压缩天然气、氮气、空气、氮氢气、二氧化碳、丙烷等多种气体的生产工艺设备。

背景技术

在当今世界范围内大力提倡使用清洁能源，以应对改善全球气候变暖严峻形势的挑战下，我国政府积极对能源政策和结构及时作出重大调整。一方面鼓励开发新型环保型能源，另一方面对以往普遍使用的碳、烃能源结构进行调整：限制高碳能源，发展低碳能源。天然气因其主要成分为甲烷(CH₄)而成为碳、烃低碳能源的首选。因此，近年来压缩天然气作为一种低碳型绿色环保能源，用以取代以往高碳型汽车燃料的产业，在我国乃至世界范围发展迅猛，并已取得良好的经济效益和社会效益。

与西方欧美发达国家相比，我国的CNG汽车和与之相关的CNG加气站技术起步较晚，目前的CNG汽车保有量暂居世界第五位；作为CNG汽车加气站的核心设备——CNG压缩机，国内产品的技术水平也相对落后。这主要是由于目前国产CNG压缩机，大多是各压缩机生产厂家，在原空压机或化工工艺压缩机基础上改制演变而来的。与先进国家生产的专用CNG压缩机相比，其主要差距表现为：效率低、能耗高、易损件寿命短、泄漏量多、噪声大、占地面积大、不重视冷却和分离系统等辅机技术的优化、自控程度不高等，从而不仅造成用户投资和运行成本高，而且对安全生产和环保也构成威胁。如果直接进口国外先进的CNG压缩机，其价格是同类型国产机组的两倍以上，成本很高。所以，尽快研制出既能弥补上述技术缺陷又能降低制造成本，质优价廉的国产CNG压缩机组，是今后大力推广CNG低碳型绿色环保能源广泛应用的关键和保障。

目前市场销售在用的CNG压缩机组，其主机包括有容装润化油的非密闭曲轴箱、曲轴的一端伸出曲轴箱外与驱动电机连接，装于曲轴箱中的连杆一端连接曲轴而另一端连接曲轴箱瓶颈中的十字头，十字头另一端连接活塞杆，活塞杆的另一端装有活塞置于气缸内，该气缸被活塞分隔成上、下两个压缩腔，在下压缩腔的底部分别设置有吸气阀与排气阀，两阀分别通过管路连接气缸的进气管路及排气管路，在气缸的上压缩腔顶部也分别设置有吸气阀与排气阀，两阀分别连接气缸的进气管路及排气管路，在位于气缸与曲轴箱间的活塞杆上装有由多组密封环构成的紧箍在该活塞杆上的密封填料，该密封填料的顶端与气缸底部的活塞杆出口对接，而该密封填料的中部设置有泄漏气体返回管与气缸的进气管路连接，密封填料的下部设置有泄漏剩余气体排放到大气的放空口。

这种传统的活塞式压缩机，采用气缸与曲轴箱通过活塞杆、十字头与曲轴连杆连接的双作用结构，其突出缺点是：活塞杆与密封填料的间隙存在不可克服的气体泄漏，导致压缩机能耗高、效率低，对环境造成污染；活塞杆与密封填料间的往复运动摩擦使它们成为易损件使用寿命短；由于具有体积大的气缸与曲轴箱，其组成结构复杂维护成本高；压缩机运行噪声大、占地面积大。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前我国CNG压缩机产品效率低、能耗高、易损件寿命短、泄漏量多、噪声大、占地面积大、配套辅机技术落后、自控程度不高的现状，提供一种可基本实现零泄漏、结构简单紧凑、运行稳定可靠、效率高、能耗低、智能化PLC控制的橇装式CNG压缩机组。

本发明的目的是通过实施下述技术方案来实现的：

一种橇装式CNG压缩机组，包括有固定在橇座上的PLC仪表控制柜、电机、电机驱动的冷风机、换热器、曲轴箱、贮液罐，其中所述曲轴箱中的曲轴一端伸出曲轴箱外与电机连接，其特征在于：曲轴箱与气缸形成一体，构成一腔为压缩气缸、另一腔为曲轴箱的一体化密闭压缩机；位于曲轴箱中的连杆，一端连接曲轴的轴頸、另一端连接压缩气缸中的活塞；压缩气缸顶部设置有进气阀与排气阀，分别与进气管路、排气管路连接；曲轴箱壁面上设置有漏气回收管路与压缩气缸的进气管路连接，而压缩气缸的排气管路通过气液分离器将分离出的气体充瓶，而液体进入贮液罐。

所述设置在压缩气缸顶部的进气阀与排气阀，为一个由进、排气阀组成的组合式结构的进、排气阀。

所述在与压缩气缸进气管路连接的漏气回收管路上设置有单向阀。

所述曲轴箱与压缩气缸形成一体，构成一腔为压缩气缸、另一腔为曲轴箱的一体化密闭压缩机，在橇座上的布置呈倒T型三级：立式一级，卧式两级，具有共同的曲轴箱和驱动电机及各自的压缩气缸的三级结构主机。