[实用新型]封闭式油活塞天然气子站压缩机

说明书

技术领域：

本发明属于天然气压缩技术领域，特别涉及一种加气站使用的封闭式油活塞天然气子站压缩机。

背景技术：

天然气作为能源它的使用和运输都是在高密度状态下进行，要使天然气达到高密度状态就需要消耗大量的动能，高密度状态的天然气内含了巨大的压力能。

天然气子站加气装置随着技术的不断进步和发展，已经出现了多种不同工作原理和结构的子站天然气压缩机或增压装置。它们大致分为三种类型：曲轴活塞式天然气压缩机、液压活塞式天然气压缩机、液压式压缩天然气加气装置。其技术性能分析如下：

1） 曲柄连杆活塞式压缩机

它结构比较复杂制造要求较高，但它是技术比较成熟的传统产品，使用较广。其工作原理是由气缸、气阀和作往复运动的活塞所构成的工作容积，并使其不断地来回变化（压缩）而进行。由电动机驱动曲柄连杆机构往复推动活塞1直接压缩气体（参见图1），设计中为了满足额定的压缩排量和电机起动扭矩和连续工作的要求，汽缸2的设计容积都不大，为了节省动能采用分级压缩。但是，活塞机构一次往复运动的压缩排气量与需要输出的排气量之比相差很大。因此，曲柄连杆运动机构必须要连续保持较高的速度进行压缩。要保持压缩天然气能够连续地输出还专门配备了储压罐。不仅能储存压缩气体，减少由于压缩机排气不连续产生的压力脉动，实现供气和用气的平衡。

但是此类压缩机在工作中，如果要对气源压力本来就很高的天然气进行增压，天然气很大的压力能通过进气阀作用在压缩缸的活塞上，而压缩机活塞的另一面为常压（一个大气压）两者间形成了巨大的压力差。压缩机的曲柄（轴）连杆机构必然受到很大的扭矩，电动机也必需配以大功率才能进行增压的作业。而且，活塞连杆机构的运动是快速的强惯性的往复运动，也要产生大量热量。散热速度跟不上产生速度，在短时间内无法散去，机器的温度上升很快，其中还有一部分能量转换为了噪音，再加上活塞的运动泄漏，整个压缩机的机械效率不高。再加上辅助电机风冷散热，所以需要电机的总功率是很大的。 另外，被压缩气体的膨胀力直接作用在活塞和曲柄连杆机构上，因此压缩机不能直接启动，压缩机如要再起动时，必须将压缩机后的高压气体放掉，电机才能带动“空”负荷压缩机起动，因此电能消耗很大。

2） 液压活塞式天然气压缩机

其基本工作原理是，利用液压系统推动活塞进行压缩工作。在全行程中都能对被压缩气体施加最大工作推力，没有惯性冲击和引发的噪声。充分利用液压系统容易获取高压的特点，用高压油直接驱动活塞压缩气体。

它结构上将两个互相作用的压缩缸排在了同一轴线上的两端，活塞杆的两端是压气活塞1，中间是油缸及活塞3（参见图2）。这样，天然气巨大的压力能作用在活塞的两端，受力的方向正好相反，巨大的压力能被正负抵消。天然气需要增压的力就是天然气增压前到增压后这段压力差值的动力，因此能耗大大的降低。

   又因液压系统2的机械效率比曲柄连杆机构要高，所以电机功率大幅度降低。

但是，活塞的运动密封结构处，在往复运动过程中存在气体和液压油泄漏的缺点。另外，被压缩气体的膨胀力通过活塞作用在液压系统上，对液压系统基本没有影响，因此压缩机能够随时直接启动。为了维持压缩天然气的供气量和压缩输出量的平衡，仍然要配置储压罐。

3）液压式压缩天然气加气装置

其基本工作原理是利用液压油为工作介质，它直接用高压油泵将高压油注入罐瓶内，没有汽缸和活塞，工作行程大，在储气罐瓶内的全行程中都能对被压缩气体施加最大压缩推力，动能的转换效率较高。

技术特征：工艺流程简单，结构中省去汽缸和活塞，克服了泄漏，压缩过程非常平稳，利用气瓶内气体的余压进行回油。省去了专用储压罐；结构更为简单。

但是，在天然气的输售活动中，天然气运输槽车与压缩机或压缩装置是两部分各自独立的设备。液压式压缩天然气加气装置在子站没有压缩缸工作部分（压缩罐），只有液压泵，油箱，仪表气源，控制部分等，不能成其为一个完整的系统，它不能独立工作。

天然气运输槽车是一辆由多个高压天然气储气罐瓶2和半拖挂承载底盘1（如图3）以及牵引汽车所组成的专用车辆。它的主要职能是运输天然气。