天然氣壓縮機(jī)節(jié)能有何降耗技術(shù)

　　隨著中國石油工業(yè)的發(fā)展，往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)在油氣生產(chǎn)和運(yùn)輸領(lǐng)域越來越受歡迎。由于其壓力范圍廣，效率高[1]，它們對天然氣處理不可或缺，并被用于天然氣生產(chǎn)。作為最重要的耗能設(shè)備，加強(qiáng)對天然氣壓縮機(jī)能耗影響因素的研究，提高其工作效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀工業(yè)論文。

　　1往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作原理

　　1.1往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)

　　往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)主要由主機(jī)和輔機(jī)組成，主機(jī)主要部件有機(jī)身、中體、驅(qū)動機(jī)、氣缸、活塞、傳動部件、氣閥、密封件等，輔機(jī)主要有氣路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)[2]。根據(jù)工作要求不同，往復(fù)式壓縮機(jī)由不同的列組成，每一列都由相同的傳動部件、活塞、中體及中間連接筒組成，同時使用密封填料填滿中間連接筒和氣缸的一側(cè)，另一側(cè)連接刮油環(huán)，連桿較大的一側(cè)連接曲柄銷，與曲軸一起做圓周運(yùn)動，連桿較小部分連接十字頭做往復(fù)運(yùn)動。

　　1.2往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作原理

　　往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作時，曲軸旋轉(zhuǎn)，通過連桿連接活塞，帶動活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，由活塞與氣缸內(nèi)部封閉的空間會發(fā)生周期性變化，曲軸每旋轉(zhuǎn)一周，帶動活塞進(jìn)行一次往返運(yùn)動，氣缸與活塞組成的空間內(nèi)會依次發(fā)生進(jìn)氣、壓縮和排氣的過程，這個過程組成一個工作周期，這就是往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)的工作流程。

　　2往復(fù)式壓縮機(jī)功率計(jì)算

　　由往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作原理可知，其做功主要消耗在氣體壓縮過程中，為了表征往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)能耗情況，對壓縮機(jī)氣缸在工作循環(huán)中壓縮氣體消耗的總功用Li表示，即指示功量，單位時間內(nèi)消耗的功用Ni表示，即指示功率，求取公式如下：式中:Ps為氣缸吸氣壓力，(kgf/cm2);Pd為氣缸排氣壓力，(kgf/cm2);Vh為氣缸體積，(m3);λv為氣缸的容積系數(shù);K為天然氣絕熱指數(shù);ε是壓縮機(jī)氣缸排氣壓力與吸氣壓力的比值;n為壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，(轉(zhuǎn)/分鐘);σ為氣缸內(nèi)壓力損失百分比，(%)。由以上指示功率Ni計(jì)算公式可知，當(dāng)工作條件穩(wěn)定時，即壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速恒定、氣缸尺寸不變的情況下，決定壓縮機(jī)工作效率的主要因素有壓力比、天然氣性質(zhì)及氣缸密封性。

　　3壓縮機(jī)功率影響因素分析

　　對于應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場的天然氣壓縮機(jī)，通常其氣缸工作容積和曲軸的轉(zhuǎn)速是固定的，因此，通過研究天然氣性質(zhì)和壓縮機(jī)工作參數(shù)變化來分析其工作效率。

　　3.1氣體性質(zhì)對天然氣壓縮機(jī)功率的影響

　　為了研究氣體性質(zhì)對天然氣壓縮機(jī)工作效率的影響，選取了兩種不同組分的天然氣，在相同的條件下，分別測定其性能參數(shù)，研究表明：(1)天然氣比重對壓縮機(jī)工作效率的影響。隨著天然氣組分比重增大，氣體壓縮系數(shù)相應(yīng)變小，同時，由于氣體比重大，氣體經(jīng)過管道和閥門時壓降更大，使得壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓力比升高，壓縮機(jī)功率變小，排氣量減少。反之，當(dāng)天然氣比重減小，壓縮機(jī)的指示功率變大，日排氣量相應(yīng)增加，壓縮機(jī)工作效率更高。(2)天然氣導(dǎo)熱系數(shù)對壓縮機(jī)工作效率影響。氣體的導(dǎo)熱系數(shù)大，受熱溫度易升高，因此，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)影響壓縮機(jī)工作過程中熱交換，壓縮機(jī)在吸氣、壓縮、排氣過程中，由于壓力巨大，會使得天然氣溫度上升，導(dǎo)熱系數(shù)大的氣體，溫度上升更快，氣體體積膨脹，使得能耗增加，排氣量降低。(3)天然氣壓縮系數(shù)對壓縮機(jī)工作效率的影響。天然氣組成的烴類氣體不同，其壓縮系數(shù)會存在差異，天然氣組分越輕，其壓縮系數(shù)越大，在壓縮階段其體積變化越大，相同的氣缸工作容積和進(jìn)氣壓力條件下，排氣量較大，消耗的功率也大。

　　3.2工作參數(shù)對天然氣壓縮機(jī)功率的影響

　　(1)排氣壓力對天然氣壓縮機(jī)工作效率的影響。由前面計(jì)算天然氣壓縮機(jī)工作指示功量和指示功率的公式可知，隨著壓縮機(jī)出口壓力增加，指示功量和指示功率均變大。研究表明，隨著出口壓力變大，指示功量變大，但排氣量出現(xiàn)下降。(2)進(jìn)氣壓力對天然氣壓縮機(jī)工作效率的影響。前人研究表明，壓縮機(jī)出口壓力保持恒定時，進(jìn)氣壓力對壓縮機(jī)工作效率的影響，在單級壓縮機(jī)和多級壓縮情況下表現(xiàn)不同，對單級壓縮機(jī)來說，隨著進(jìn)口壓力升高，壓縮機(jī)的功率先逐漸增大，后緩慢降低;壓縮機(jī)采用多級壓縮時，隨著入口壓力的升高，壓縮機(jī)的功率變大，相應(yīng)的排氣量均增加。

　　4結(jié)語

　　天然氣壓縮機(jī)是石油天然氣生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備，做好節(jié)能降耗工作具有重要意義，對于天然氣氣體性質(zhì)(氣體比重、壓縮系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù))和工作參數(shù)(進(jìn)氣壓力、排氣壓力)對壓縮機(jī)工作效率的影響，需要針對性加強(qiáng)管理，最大限度的降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，為油田可持續(xù)發(fā)展提供保障。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]趙國山，仇性啟.活塞式壓縮機(jī)節(jié)能研究概述[J].通用機(jī)械，2006,(11)：72-76.

　　閱讀期刊：新型工業(yè)化

　　《新型工業(yè)化》The Journal of New Industrialization(月刊)2011年創(chuàng)刊，以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”，理論聯(lián)系實(shí)際，開展教育科學(xué)研究和學(xué)科基礎(chǔ)理論研究，交流科技成果，促進(jìn)學(xué)院教學(xué)、科研工作的發(fā)展，為教育改革和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻(xiàn)。