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液壓活塞式壓縮機(jī)與傳統(tǒng)壓縮機(jī)比較

文章出處：網(wǎng)責(zé)任編輯：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2013-12-05 15:23:00【大中小】

當(dāng)前國內(nèi)天然氣子站建設(shè)中系統(tǒng)核心設(shè)備壓縮機(jī)主要分為三種類型：傳統(tǒng)機(jī)械式壓縮機(jī)

、液壓平推式子站設(shè)備系統(tǒng)

、液壓活塞式壓縮機(jī)。這三種設(shè)備在國內(nèi)加氣子站中均能起到增壓作用

，但是由于其工作原理及結(jié)構(gòu)形式的差異

，它們在加氣站中工藝流程有較大的不同

，給加氣站經(jīng)營方帶來的使用性、經(jīng)濟(jì)性有較大差異

。其中

，液壓活塞式壓縮機(jī)在國內(nèi)誕生較晚，目前使用數(shù)量較少

，機(jī)械式壓縮機(jī)在子站中使用最早

，使用量最多。但是由于液壓活塞式壓縮機(jī)是專門針對子站工況特點(diǎn)設(shè)計(jì)

，其工藝流程的適應(yīng)性最強(qiáng)

，使用效能最佳，代表了當(dāng)今子站壓縮機(jī)的發(fā)展方向

。

一
、傳統(tǒng)機(jī)械式子站壓縮機(jī)
其傳動模式是：電機(jī)帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，通過連桿

、十字頭

、活塞桿，帶動活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過程

，實(shí)現(xiàn)增壓目的

。如下圖：

特點(diǎn)：
1、技術(shù)成熟

。國內(nèi)外機(jī)械式壓縮機(jī)有上百年的發(fā)展歷史

。
2、氣缸內(nèi)余隙較大

，壓縮氣體溫度較高

、壓縮效率較低。
3

、泄漏量大

。曲柄帶動活塞高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在氣缸設(shè)計(jì)中填料

、活塞環(huán)是必要部件

，且都有間隙，天然氣泄漏不可避免

。其中

，活塞環(huán)泄漏是內(nèi)泄漏，填料泄漏是外泄漏（目前

，填料氣體收集成本相當(dāng)高，國內(nèi)外基本都未采用）

，而且泄漏率會越來越大

。一般國內(nèi)暫新壓縮機(jī)的泄漏率約0.65%，隨著使用時(shí)間延長

，在1%-3%

；
4、能耗較大

。選用電機(jī)功率較大（75KW或90KW）

，啟動電流也大。因此不能頻繁啟動

。下圖是槽車壓力與軸功率和排氣溫度曲線

。從圖線可以看出，槽車壓力在10MPa時(shí)

，功率最大

，其它壓力段的無功損耗較多，并且

，為了保證電機(jī)在空負(fù)荷下啟動

，在停機(jī)時(shí)要將氣缸及管線內(nèi)的氣體放空。
5、維護(hù)費(fèi)用高

。易損件多

、互換性較差。由于來回高速摩擦

，活塞環(huán)

、支撐環(huán)、連桿瓦

、填料等都是易損件

。這種易損件各生產(chǎn)廠家都不能互換，買了這種設(shè)備

，往往需依賴其提供配件

。
6、噪聲大

。機(jī)組振動大

、運(yùn)轉(zhuǎn)噪音高。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中

，各運(yùn)動部件都有間隙（不然是不能運(yùn)動的）

，氣閥的高頻率啟閉，都會產(chǎn)生撞擊聲

；使其裸機(jī)噪聲大多在90分貝以上

。
7、其工藝流程中必需設(shè)置較大規(guī)格的儲氣裝置

。

二
、立式液壓壓縮機(jī)（立式氣缸）

結(jié)構(gòu)原理：
工字形活塞桿將上面氣缸分隔為A、B兩個(gè)腔

，將下面氣缸分隔為C

、D兩個(gè)腔，如下圖：

工藝流程：
①液壓站輸出的高壓油進(jìn)入C腔

，B腔的油回油箱（近似認(rèn)為回油箱的油壓力為0）

，活塞桿向下運(yùn)動，槽車內(nèi)氣體進(jìn)入A腔

，（一級進(jìn)氣）

，而D腔的氣體則經(jīng)壓縮后流出（一級壓縮），進(jìn)入冷卻器

，完成一級壓縮過程

；當(dāng)活塞運(yùn)行到極點(diǎn)時(shí)，液壓站換向閥將會換向

，輸出的高壓油進(jìn)入B腔

，C腔的油回油箱，活塞桿向上運(yùn)動，槽車內(nèi)氣體進(jìn)入D腔

，（一級進(jìn)氣）

，而A腔的氣體則經(jīng)壓縮后流出（一級壓縮），進(jìn)入冷卻器

，完成一級壓縮過程
②當(dāng)兩個(gè)這樣的氣缸串聯(lián)時(shí)

，就構(gòu)成了兩級壓縮。

特點(diǎn)：
1

、節(jié)能效果好

。一般選用22KW雙電機(jī)，槽車壓力高時(shí)為單電機(jī)工作

，低時(shí)為雙電機(jī)工作

。下圖是槽車壓力各壓力點(diǎn)的排量與功率曲線：

2、結(jié)構(gòu)簡單

。氣缸和油缸雙缸一體結(jié)構(gòu)

，液壓油每運(yùn)行一個(gè)行程，都會將氣缸壁冷卻一次

，因此氣體和氣缸壁的溫度較低

，不需水套缸冷卻；一組氣缸只有一級壓縮

，要想兩級壓縮需用兩組氣缸

；軸向尺寸相對較短，大于兩倍行程

，可以立式安裝

；各支承環(huán)和液壓活塞環(huán)不存在偏磨現(xiàn)象；
3

、油泵工作壓力較低

。由于槽車壓力低時(shí)

，進(jìn)排氣壓比較大

，需經(jīng)兩級壓縮。經(jīng)過受力分析

，所需油壓=（排氣壓力-進(jìn)氣壓力）/2

；額定壓力為31Mpa的油泵工作范圍始終在16Mpa以下。
4

、噪聲低

。實(shí)測噪聲不高于70分貝。
5

、幾乎無泄露量

。設(shè)計(jì)上回避了填料等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)幾乎沒有泄露點(diǎn)。
6

、耗油量極小

。油附著在缸壁上形成極薄油膜，使輸出氣體內(nèi)含極少量油

，盡管如此

，設(shè)備內(nèi)還增加了除油器。
7

、易損件少

。只有活塞環(huán)、O形圈等少量易損件

。

綜上所述

，液壓活塞式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，流程適應(yīng)性強(qiáng)

，節(jié)能性最好

，泄露量小，運(yùn)行維護(hù)成本低

。其具體比較見表1

。

表1：液壓活塞壓縮機(jī)（立式氣缸）與傳統(tǒng)壓縮機(jī)性能比較表：

序號	對比項(xiàng)點(diǎn)	傳統(tǒng)機(jī)械式	液壓活塞式（立式氣缸）
1	易損件數(shù)量	多（自制件）	少（標(biāo)準(zhǔn)件）
2	相同工況所需電機(jī)功率	75/90（kW）	2×22kW
3	維修	復(fù)雜	簡單
4	運(yùn)轉(zhuǎn)成本	高(0.064度電/方)	低(0.035度電/方)
5	運(yùn)轉(zhuǎn)泄露	0.7～3%	<0.03%
6	振動	大	小
7	裸機(jī)噪音（dbA）	>90	<85

以下是我們在武漢的幾個(gè)加氣站現(xiàn)場實(shí)測的數(shù)據(jù)：

生產(chǎn)廠家	武漢齊達(dá)康	進(jìn)口主機(jī)國內(nèi)配套	國產(chǎn)傳統(tǒng)壓縮機(jī)
加氣站名稱	江堤中路	冶金大道	古田一路
加氣站經(jīng)營方	武漢中能	武漢中能	武漢大隆
工作方式	直接增壓	降壓后再增壓	降壓后再增壓
壓縮原理	液壓式	曲柄連桿	曲柄連桿
電機(jī)功率（kW）	22×2	90×1	75×1
單位氣體用電量（kwH/m3）	0．03		0．064
泄漏率	0.02%	2.0% (含放空)	0.6% (無放空)
噪音（dB）	<70	>75	>75