增压站培训工艺流程及原理资料讲解

工艺原理及流程

一、工艺原理

1.压缩机工艺原理

压缩机为往复活塞式单级双作用的压缩机，其工作原理如图所示：

气缸

十字头滑块连杆曲轴活塞

图2-2-1压缩机原理图

当发动机曲轴通过连轴器带动压缩机曲轴旋转时（如图10-1所示），压缩机曲轴通过连杆、十字头、活塞杆带动活塞在气缸内做往复运动而实现吸气、压缩的工作循环。当活塞由外止点向内止点（曲轴端）运动时，气缸容积增大，压力减小，当其压力低于工艺气进气压力时，进气阀打开进气，而实现气缸的吸气过程，当活塞到达内止点时，吸气过程结束。在曲轴的带动下，活塞在向外止点运动，气缸容积减小，当压力大于工艺气排气压力时，排气阀打开排气，而实现气缸的压缩排气过程。

2.发动机工作原理

天然气压缩机组采用四冲程天然气发动机，如右图所示，

发动机的工作过程为四个冲程，压缩冲程：气缸的进排气阀门

关闭，活塞向左运行，天然气和空气的混合气体被压缩；做功

冲程：当活塞运行到上止点时，火花塞点火，天然气与空气的

混合气体燃烧后，推动活塞对外界做功；排气冲程：做功结束

后，气缸的排气阀打开，进气阀门关闭，活塞的继续运动将气

缸内的废气排出气缸；吸气冲程：此时气缸的进气阀门打开，

排气阀门关闭，随着活塞向右运行将天然气和空气的混合气体

吸入气缸。活塞完成整个做功的循环。

二、工艺流程

自预分离装置来2.5MPa饱和湿气进入增压装置，经压缩机增压达到5.5 MPa后输出。每台压缩机进口设置流量计量设备，进、出口设置紧急截断阀(由压缩机组附带)，

并配置8字盲板，以便于检修时的关断，紧急切断阀由压缩机橇配带。

三、设备说明

1.启动气和燃料气

启动气由高压燃料气供给，压力为1.0MPa。由两路进入发动机，一路带动启动马达，通过启动马达带动飞轮，从而带动发动机运转，当转速达到要求后（≥300转）发动机点火，开始工作。另一路带动预润滑泵，用于机组启动前的预润滑和停机后的后润滑。

燃料气由低压燃料气供给，压力为0.4MPa。燃料气经过燃料气分液罐，然后经过调压阀调压，再经过换热，最后进入发动机气缸。

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1.燃料气缓冲罐

2.燃料气换热器

3.气缸

4.调压阀

5.油杯

6. 启动马达

7. 预润滑马达

1.气路流程

天然气由进气阀门进入压缩机组。首先进入进气洗涤罐,在这里可以分离气体中的液体(如果气体中的液体被带入压缩机会造成气阀损坏和气缸磨损、腐蚀)，然后通过进气阀进入压缩缸，气体在被压缩的过程中会释放大量的热，所以还要经过冷却（冷却方式为风冷），在气体冷却的过程中会凝析出液体，并且气体中会带有一定量的润滑气缸的机油，因此天然气从冷却器出来后再经过后洗涤罐，分离出液体，最后由排气阀排至脱油脱水装置区。

（1）进口洗涤罐 （2）压缩机进口缓冲罐 （3）压缩机出口缓冲罐

（4）空冷器 （5）出口洗涤罐

2. 冷却液流程

1）冷却目的

（1）保证机组自身的持续安全运行。

（2）为多级压缩机各级的压缩过程协调一致提供条件。 压缩机

燃料气

启动气

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5 6

7

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5

2）冷却的对象、部位和方式

（1）燃气发动机的冷却。

冷却的部位是发动机的气缸和缸盖，通常采用风冷和水冷这两种方式。

①风冷即空气冷却，以空气为冷却介质，将发动机气缸具有的热量散发到大

气环境中去。一般在缸体与缸盖外壁上设有散热片。风扇将空气吸入，沿

缸体与缸盖外的导风罩，流经散热片而带走热量，故结构简单、重量轻、

维修方便。但取走热量的能力有限，多用于小型发动机上。

②水冷式冷却系统。用水做冷却介质，将发动机受热件热量传送出去。根据

冷却水循环方式的不同分为蒸发式、自然循环和强制循环3种。

（2）对压缩机的冷却。

和燃气发动机一样，通过气缸水套或气缸外的散热片进行冷却，但冷却水套的布置考虑了对气阀的冷却。

为了避免在水套内形成死角和气囊，提高传热效果，冷却水最好在气缸一端的最下部进入水套，从气缸另一端的最高点引出。

压缩中烃含量高的天然气时，气缸内易析出烃凝液，水套中的冷却水温度宜取得高一些，可达60~80℃，当压比不高，排气温度不超过80~100℃，不必加水冷却。

压缩机组的冷却液为壳牌全效防冻液(OTA)-45℃（Shell FreezeGuard OTA -45℃）冷却液分两路进入压缩机组。一路由水泵打入发动机对发动机气缸进行冷却，称为夹套水；一路经过水泵进入发动机后冷却器、发动机润滑油换热器以及压缩机润滑油换热器，分别对发动机进气空气冷却、发动机润滑油换热以及压缩机润滑油换热，称为辅助水。两路冷却液换热后通过恒温阀，保证冷却液进口温度，然后经过空冷器冷却后再次循环。

1. 夹套水泵

2. 燃料气加热器

3. 空冷器

4. 辅助水泵

5. 发动机润滑油换热器

6. 后冷却器

7. 压缩机润滑油换热器

发动机冷却系统

（1）这些孔由成橇商根据需要定做

（2）这些孔由成橇商或客户根据需要定做

（3）排气管线

（4）这些孔由客户根据需要定做

（A ）涡轮增压器 （B ）气缸座和气缸头

（C ）夹套水泵 （D ）夹套水恒温阀

（E ）储液箱 （F ）热交换器

（G ）发动机油冷却器 （H ）后冷却器

发

动

机

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