3500kW高速往复活塞式天然气压缩机

第～作者简 介：秦飞虎 ，１ ９ ７ ４ 年生 ，西南石 油大学机械工程 专业毕业 ，高级 工程 师，现任 中国石油集团济柴动力总厂成 都压 缩机 厂研 究所所 长，主要从事 油气田往复式压缩机设 计制造３ ７ － 作 Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｑ ｉ ｎ ｆ ｈ ＿ ｓ ｃ ＠ｃ ｎ ｐ ｃ ． ｃ ｏ ｎ １ ． ｃ ｎ
机切 向力 在一个 旋转 周期 内最为 均匀 ，压缩 机旋转 中
的阻力矩 波动小 ，有 利于 减少 曲轴扭转 振动 ，减 少对 驱动 机 的负载 冲击 。此 外 ，每一组 相对 列通 过十字 头
平衡 盘 精确 平衡 配重 ，确 保 压缩 机高 速平 稳运 行 。
图２ 自然冷却 气缸
１一 气道 ；２一 压 缩 腔 ；３一 气 阀孔
为５ ． ５ ８ ８ ｍ ／ ｓ 。
力 的产品型谱 ，最大活塞 力超过 １ ２ ５ ｔ ，满足 了炼化 生
产需 求 。而 油气生产 上游用 高速往 复活塞式 压缩机 则
起步 较晚 ，绝大部分 是改进 型或变 型 ，产 品功率 、等
级都 不能满 足石油天 然气工业 需求 。 中国石 油集 团济 柴动力总厂研制的 ３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ 往复活塞式压缩机 ，是 目前 国内最大 的高速往 复活塞式 压缩机 。样机先 后完成 了 关键技 术研究 、主机试 制 、厂 内实验 、机组 成撬和现
关键词 ：高速
往复式 压 缩机
天 然气
结构
特性
Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ － ３ ０ ２ ｘ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ １ ４
中 国炼化 压缩机发 展相对成熟 ，已形成 系列 活塞
定功率为 ３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ， 列数为 ６ ， 活塞杆最大载筒为 ２ ５ ０ ｋ Ｎ， 冲程 为 １ ３ ９ ． ７ ｍ ｍ，活塞杆直径为 ６ ３ ． ５ ａ ｒ ｍ， 活塞平均 速度
中 国石 油 天 然 气 集 团公 司 ２ ０ １ ２ 年 自主 创 新 重要 产 品 。
６ 一 压缩 缸 ；７～ 活 塞 ；８一 余 隙缸 ；９一 填料 ；１ ｏ一 气 阀
获 专利情况 ：“ 宽气道 自然冷却 压缩机 气缸”（ 专利号 ：ｚＬ ２ ０ ０ ９ １ ０ ０ ５ ８ ２ ４ ３ ． Ｘ） 、“ 胀紧套式高弹性橡胶联轴 器”（ 专利号 ：ＺＬ
１ ３ ． ３ ＭＰ ａ ；主轴瓦 的 比压为 １ ３ ． ３ Ｍ Ｐ ａ 。机组 承载面 比压 值 低 ，使得运 动件工作 面温升低 、热膨胀 小 、磨损 小 、
导 向性 好 ，提 高 了机组 的运行 可 靠性 。
１ ． ３ 自然冷 却气 缸
１ ． ２ 传 动 件 承 载 面 比 压 值 低
传 动 件 承载 面 比压 值 的高低 直 接影 响机 组 可 靠 性 和寿命 。该 系列机组 设计 中考 虑 了惯 性力 、活塞 力 等综 合 因素 ，力 求使传 动件 比压值 最低 。在 机组允 许
的最大 载荷情况 下 ，十字 头承压 面的 比压为 ０ ． ６ ５ ＭＰ ａ ； 连杆小 头衬 套 的 比压 为 １ ６ ． ８ ＭＰ ａ ；连杆 大头 瓦 比压 为
２ ０ ０ ９ ２ ０ ０ ７ ８ ８ ６ １ ． ６ ） 、“ 宽 气道 自然 冷却 压 缩 机 气缸 ”（ 专利 号 ：Ｚ Ｌ ２ ０ ０ ９ ２ ０ ０ ７ ８ ８ ６ ０ ． １） 、“ 柔 性 活 塞 杆 ”（ 专 利 号 ：Ｚ Ｌ ２ ０ （ ） ９ ２ ０ ０ ７ ８ ８ ６ ３ ． ５） 、 “ 余 隙调 节 装 置 ”（ 专 利号 ：Ｚ Ｌ ２ ０ ０ ９ ２ ０ ０ ７ ８ ８ ５ ９ ． ９）
气道 自然冷却气缸、等刚度活塞杆等创新设计，转速高、体积小、质量轻、排量大，机身最大功率为３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ，活塞杆
最大载荷 为２ ５ ０ ｋ Ｎ， 额 定转速 为 １ ２ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 。通过现场试验和测试 ， 整机综合性能指标达到 国外 同类机 型先进 水平，具有
广泛 的推 广价值和应用前景。
３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ 高速往 复活塞式 天然气压缩机 冰
Ｉ 秦 飞 虎李鹏 周 生 伟
Ｉ中国石油集团济柴动力总厂
摘 要 ：３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ 高速往 复活塞式压缩机 ，是针对油气生产上游 ，特别是油气生产现场 和野 外增压站 易于运输和安
装而研制 的一种具有平衡性好 、 比压值低 等特 点的新型活塞式压缩机 。 该压缩机 采用高速短行程 、 多列对称平衡结构 、 宽
场 试验 。
１ 产 品结构 与特 性
３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ 高速往复活塞式压缩机 （ ６ Ｃ Ｆ Ｃ） 主要由机 体部分和气缸部 分组成 （ 图１ ） ：机体包括机身 、中体 、
曲轴 、连杆 、十字头等 ，作用是传递动力 、连接底撬 与
气缸部分 ；气缸包括气 阀 、活塞 、填料及安装在气缸上
图１ ３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ 高速往 复活塞式压 缩机三维 立体 图
１一 机 身 ；２一 曲 轴 ３ 一 连 杆 ；４一 十 字 头 ； ５一 中 体 ；
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的排气 调节装 置等 ，作 用是形 成压缩 容积和 防止气体 泄漏 。压缩机性能参数包括 ：额定转速为 １ ２ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，额
娩 石 聃夜论坛 ・ ２ ０ １ ４年锋 ２
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秦 虎 等 ：３ ５ Ｏ Ｏ ｋ Ｗ 高速 往 复活塞 式 天然 气 缩机
１ ． １ 平衡性 好
３ ５ ０ ０ ｋ Ｗ 高速往复活塞式压缩 机采 用 ６ 列对称平衡
型结构 ，每两列成一组 ，一组 内两列 曲柄错 角为 １ ８ ０ 。 ， 每相邻 两组之 间曲柄 错角为 ６ ０ 。（ 或１ ２ ０ 。） ，这 种布置 不仅 使惯 性力 、力矩 得到很 好平 衡 ，还 能使 整个 压缩
16079级吸人力mpa36l368361368冷却后排气温度5028i未级排气压jmpa618639618638机身振动烈度mms1837运一一t吸入状念下的排气量illdll6232噪声声功率级dba105103行i压缩机机身振动烈度i21ms53613542参一场站工艺管线振动烈度mn1s20i3i653结语数噪声1bal061033500kw高速往复活塞式压缩机采用高速短行程和压力不均匀度饥组进ll8405l多列对称平衡结构转速高体积小质量轻排量压力不均匀度机组出ff023019大