往复式压缩机

1级压缩= 100-300, 2级压缩= 300-900, 3级压缩= 900-2000 一级(300+14.5)/(100+14.5)=2.7 : 1 (二级2.9 : 1) (三级2.2 : 1)
100 psig 2000 psig
驱动活塞的动力从哪来？
“?”
100 psi
444 psi
驱动机的种类
活塞杆
活塞
活塞环的密封作用
双作用气缸
外端：压缩
内端：膨胀
外端：排气
内端：进气
外端：排气
内端：膨胀
外端：排气（终点）
内端：进气（终点）
外端：膨胀
内端：压缩
外端：进气
内端：排气
外端：进气
内端：排气
外端：进气（终点）
内端：排气（终点）
双作用-单作用
（流量减少50%左右）
拆下1个进气阀
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
PRESSURE
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
PRESSURE
VOLUME
排气阀开启
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
PRESSURE
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
PRESSURE
正常的进气过程（外端气缸进气、内端气缸排气）
外端排气阀失效
内端进气阀失效或内端气缸卸载
正常的进气过程（内端）
正常的排气过程（内端）
内端进气阀失效
当变作单作用气缸时，只能卸载外端气缸。
即使气阀正常，但高压缸仍有活 塞杆负荷反向过程丢失的危险。
正常的压缩排气过程（外端气缸排气、内端气缸进气）
天然气发动机
驱动机的种类
电动机
发动机（曲轴）的旋转运动
压缩机（活塞）的往复运动？
机架
机架主要部分
刮油环（铸铁材料）
隔离段
隔离室和盘根排污连接处
曲轴
主轴颈
2缸压缩机有2个主轴颈， 4缸压缩机有4个主轴颈， 6缸压缩机有6个主轴颈。
连杆轴颈
2缸压缩机有2个连杆轴颈， 4缸压缩机有4个连杆轴颈， 6缸压缩机有6个连杆轴颈。
100 psi
阀内弹簧关闭气阀
100 psi
100 psi
压差保持进气阀关闭
45 psi
100 psi
阻尼弹簧 关闭弹簧 阀片 阻尼片
内部结构
缸内压力为什么会变？
PV/T=定量
在一定的温度下，体积增大， 压力减小；反之亦然。
V=πR * L(缸内长度）
2
通过L的改变可以使容积变化
活塞杆、活塞的 往复运动使气体 容积反复变化， 往复式压缩机故 得其名。
连杆轴颈
主轴颈
十字头
导轨
连杆
连杆的2/3（大端）作旋转运动，余下的1/3（小端）作往复运动。
工艺气流程
启动旁通管线和阀 吹扫管线和阀 换热器
安全阀
风扇 吸入缓冲罐
滤网
气缸
排出单向阀
排出缓冲罐 洗涤罐
*系统还应配置进、排气阀
捕雾器
挡板 高液位停车
AS
观察镜 液位控制器
自动排放阀 手动排放 阀
P2 总容积
3
2
P1
4
1
扫过容积
设定余隙 大约 20%
增加余隙 （降低排量）
P2 总容积
3
2
P1
4
1
扫过容积
设定余隙 大约 25%
余隙塞
余隙塞接头 (CBC)
反装余隙塞
余隙塞（接头） (CBC)
截断余隙塞
余隙塞接头 (CBC)
余隙囊
余隙囊接头 (CBC)
可调余隙装置 (VVCP)
可调余隙装置开启 (VVCP)
大缸径用于低压工况, 天然气在低压时容积大
气缸尺寸取决于压缩压力
小缸径用于高压工况, 天然气在高压时容积 小
气缸直径
进气阀
单向阀
排气阀
50 psi 45 psi
压差开启进气阀
50 psi 50 psi
阀内弹簧关闭气阀
50 psi 105 psi
压差保持进气阀关闭
压差开启排气阀
105 psi
• • • • • • •
C-Force Frame RAM Frame MH Frame WH Frame WG Frame AXIS Frame Compressor Cylinders
18
Griffin
1989
CFA
2001
2003
19
Couple-Free Design
Opposing Throws balanced to within 50 Grams or 1.76 Ounces.
1. Connecting Rod 2. Crosshead Guide
4. Crosshead Pin 5. Piston Rod (2.25” or 2.50”)
3. Crosshead
00283
6. Packing Case
25
WH64
WH6/7 Compressor
27
DPC主机动画
气缸尺寸取决于压缩压力
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
2 3 1
PRESSURE
P1线代表吸入压力 P1
4
VOLUME
1. 压缩过程 2. 排气过程 3. 膨胀过程 4. 进气过程
P2线代表排出压力
P2
P1线代表吸入压力
P1
行
程
考虑气阀损失
排气容积效率 P2
45%
P1
85%
进气容积效率
总行程
最小余隙 (最大排量)
20
21
Design began in 1986 - Production began in 1988 22
MH/WH Compressors
23
Model Nomenclature
(example: MH-64 or WH-76)
MH Series
M = Medium Rod Load & Horsepower
天然气压缩机培训
压缩机剖面动态图
连杆通过大 头瓦与曲轴 相连 刮油盘根 盘根注油 活塞杆 盘根
进气阀
曲轴箱
连杆通过小 头瓦与十字 头相连
活塞杆
排气阀
往复式天然气压缩 机
10psi
100psi
气井
输气管线
10psi
105psi
天然气压缩机的应 用
注 气
气
举
集 气
煤层有害气体收集
储 气
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
Leabharlann Baidu
PRESSURE
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
PRESSURE
VOLUME
进气阀开启
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
PRESSURE
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
PRESSURE
漏点
填料装置
滑油进
活塞杆
排放
压缩比不大于4的原因：
114.7 psiA
1：活塞杆上的负荷限制
458.8 psiA
2：温度限制不能高于350F
80 F
1 PSI的压力上升对 应1F的温度增长。
320 F
成套设备为何设有多个气缸？
例: 总压缩比（绝对排气压力/绝对进气压力）是 17.56 : 1，
夏季
open closed closed open
储
气
冬季
closed open open closed
输 送
1号站
2号站
水 锅炉
蒸汽
发电机
透平
天然气透平发电机
能源转换应用
如何增压？
气缸组件
4缸机，同型号气缸布置在机体一侧
另2个气缸布置在机体另一侧
Review of Current Product
可调余隙装置调到 最大(VVCP)
气作用余隙调节囊
气作用余隙调节囊
P2-B
25% 20%
P2-A
P1
70% 80%
行
程
压缩比不同，容积效率改变。
活塞杆负荷反向过程
连杆小端轴承
十字头销
受压状态下的活塞杆
连杆小端轴承
十字头销
受拉状态下的活塞杆
外端排气阀失效
（排气可自由进入气缸）
正常的压缩排气过程（外端气缸排气、内端气缸进气）
H = High Speed Frame
WH Series
W = Heavy Weight Rod Load & Horsepower H = High Speed Frame 6 / 7 = 6 / 7” Stroke 2, 4, or 6 = # of Throws
24
MH / WH Flexibility
安全阀
风扇 吸入缓冲罐
滤网
气缸
排出单向阀
排出缓冲罐 洗涤罐
*系统还应配置进、排气阀
启动旁通管线和阀 吹扫管线和阀 换热器
安全阀
风扇 吸入缓冲罐
滤网
气缸
排出单向阀
排出缓冲罐 洗涤罐
*系统还应配置进、排气阀
空气冷却器
压缩原理
P2
P2线代表排出压力
PRESSURE
P1线代表吸入压力 P1
.
VOLUME
增加侧支撑
气缸支撑1
气缸支撑2
缓冲罐支撑
12
AS
12
去控制盘
AS
12
启动旁通管线和阀 吹扫管线和阀 换热器
安全阀
风扇 吸入缓冲罐
滤网
气缸
排出单向阀
排出缓冲罐 洗涤罐
*系统还应配置进、排气阀
缓冲罐的作用： 减少压力变化对 气阀造成的损害
PSLL
80F
PI
PSHH
仪表和保护装置
220F TSHH
PSHH
PI
启动旁通管线和阀 吹扫管线和阀 换热器
正常的进气过程（外端气缸进气、内端气缸排气）
加装尾杆，平衡活塞净面积， 补偿活塞杆负荷反向过程。
USING A TAILROD TO HELP ROD REVERSAL
力和扭矩
惯性力
枢轴点
惯性力
往复惯性力产生扭矩（外死点）
往复惯性力产生扭矩（内死点）
在曲轴中心线两侧加平衡配重，可限制往复惯性力。