天然气压缩机节能降耗技术分析

天然气压缩机节能降耗技术分析 本文关键词：节能降耗，压缩机，天然气，分析，技术

天然气压缩机节能降耗技术分析 本文简介：摘要：往复式压缩机具有压力范围广、压缩效率高等优点，是天然气生产中不可或缺的设备，为了提高往复式天然气压缩机的工作效率，从天然气的性质(气体比重、压缩系数、导热系数)和压缩机工作参数(进气压力、排气压力)方面分析了影响压缩机能耗的因素，对压缩机日常生产管理具有一定指导意义。关键词：往复式压缩机；能耗

天然气压缩机节能降耗技术分析 本文内容：

摘要：往复式压缩机具有压力范围广、压缩效率高等优点，是天然气生产中不可或缺的设备，为了提高往复式天然气压缩机的工作效率，从天然气的性质(气体比重、压缩系数、导热系数)和压缩机工作参数(进气压力、排气压力)方面分析了影响压缩机能耗的因素，对压缩机日常生产管理具有一定指导意义。

关键词：往复式压缩机；能耗；影响因素

随着我国石油工业的发展，往复式天然气压缩机在石油天然气生产输送领域应用越来越普遍，由于其增压范围广、效率高[1]，在天然气处理方面不可或缺，是天然气生产中最主要的能耗设备，加强对天然气压缩机能耗影响因素研究，提高其工作效率，具有重要的现实意义。

1往复式天然气压缩机工作原理

1.1往复式天然气压缩机基本结构

往复式天然气压缩机主要由主机和辅机组成，主机主要部件有机身、中体、驱动机、气缸、活塞、传动部件、气阀、密封件等，辅机主要有气路系统、冷却系统和润滑系统[2]。根据工作要求不同，往复式压缩机由不同的列组成，每一列都由相同的传动部件、活塞、中体及中间连接筒组成，同时使用密封填料填满中间连接筒和气缸的一侧，另一侧连接刮油环，连杆较大的一侧连接曲柄销，与曲轴一起做圆周运动，连杆较小部分连接十字头做往复运动。

1.2往复式天然气压缩机工作原理

往复式天然气压缩机工作时，曲轴旋转，通过连杆连接活塞，带动活塞进行往复运动，由活塞与气缸内部封闭的空间会发生周期性变化，曲轴每旋转一周，带动活塞进行一次往返运动，气缸与活塞组成的空间内会依次发生进气、压缩和排气的过程，这个过程组成一个工作周期，这就是往复式天然气压缩机的工作流程。

2往复式压缩机功率计算

由往复式天然气压缩机工作原理可知，其做功主要消耗在气体压缩过程中，为了表征往复式天然气压缩机能耗情况，对压缩机气缸在工作循环中压缩气体消耗的总功用Li表示，即指示功量，单位时间内消耗的功用Ni表示，即指示功率，求取公式如下：式中:Ps为气缸吸气压力，(kgf/cm2)；Pd为气缸排气压力，(kgf/cm2)；Vh为气缸体积，(m3)；λv为气缸的容积系数；K为天然气绝热指数；ε是压缩机气缸排气压力与吸气压力的比值；n为压缩机的转速，(转/分钟)；σ为气缸内压力损失百分比，(%)。由以上指示功率Ni计算公式可知，当工作条件稳定时，即压缩机转速恒定、气缸尺寸不变的情况下，决定压缩机工作效率的主要因素有压力比、天然气性质及气缸密封性。

3压缩机功率影响因素分析

对于应用于生产现场的天然气压缩机，通常其气缸工作容积和曲轴的转速是固定的，因此，通过研究天然气性质和压缩机工作参数变化来分析其工作效率。

3.1气体性质对天然气压缩机功率的影响

为了研究气体性质对天然气压缩机工作效率的影响，选取了两种不同组分的天然气，在相同的条件下，分别测定其性能参数，研究表明：(1)天然气比重对压缩机工作效率的影响。随着天然气组分比重增大，气体压缩系数相应变小，同时，由于气体比重大，气体经过管道和阀门时压降更大，使得压缩机产生的压力比升高，压缩机功率变小，排气量减少。反之，当天然气比重减小，压缩机的指示功率变大，日排气量相应增加，压缩机工作效率更高。(2)天然气导热系数对压缩机工作效率影响。气体的导热系数大，受热温度易升高，因此，气体的导热系数影响压缩机工作过程中热交换，压缩机在吸气、压缩、排气过程中，由于压力巨大，会使得天然气温度上升，导热系数大的气体，温度上升更快，气体体积膨胀，使得能耗增加，排气量降低。(3)天然气压缩系数对压缩机工作效率的影响。天然气组成的烃类气体不同，其压缩系数会存在差异，天然气组分越轻，其压缩系数越大，在压缩阶段其体积变化越大，相同的气缸工作容积和进气压力条件下，排气量较大，消耗的功率也大。

3.2工作参数对天然气压缩机功率的影响

(1)排气压力对天然气压缩机工作效率的影响。由前面计算天然气压缩机工作指示功量和指示功率的公式可知，随着压缩机出口压力增加，指示功量和指示功率均变大。研究表明，随着出口压力变大，指示功量变大，但排气量出现下降。(2)进气压力对天然气压缩机工作效率的影响。前人研究表明，压缩机出口压力保持恒定时，进气压力对压缩机工作效率的影响，在单级压缩机和多级压缩情况下表现不同，对单级压缩机来说，随着进口压力升高，压缩机的功率先逐渐增大，后缓慢降低；压缩机采用多级压缩时，随着入口压力的升高，压缩机的功率变大，相应的排气量均增加。

4结语

天然气压缩机是石油天然气生产中广泛应用的设备，做好节能降耗工作具有重要意义，对于天然气气体性质(气体比重、压缩系数、导热系数)和工作参数(进气压力、排气压力)对压缩机工作效率的影响，需要针对性加强管理，最大限度的降低能耗，节约生产成本，为油田可持续发展提供保障。

参考文献：

[1]赵国山，仇性启.活塞式压缩机节能研究概述[J].通用机械，2006,(11)：72-76.

作者：张露 单位：大庆油田有限责任公司天然气分公司规划设计研究所

《天然气压缩机节能降耗技术分析》由：免费论文网互联网用户整理提供；
链接地址：http://www.csmayi.cn/show/213671.html
转载请保留,谢谢!

• 上一篇：高校教育管理策略
• 下一篇：智慧校园景观设计研究