天然气压缩机剖面和介绍
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压缩机系统级内部结构详细图片及介绍
B B
Ring as assembled on rod
AA
B
Pressure Side
“BT” Packing Ring单作用环
Ring as assembled on rod
Ring as assembled on rod
Double Acting Rings Either Side May Face Pressure
2nd Stage Cylinder
Section No. 2
Section No. 3
End Section
ORing
Inlet Section
Section No. 1
2nd Stage Cylinder
Section No. 2
Section No. 3
End Section
ORing
Inlet Section
ORing
Inlet Section
2nd Stage Packing
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
End Section
ORing
Inlet Section
2nd Stage Packing
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
Removing air from the lubricator line.
单流阀
盘根
填料环
A
(Ring as assembled on rod)
Total opening at one cut only = Rod Dia. x .010”
天然气外输压缩机
设计排量：单台22000Nm3/h（卸荷阀12000Nm3/h） 压缩机机身：Ariel JGC/2型卧式对置平衡型压缩机
丽水36-1气田终端处理厂
5.2 压缩机排量控制方案
（1）通过电机转速控制方案 （2）排气到进气循环控制方案 （3）调节气缸可调余隙控制方案 （4）通过气缸端卸荷阀控制方案
2014-11-11
2014-11-11
丽水36-1气田终端处理厂
3.1滑油系统介绍
外输气压缩机的滑油系统主要由主油泵、辅助油泵、滑油柱塞 泵及滑油分配器、压力调节阀（安全阀）、滑油冷却器、滑油液位 阀及注入单流阀等组成。 主油泵是由主马达带动，当压缩机运行后，整个滑油系统由主油 泵供油，滑油的流程为通过滑油液位阀从主油罐给曲轴箱补充滑油， 曲轴箱滑油通过主油泵将滑油送到冷却器入口，主油泵出口有压力 调节阀，可以调节系统油压，在滑油冷却器入口有温度调节器，根 据油温的高低调节经过冷却器的油量。经过冷却的滑油经过滤器过 滤后，分为两路：一路到气缸和填料函，一路到传动机构。
1.滤网
4 .润滑油过滤器
8.预润滑油泵
7.偏心链条张紧器
2014-11-11
丽水36-1气田终端处理厂
主油泵 辅助油泵流程
2014-11-11
丽水36-1气田终端处理厂
注油单泵流程
2014-11-11
丽水36-1气田终端处理厂
4 冷却液系统流程
冷却液系统由空冷器、冷却液循环泵、冷却液等组成。冷 却液经过风冷后与热的润滑油进行换热，然后通过冷却液 循环泵提升到空冷器，继续冷却循环。
天然气外输压缩机介绍
主要内容
1 2 3 4 5 压缩机原理
主工艺流程
润滑油系统 冷却液系统 工艺控制方案 起机停机步骤 日常维护保养
压缩机系统级内部结构详细图片及资料介绍
Maximum
AA
Double Acting Ring Either Side May Face Pressure
“P” Pressure Breaker Ring承压环
Single Acting Rings Proper Side Must Face Pressure
A
Ring as assembled on rod
“BD” Packing Ring双作用环
Seal Rings Required in a Packing Case
• 2000 (+) psi ……………….5-7 rings
• 800-2000…………………..4-6 rings • 300-800……………………3-5 rings • below 300…………….……2-4 rings
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
Inlet Section
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
Inlet Section
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
Inlet Section
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
AA
Double Acting Ring Either Side May Face Pressure
“P” Pressure Breaker Ring承压环
Single Acting Rings Proper Side Must Face Pressure
A
Ring as assembled on rod
“BD” Packing Ring双作用环
Seal Rings Required in a Packing Case
• 2000 (+) psi ……………….5-7 rings
• 800-2000…………………..4-6 rings • 300-800……………………3-5 rings • below 300…………….……2-4 rings
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
Inlet Section
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
Inlet Section
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
Inlet Section
Section No. 1
Section No. 2
Section No. 3
End Section
1st Stage Cylinder
ORing
天然气压缩机结构与工作原理
03
天然气压缩机工作原理
工作流程
吸气过程 压缩过程 冷却过程 排气过程
气体通过吸气管道进入压缩机，在吸气过滤器的作用下，将气 体中的杂质和颗粒物去除，然后进入吸气腔。
气体在压缩腔内通过一系列的压缩级，压力逐渐升高，同时温 度也会相应升高。
气体经过中间冷却器进行冷却，以降低气体温度并提高压缩效 率。
排气压力
指压缩机出口的气体压力，是衡量压缩机性能的重要参数。
排气量
指单位时间内压缩机能够压缩的气体体积，是衡量压缩机效率的关键 指标。
功率
指压缩机正常工作时所消耗的功率，是评价压缩机能耗的重要参数。
效率
指压缩机在正常工作时，实际压缩气体所消耗的功率与理论功率的比 值，是衡量压缩机性能的重要指标。
优化方法
效率低下
可能是由于冷却系统故障、润滑油质 量差等原因引起的。解决方案是检查 并修复冷却系统故障、更换优质润滑 油等措施来提高效率。
05
天然气压缩机发展趋势与展 望
技术发展趋势
高效能
环保化
随着技术的不断进步，天然气压缩机 的效率越来越高，能够更有效地压缩 天然气，降低能耗。
随着环保意识的提高，天然气压缩机 的环保性能越来越受到关注，低排放、 低噪音等环保技术不断得到应用。
料或原料使用。
天然气压缩机的分类
按工作原理
可分为往复式、离心式、轴流式等类型。
按用途
可分为工业用和民用两类。
按排气压力
可分为高压、中压和低压三种类型。
按驱动方式
可分为电动、内燃机和燃气驱动等类型。
02
天然气压缩机结构
主机结构
01 主机是天然气压缩机的核心部分，主要包 括缸体、活塞、曲轴、连杆等部件。
天然气压缩机(机械部分)
天然气压缩机的机械结构、 工作原理
天然气压缩机的结构型式
用途
BZ26BZ26-2平台安装有三台天然气压 缩机，位于中甲板工艺区，用于将从生产 分离器内分离出来的天然气进行增压，使 其达到足够的压力后进入外输集管。 结构组成 压缩机的机械部分主要由压缩 机机体与气缸、润滑系统、冷却系统等组 成。
冷却系统
双列对称头
曲轴箱和十字头
气阀和缸体
吸气阀结构
排气阀结构
一级气缸内部结构
链轮驱动原理
润滑系统
压缩机润滑系统包括电机驱动的预润滑油
泵，机带主油泵，手摇油泵，电机驱动的 滑油冷却器，温控阀，强制注油器，滑油 滤器，曲轴箱滑油加热器，储油箱，自动 补油阀，以及配套的管线和手阀等。
注油器
柱塞填料函润滑
流量分配模块和注油器
手摇泵和温控阀
冷却系统
压缩机的冷却系统包含有滑油冷却和天然 气冷却两部分，在上面已经介绍了滑油冷 却，因此本单元只介绍天然气冷却系统。 在压缩机撬块内安放一台管壳式换热器， 来自一级压缩出口的天然气由壳程流过， 海水从管程流过与天然气换热后直接排入 大海。在海水出口处装有流量调节阀，可 以在控制盘上以自动或手动的方式
冷却系统
控制阀开度，来控制冷却海水流量，已达到 控制进入二级压缩入口天然气的温度的目 的。 此种冷却称为级间冷却。我们知道由于 压缩机单级压缩能力有限，如果要得到更 高的压力必须采用多级压缩，但是在一级 压缩后，天然气压力升高，随之温度上升， 气体体积增大。在经过级间冷却后，
冷却系统
气体温度下降，体积缩小，而压力却没有 大的变化。采用级间冷却技术可以实现压 缩机多级压缩，从而实现超高压力输出， 同时有效降低功率消耗，提高压缩机的压 缩效率。
天然气压缩机的结构型式
用途
BZ26BZ26-2平台安装有三台天然气压 缩机，位于中甲板工艺区，用于将从生产 分离器内分离出来的天然气进行增压，使 其达到足够的压力后进入外输集管。 结构组成 压缩机的机械部分主要由压缩 机机体与气缸、润滑系统、冷却系统等组 成。
冷却系统
双列对称头
曲轴箱和十字头
气阀和缸体
吸气阀结构
排气阀结构
一级气缸内部结构
链轮驱动原理
润滑系统
压缩机润滑系统包括电机驱动的预润滑油
泵，机带主油泵，手摇油泵，电机驱动的 滑油冷却器，温控阀，强制注油器，滑油 滤器，曲轴箱滑油加热器，储油箱，自动 补油阀，以及配套的管线和手阀等。
注油器
柱塞填料函润滑
流量分配模块和注油器
手摇泵和温控阀
冷却系统
压缩机的冷却系统包含有滑油冷却和天然 气冷却两部分，在上面已经介绍了滑油冷 却，因此本单元只介绍天然气冷却系统。 在压缩机撬块内安放一台管壳式换热器， 来自一级压缩出口的天然气由壳程流过， 海水从管程流过与天然气换热后直接排入 大海。在海水出口处装有流量调节阀，可 以在控制盘上以自动或手动的方式
冷却系统
控制阀开度，来控制冷却海水流量，已达到 控制进入二级压缩入口天然气的温度的目 的。 此种冷却称为级间冷却。我们知道由于 压缩机单级压缩能力有限，如果要得到更 高的压力必须采用多级压缩，但是在一级 压缩后，天然气压力升高，随之温度上升， 气体体积增大。在经过级间冷却后，
冷却系统
气体温度下降，体积缩小，而压力却没有 大的变化。采用级间冷却技术可以实现压 缩机多级压缩，从而实现超高压力输出， 同时有效降低功率消耗，提高压缩机的压 缩效率。
天然气压缩机
天然气压缩机介绍
主要内容
1、压缩机的工作原理以及优缺点 2、压缩机三大系统简介 3、压缩机操作控制盘介绍以及参数 4、压缩机日常维护和管理以及注意事项
2
压缩机的工作原理
CEPN燃气压缩机压缩机为往复式压缩机，主要由传动机构、工 作部件及机体组成。 传动机构：是曲柄连杆机构，由电机带动曲轴旋转连杆大头装在 曲轴的曲柄销上，其小头与十字头相连。因此，曲柄通过连杆带 动十字头在滑道内往复运动，再由十字头带动活塞组件（包括活 塞及活塞杆等）在气缸内做往复运动。
5
压缩机的工作原理
上图为燃气压缩机气缸，每台压缩机有4个气缸，分为3 组。其中，一级压缩所用的气缸为2#、4#；二级压缩所 用的为3#；三级压缩所用的为1#。
6
压缩机的优缺点
优点：
1、适用压力范围广，这种机器依靠工作容积变化的原理工作，因而不 论其流量大小，都能达到很高的工作压力。
2、热力效率较高，功率消耗较其他形式压缩机低。 3、对介质及排气量的适应性强。可用于较大的排气量范围，且排气量受
23
压缩机操作控制盘介绍以及参数
海水入口紧急关断阀 燃气入口紧急关断阀
三级排液紧急关断阀 三级回一级入口阀
一级排液阀
二级排液阀
三级排液阀
燃气出口紧急关断阀
24
压缩机操作控制盘介绍以及参数
25
压缩机操作控制盘介绍以及参数
26
主要内容
1、压缩机的工作原理 2、压缩机三大系统简介 3、压缩机操作控制盘介绍以及参数 4、压缩机日常维护和管理以及注意事项
排气压力变化的影响较小，另外当介质密度改变时，压缩机的容积 排量和排气压力的变化也较小。
缺点：
1、气体带油污，若对气量要求较高时，压缩后气体的净化任务较重。 2、因受往复运动惯性力的限制，转速不能过高，故所能达到最大排量较
主要内容
1、压缩机的工作原理以及优缺点 2、压缩机三大系统简介 3、压缩机操作控制盘介绍以及参数 4、压缩机日常维护和管理以及注意事项
2
压缩机的工作原理
CEPN燃气压缩机压缩机为往复式压缩机，主要由传动机构、工 作部件及机体组成。 传动机构：是曲柄连杆机构，由电机带动曲轴旋转连杆大头装在 曲轴的曲柄销上，其小头与十字头相连。因此，曲柄通过连杆带 动十字头在滑道内往复运动，再由十字头带动活塞组件（包括活 塞及活塞杆等）在气缸内做往复运动。
5
压缩机的工作原理
上图为燃气压缩机气缸，每台压缩机有4个气缸，分为3 组。其中，一级压缩所用的气缸为2#、4#；二级压缩所 用的为3#；三级压缩所用的为1#。
6
压缩机的优缺点
优点：
1、适用压力范围广，这种机器依靠工作容积变化的原理工作，因而不 论其流量大小，都能达到很高的工作压力。
2、热力效率较高，功率消耗较其他形式压缩机低。 3、对介质及排气量的适应性强。可用于较大的排气量范围，且排气量受
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压缩机操作控制盘介绍以及参数
海水入口紧急关断阀 燃气入口紧急关断阀
三级排液紧急关断阀 三级回一级入口阀
一级排液阀
二级排液阀
三级排液阀
燃气出口紧急关断阀
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压缩机操作控制盘介绍以及参数
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压缩机操作控制盘介绍以及参数
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主要内容
1、压缩机的工作原理 2、压缩机三大系统简介 3、压缩机操作控制盘介绍以及参数 4、压缩机日常维护和管理以及注意事项
排气压力变化的影响较小，另外当介质密度改变时，压缩机的容积 排量和排气压力的变化也较小。
缺点：
1、气体带油污，若对气量要求较高时，压缩后气体的净化任务较重。 2、因受往复运动惯性力的限制，转速不能过高，故所能达到最大排量较
整体式天然气压缩机
综上，国内天然气压缩机制造业,与国外相 比,无论在开发设计,品种规格,还是压缩机的 整体质量方面,都存在较大差距,不能适应我 国天然气工业发展和天然气市场对压缩机的 需求。我国天然气压缩机制造业应在开发设 计、产品整体质量、强化标准规范的贯彻和 服务、增加品种等方面加把劲，才能满足我 国加快发展天然气工业的需求。
（二）ZTY整体式系列天然气压缩机—性能参数
性能参数：
（二）DTY、FTY分体式系列天然气压缩机
构造： 主要配套部分；气体分离及工艺管线系统；传动系统；电器启动及仪 表控制系统；机座及底座部分；冷却系统。 机组特点： 动力部分和压缩部分各自独立，通过弹性联轴器连接。 可实现多级压缩，功率范围大，排量小，移动性好，安全方便，操作 简单，噪音小。 仪表自动控制系统完善可靠，对整个机组可实现超速、超压、、超温、 超振动、超液位等全面自动保护，并满足防爆要求。 动力部分可以是电动机（DTY系列），也可以是其它动力机（FTY系 列）。 压缩部分为对称平衡布置，振动小，结构简单。 可通过调整机组余隙缸及压缩缸单双作用满足工况的变化。 配套系统完善，有可靠的排污系统、安全放空系统、冷却系统为闭式 循环。
RDS系列天然气压缩机
用途： RDS系列气体压缩机是一种用途广泛的高速 大功率压缩机，可用于石油、化工、矿山等 部门，压缩天然气、氮气、空气、氮氢气、 二氧化碳、丙烷等多种气体。在石油天然气 工业中，RDS气体压缩机可用于气举采油、 天然气集输、充气和注气、气体贮藏、原油 稳定、轻烃回收、脱硫增压、气体处理等许 多方面。
一是用于长输管线增压站的压缩机。在西气 东输工程中，天然气长距离输送必须铺设输 送管道并建立天然气增压站，通过天然气压 缩机的多级增压实现天然气的长距离输送。 而目前我国仅有几家企业能够涉足长输管线 增压站用压缩机的制造，其技术水平和产品 质量与世界先进水平存在较大差距。结果， 国产天然气压缩机在西气东输这样的重要工 程中几乎没有业绩可谈。
天然气压缩机后空冷器的基本结构和选择
天然气压缩机后空冷器的基本结构和选择空冷器主要由以下部分组成（如图一）：1、换热管束2、空气驱动装置，如风扇或鼓风机等。
3、风扇或鼓风机等的动力装置4、空气驱动装置与换热管束之间的风道。
5、支撑结构。
6、维护管汇和风扇的走道、梯子（可选）。
7、控制排气温度的导向栅板（可选）。
8、控制温度和节省能量的可调风扇轮毂（可选）。
换热管束由换热管、支架、管汇、框架组成（如图二）。
通常采用翅片形式来扩大换热管与空气的换热面积，以补偿大气压下空气的低导热系数和风扇在合理能耗下的低转速。
翅片通常为铝制，导热性好、制造成本低，它与换热管的连接主要有三种形式（如图三）：1、挤压成型先将铝管紧密套在换热管上成为一整体，然后利用机械模具挤压外层铝套管形成翅片。
2、嵌入缠绕先在换热管外壁刻出螺旋槽纹，然后将铝片螺旋缠绕嵌入沟槽，同时挤压沟槽边缘嵌紧铝翅片根部。
3、直接缠绕将铝片直接螺旋缠绕在换热管上，并使根部平折紧贴换热管。
为了提高换热效率，有时将翅片边缘切成齿状，但它会增加空气的流动压差和动力消耗。
散热翅片的选择非常关键，它取决于成本、操作温度和大气条件。
不同的类型有不同的热传导和流动压差特征。
挤压成型翅片可以保护换热管避免大气腐蚀，在空冷器整个使用期内保持恒定的传热效率，特别适用于温度高达600 o F 的场合。
嵌入缠绕翅片也能始终保持预定的传热效率，适用于温度高于600 o F 低于750 o F的场合。
直接缠绕翅片适用于温度低于250 o F的场合，但是随时间推移翅片与换热管的连接会松弛，传热效率就难以预测，建议对直接缠绕翅片的传热效率给予折减，以弥补这种缺陷。
实践中最经济的做法是按若干标准设计来制造翅片换热管。
换热管长度一般6～60英尺，直径5/8～6英寸，最常用的是1英寸。
翅片高度5/16～1英寸，厚度0.01～0.035英寸，每英寸换热管长缠绕7～11圈，翅片扩大的面积与换热管表面积之比为7:1～25:1。
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3
增加余隙 （降低排量）
总容积
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)
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
25% 20%
P2-B
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
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。
12
AS 12
去控制盘 AS
12
缓冲罐的作用： 减少压力变化对 气阀造成的损害
PSHH PI
PSLL
80F
PI
PSHH
仪表和保护装置
220F TSHH
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
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
3
1
P1线代表吸入压力 P1
1. 压缩过程 2. 排气过程 3. 膨胀过程 4. 进气过程
4
VOLUME
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
P2
3
最小余隙 (最大排量)
总容积
2
P1
4
1
扫过容积
设定余隙 大约 20%
P2
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。
拆下1个进气阀
漏点
填料装置
滑油进 排放
活塞杆
压缩比不大于4的原因： 1：活塞杆上的负荷限制
114.7 psiA 458.8 psiA
80 F
2：温度限制不能高于350F
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，
天然气压缩机剖面 和介绍
压缩机剖面动态图
连杆通过大 头瓦与曲轴 刮油盘根
相连
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
气井
100psi
输气管线
10psi
105psi
如何增压？ 气缸组件
气缸尺寸取决于压缩压力
大缸径用于低压工况, 天然气在低压时容积大
增加侧支撑
气缸支撑1
气缸支撑2
缓冲罐支撑
PRESSURE
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
进气阀开启
PRESSURE
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
P2
2
P2线代表排出压力
PRESSURE
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
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
压差开启进气阀
50 psi 45 psi
阀内弹簧关闭气阀
50 psi 50 psi
压差保持进气阀关闭
50 psi 105 psi
压差开启排气阀
105 psi 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 阀片
关闭弹簧
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=πR2 * L(缸内长度）
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
换热器
安全阀 吸入缓冲罐
风扇
吹扫管线和阀
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
观察镜 手动排放 阀
高液位停车
AS
液位控制器 自动排放阀
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
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
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）
增加余隙 （降低排量）
总容积
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)
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
25% 20%
P2-B
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
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。
12
AS 12
去控制盘 AS
12
缓冲罐的作用： 减少压力变化对 气阀造成的损害
PSHH PI
PSLL
80F
PI
PSHH
仪表和保护装置
220F TSHH
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
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
3
1
P1线代表吸入压力 P1
1. 压缩过程 2. 排气过程 3. 膨胀过程 4. 进气过程
4
VOLUME
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
P2
3
最小余隙 (最大排量)
总容积
2
P1
4
1
扫过容积
设定余隙 大约 20%
P2
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。
拆下1个进气阀
漏点
填料装置
滑油进 排放
活塞杆
压缩比不大于4的原因： 1：活塞杆上的负荷限制
114.7 psiA 458.8 psiA
80 F
2：温度限制不能高于350F
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，
天然气压缩机剖面 和介绍
压缩机剖面动态图
连杆通过大 头瓦与曲轴 刮油盘根
相连
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
气井
100psi
输气管线
10psi
105psi
如何增压？ 气缸组件
气缸尺寸取决于压缩压力
大缸径用于低压工况, 天然气在低压时容积大
增加侧支撑
气缸支撑1
气缸支撑2
缓冲罐支撑
PRESSURE
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
进气阀开启
PRESSURE
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
P2
2
P2线代表排出压力
PRESSURE
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
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
压差开启进气阀
50 psi 45 psi
阀内弹簧关闭气阀
50 psi 50 psi
压差保持进气阀关闭
50 psi 105 psi
压差开启排气阀
105 psi 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 阀片
关闭弹簧
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=πR2 * L(缸内长度）
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
换热器
安全阀 吸入缓冲罐
风扇
吹扫管线和阀
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
观察镜 手动排放 阀
高液位停车
AS
液位控制器 自动排放阀
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
VOLUME
P2
P2线代表排出压力
P1线代表吸入压力 P1
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）