往复式天然气压缩机简介
世界往复式压缩机介绍
作为世界最大的往复式压缩机生产商，安莱尔压缩机（）为用户所熟悉。
其成撬商主要为安际()和北京伯肯()。
安际作为美国成撬商，其质量为业界公认，然而由于其为进口原装，价格要较国内成撬的北京伯肯为高。
天津诺威尔()为COPPER （库珀）的成撬商，其质量不稳定，应用受到一定限制。
IMW（安姆达）(www.imw.ca)为另一较大品牌，但是其为W形压缩机，无法解决振动问题，只能应用于较小排气量的压缩机，另外其采用皮带传动，无油润滑，皮带传动效率低且易出故障。
无油润滑对材料的要求提高，造成相应的价格上长升，对于不严格限制含油量的场合，并无必要。
Atlas（阿特拉斯）()为原新西兰intermech,被Atlas （阿特拉斯）收购之后，采用Atlas（阿特拉斯）的品牌，质量尚可，在国内的业绩不多，在缅甸应用较多。
ASPRO（普罗泰新）（）为阿根廷厂家，质量有保证，同样也是在国内应用较少。
另外还有德国宝华()和意大利高夫，以及韩国一款以安莱尔为主机的成撬商()，应用较少。
压缩机经济性对比压缩机选用的经济性评估，经济性评估应该考虑下列因素：1：初投资：包括机器设备购置、厂房建设、安装调试等费用。
2：运行费用：包括动力、润滑油、冷却水消耗费用，值班人员费用。
3：维修费用：包括备品配件，维修人员费用。
4：完全因维修压缩机带来的生产损失费用。
可用平均年消耗费用来评估，即：Fa=Mpa(1+fa)+Mo+Mr+M LN MiMpMmpa ++=MMo=(m e+m w+m o)h+ M1Mr=Ms+ M2式中，Fa为平均年消耗费用；Mpa为每年初投资折旧费；N为机器设备使用年限，一般为10～15年；fa为按得利率i计算的提成因子，见下图；Mm为机器设备购置费；Mp为厂房建造费；Mi为机器设备安装费；Mo为年操作运行费；m e为每小时动力费；m w为每小时水费；m o为每小时润滑油费；h为年运行小时数；M1为运行人员年工资数；Mr为每年修理费；Ms为配件更换费；M2为修理人员费用；M L 为专门由于压缩机修理造成的年生产经济损失，此项费用在化工生产中往往很大。
往复式压缩机简介
活塞力 往复式压缩机运行中，活塞受到的力有：气 体力、惯性力、摩擦力等。由于活塞在止点 处所受到的气体力最大，因此将此时的的气 体力称为活塞力。并按公称活塞力的大小来 制定往复式压缩机的系列。 功率 往复式压缩机的绝热功率为各级绝热功率的 总和，然后确定轴功率，选择驱动机的功率。
三 操作维护
(5).连杆
连杆是连接曲轴和十字头的部件，包括连杆 体、大头和小头三部分。连杆大头与曲拐销 配合，连杆小头与十字头销相配合，连杆螺 栓是连杆组件中最重要的零件。它承受活塞 力的作用和数倍于此预紧力作用。
(6).十字头 十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成。 (7).活塞杆 活塞杆的作用是连接活塞和十字头，传递作 用于活塞上的力并带动活塞运动。与活塞的 连接方式通常有螺纹连接、凸肩和卡箍连接、 锥面连接，活塞杆和十字头连接方式有螺纹、 法兰连接等。由于活塞杆承受交变载荷，应 尽可能减少应力集中影响，连接螺纹采用细 牙螺纹。
结构：V—V型
2、 工作原理
压缩机工作时，电动机通过联轴器带动曲轴旋 转，再通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动变成十 字头的往复运动。十字头带动活塞杆，使活塞在汽 缸内作往复运动。曲轴旋转一周，活塞在汽缸内往 复一次，压缩机完成一次工作循环。一个工作循环 有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程。电机带动曲 轴不断旋转，工作循环不断重复，从而不断吸人并 压缩排出气体。
3、压缩机的受力
如果活塞一个面作为工作面完成工作循环而 轴侧通大气的称为单作用汽缸。如果活塞两 面均为工作面，汽缸盖侧与轴侧均为工作容 积，这样的汽缸称为双作用汽缸。活塞式压 缩机属于容积式压缩机，其作用原理可归纳 为：由于活塞在缸内的往复运动与气阀的开 闭相配合，使汽缸工作容积作周期性变化， 依次实现气体的膨胀一吸气一压缩一排气四 个过程，从而将低压气体升压后源源不断输 出。
往复压缩机简介资料
2.压缩机的分类
压缩机按其工作原理可分为速度型和容积型两种。
速度型： 是靠高速旋转叶轮作用，首先使气体得到一个很高的
气体从高压侧第一道环 逐级漏到最后一道环时，每 一道环所承受的压力差相差 较大。第一道活塞环承受着 主要的压力差，并随着转速 的提高，压力差也增高。第 二道承受的压力差就不大， 以后各环逐级减少。因此环 数过多是没有必要的，反而 会增加气缸磨损，增大摩擦 功。
4.填料函
填料函组件作用： 其主要作用是为了防止气
所代表的面积。
往复式压缩机实际工作过程
压缩机的实际工作过程是：是一个非常复杂的过程，要考虑 到压缩机余隙容积；吸、排气过程阻力损失；吸、排气过 程中与外界热量交换；泄漏；等。
2.往复式压缩机的分类
1）按容积流量（进口状态）分类
微型压缩机：容积流量 ＜ 1m³/min 小型压缩机：容积流量 1 ～ 10 m³/min 中型压缩机：容积流量 10 ～ 100 m³/min 大型压缩机：容积流量 ＞ 100 m³/min
有铸铁、铸钢、合金钢锻制气缸。
气缸的结构型式
一进一出铸铁缸
一进一出锻件缸
二进二出铸钢缸
三进三出铸铁缸
四进四出铸铁缸
气缸的组成
气缸部件由缸体、缸座、缸盖、缸套等零件组成， 根据所压气体压力高低不同，可以采用铸铁缸和锻件缸。
3.活 塞 部 件
活塞部件的作用： 活塞部件是活塞、活塞杆及活塞环的总称。活塞组
单级 气体经一次压缩即达到排气压力 多级 气体经多次压缩达到排气压力
往复式压缩机
满足需要。沈阳气体压缩机厂从德国BORSIG公司引进了全套的往复压缩机 设计制造技术，将产品市场定位于炼油、化工领域，尤其在大中型往复压缩 机技术开发方面取得了突破性进展。1990年研制成功了符合现行国际标准的 4M50系列大型氢气往复压缩机组，1996年推出了6M50型系列氮氢气压缩机 组、1998研制成功了4M80型系列大型氢气压缩机组。往复式新氢压缩机容 积流量达到34000Nm3/h、活塞压力达到80KN，出口压力达到19MPa，功 率达到4000KW，已用于200万t/a渣油加氢脱硫装置。天华化工机械及自动 化研究设计院和江阴压缩机厂合作设计制造的迷宫压缩机流量达到 980Nm3/h，出口压力达到3.8Mpa，已经应用于7万t/a聚丙烯装置。大型机 组的研制成功，打破了国外厂商长期垄断我国炼油化工用往复压缩机市场的 局面，使同种机组的市场价格下降超过50%，标志着中国的往复压缩机制造 能力正向国际先进水平迈进。前国内往复压缩机技术水平同国外相比，主要 差距为基础理论研究差，产品技术开发能力低，工艺装备和试验手段落后， 产品技术起点低，规格品种、效率、制造质量和可靠性还有相当差距，技术 含量高和特殊要求的产品满足不了国内需要。
往复压缩机外观
机身部件
▪ 主要由中体、曲轴箱、主轴瓦（主轴承）、轴承压盖及连接和密封件等组成 ▪ 曲轴箱可以是整体铸造加工而成，也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴
承采用滑动轴承，为分体上下对开式结构，瓦背为碳钢材料，瓦面为轴承合 金，主轴承两端面翻边，用来实现主轴承在轴承座中的轴向定位；上半轴承 翻边处有两个螺孔，用于轴承的拆装；轴承盖内孔处拧入圆柱销，用于轴承 的径向定位；安装时应注意上下轴承的正确位置，轴承盖设有吊装螺孔和安 装测温元件的光孔。 ▪ 轴承盖与轴承座连接螺栓的预紧力，需用螺栓紧固后的紧固力矩来保证。
往复式压缩机概述
往复式压缩机概述往复式压缩机的工作过程可以分为吸气、压缩和排气三个阶段。
在吸气阶段，气体从进气阀门进入压缩机的缸体。
当活塞向下运动时，气体被吸入到缸体中。
在压缩阶段，当活塞向上运动时，气体被压缩，使其压力增加。
最后，在排气阶段，气体通过排气阀门被释放到压缩机外部。
往复式压缩机的主要优点是结构简单、造价低廉、维修方便以及压差范围广。
由于活塞的上下运动，往复式压缩机的润滑系统相对简单，只需要在活塞和缸体之间添加一定的润滑剂即可。
此外，往复式压缩机适用于各种气体，包括可燃气体和易挥发气体。
这使得它们在工业生产中的应用非常广泛。
然而，往复式压缩机也存在一些缺点。
首先，由于活塞的上下运动，往复式压缩机的振动和噪音较大。
这可能对周围环境和操作员造成不便。
其次，往复式压缩机的能效较低，能耗较高。
它们在高压力或高流量条件下的效率较低，并且产生较多的热量。
此外，往复式压缩机在运行过程中需要定期维护和保养，包括清洗活塞、更换密封件和检查润滑系统等。
为了提高往复式压缩机的效率和性能，一些技术改进已经被引入。
例如，一些往复式压缩机配备了变频器来调节电机的转速，从而改变压缩机的产气量。
此外，一些往复式压缩机还配备了高效的冷却系统，以减少热量损失。
总结起来，往复式压缩机是一种使用活塞上下运动增加气体压力的设备。
它们在制冷、空气压缩和工业生产等领域中有着广泛的应用。
然而，往复式压缩机也存在一些缺点，如振动噪音大、能耗高和需要定期维护等。
通过技术改进和创新，可以提高往复式压缩机的效率和性能。
名词解释往复式压缩机
名词解释往复式压缩机
往复式压缩机是一种常用的压缩机类型,主要用于空气、天然气、石油气等气体领域的压缩。
它主要由一个旋转的活塞和一个固定在活塞上的吸气口、吐气口以及一个冷却剂开口组成。
往复式压缩机的工作原理是利用旋转的活塞在吸气和吐气过程中的压缩和膨胀作用,将气体压缩到较高的压力,并将其吸入压缩机内部。
在吸气过程中,冷却剂开口会吸入低温气体,从而降低气体的温度,提高压缩效率。
在吐气过程中,气体会从压缩机内部排出,从而降低气体的温度,降低压缩机的能耗。
往复式压缩机具有结构坚固、可靠性高、运转稳定等特点,广泛应用于空气、天然气、石油气等领域。
在工业领域,往复式压缩机还被广泛应用于空调、冰箱等家电产品的制造中。
此外,往复式压缩机也被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域,成为这些领域中不可或缺的设备之一。
除了用于气体领域的压缩外,往复式压缩机还可以用于液体领域的压缩。
例如,在制冷循环中,往复式压缩机可以用于压缩制冷剂,实现制冷剂的压缩和膨胀,从而实现制冷循环。
此外,往复式压缩机还可以用于压缩其他液体,例如油、水等。
总之,往复式压缩机是一种广泛应用于工业、航空航天、汽车等领域的压缩机类型,其工作原理和特点使其在这些领域中有着广泛的应用前景。
往复式压缩机
往复式压缩机一、概述往复式压缩机往复式压缩机即为活塞式压缩机,它是依靠气缸内活塞的往复运动来压缩气体的。
根据所需压力的高低，可作单级和多级。
目前，需要高压的场合，多采用这种压缩机。
二、压缩机的主要优缺点1、压缩机的主要优点1）适用压力范围广：活塞式压缩机可设计成超高压、高压、中压或低压，而随排气压力的变化，排气量变化不大。
2）压缩效率较高：大型往复压缩机的绝热效率可达80%以上，其等温效率一般为70%以上。
3）适应性较强：活塞压缩机的输气量范围较宽广，小输气量可低至每分钟数立升，大输气量可达500m3∕min o2、压缩机的主要缺点1）气体带油污：特别是在化工生产中，若对气体质量要求较高时，压缩后气体的净化任务繁重；2）因受往复运动惯性力的限制，转速不能过高，故所能达到的最大排气量较小，因此，在大型生产流程中，势必造成单机外形尺寸较大或多机组运行，加大设备投资及基建投资；3）由于气体压缩过程间断进行，排气不连续，气体压力有波动，故在排出口一般设有稳压装置；4）易损件较多，维修工作量大，一般需要有备机。
三、未冷凝气压缩机的作用和主要结构1、未冷凝气压缩机的作用未冷凝气压缩机为卧式往复运动双缸双作用型压缩机，由电机驱动曲柄，通过两连杆和十字头，带动两活塞在缸套内作往复运动，不断吸入和压缩气体，提高出口压力。
2、未冷凝气压缩机主要结构未冷凝气压缩机由曲轴、连杆、十字头、活塞、气缸、刮油环、填料和气阀组成。
3、未凝气压缩机气量的调节方式压缩机都是按一定的生产能力（输气量）和特定的操作条件设计、制造的。
在实际生产中，输气量一般总是低于它的额定（即设计的）生产能力，且生产中所需气量会有变动，操作条件如吸入压力和温度也会有所变化，以致使输气量有所增减。
因此，为满足生产需要，必须对压缩机的输气量在低于额定生产能力的范围内进行调节。
D补充余隙容积调节法在气缸余隙附近处装置补充余隙容积。
调节该容积大小，使气缸容积系数产生变化，达到气量调节目的。
压缩天然气的储存和运输技术
压缩天然气的储存和运输技术天然气是一种清洁、高效的能源，广泛用于生产、加工、供暖和交通等领域。
但是，由于其体积大、密度低，储存和运输成本较高，因此压缩天然气的储存和运输技术显得尤为重要。
一、压缩天然气的储存对天然气进行压缩储存是一种常见的储气方式。
通常采用的压缩机分为往复式压缩机和膜式压缩机两种。
1. 往复式压缩机往复式压缩机又称为活塞压缩机，是指通过活塞运动来实现气体压缩的机械设备。
在使用时，通过一对相互作用的活塞循环工作，将天然气压缩至一定的压力，然后储存于钢瓶或气体储罐中。
优点：往复式压缩机结构简单，易于操作和维护；能够满足不同压力和流量需求，适用于压缩气体的中小规模储存。
缺点：储存效率相对较低，需要消耗大量的时间和能源进行充气和放气。
2. 膜式压缩机膜式压缩机是一种新型的压缩机，通过特殊的聚合物膜来实现气体压缩。
在使用时，天然气通过膜表面的孔洞呈扇形进入膜室，被扇形隔板压缩并排放。
优点：膜式压缩机具有结构简单、节能、操作灵活的优点；储存效率较高，能够满足大规模储存的需求。
缺点：对膜材质的要求较高，在高压环境下使用容易失效。
二、压缩天然气的运输压缩天然气的运输有两种方式，分别是管道输送和集装箱运输。
1. 管道输送目前，大部分的压缩天然气是通过管道输送进行运输。
在运输前，天然气需要通过管道储存，然后通过增压站压缩至指定压力。
压缩天然气在管道中运行时，管道内的阀门和调节器能够将其分配到任何需要的地方。
优点：管道输送具有连续性、经济性、耐用性等优点；能够同时满足运输的能量需求和环境保护的需求。
缺点：运输距离受限，安全事故易发生，不利于应对突发事件和自然灾害等情况。
2. 集装箱运输集装箱运输是一种相对较新的运输方式，它能够方便、快捷地将压缩天然气运输到各地。
在集装箱中，压缩天然气经过高效冷凝和密封处理后，利用集装箱货轮直接输送，能够轻松地在全球范围内进行物流调度。
优点：集装箱运输方便、快捷、经济，能够节约运费和减少碳排放。
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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
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）
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，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
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。
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
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，
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
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
PRESSURE
VOLUME
P2
2
P2线代表排出压力
PRESSURE
天然气压缩机
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
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。
增加侧支撑
气缸支撑1
气缸支撑2
缓冲罐支撑
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
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
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
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
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。