吳有更

摘要：通過對往復式壓縮機壓縮過程進行理論分析，結(jié)合生產(chǎn)實踐中用到的節(jié)能技術(shù)，對往復式壓縮機節(jié)能降耗途徑進行探索，并作出總結(jié)。

關(guān)鍵字：往復式壓縮機 理論分析 節(jié)能降耗

1.概述

某加氣母站共六臺D型水冷往復式壓縮機，均為四級壓縮，主要用于將低壓的凈化天然氣壓縮到25MPa高壓天然氣。為深入開展節(jié)能降耗工作，減少壓縮機能耗損失，提高設備工作效率，現(xiàn)就往復式壓縮機壓縮原理進行理論分析，根據(jù)生產(chǎn)運行中的事故案例，結(jié)合實踐中常用的節(jié)能技術(shù)，提出節(jié)能措施，為場站壓縮機技術(shù)改進提供可靠依據(jù)。

2.壓縮過程理論分析

往復式壓縮機將低壓氣體壓縮為高壓氣體，由吸氣、壓縮、排氣三個過程組成，由圖1所示，c-a表示吸氣過程，a-b表示壓縮過程，b-d表示排氣過程，所消耗的功為三者之和，即c-a-b-d-c所圍成的面積。

典型的壓縮過程有等溫壓縮、絕熱壓縮和多變壓縮三種，其中等溫壓縮和絕熱壓縮屬于理想情況，壓縮過程中狀態(tài)參數(shù)都有明顯變化，不同壓縮過程消耗功見圖2。

等溫壓縮功為Wdb，由面積c-a-db-d-c表示，同理，絕熱壓縮功為Wjb，多變壓縮功為Wbb。有圖可以Wdb

3.節(jié)能措施

3.1.提高冷卻器性能，使級間溫度能滿足于等溫壓縮

2011年5月份，加氣母站壓縮機排氣溫度普遍升高，功耗比平常增加顯著，立即組織相關(guān)人員對故障進行排查。打開壓縮機循環(huán)水冷卻器觀察口，發(fā)現(xiàn)水冷卻器外壁形成一層1.5-2mm水垢，分析為壓縮機冷卻系統(tǒng)失效。加氣母站立即聘請凈化公司對循環(huán)水冷卻系統(tǒng)及循環(huán)水池進行化學清洗，清洗完畢后壓縮機能耗下降。由以上案例可以看出冷卻器對功耗影響顯著，因此我們須做到以下幾點：

3.1.1.加強對循環(huán)水系統(tǒng)的巡檢力度，定期進行維護保養(yǎng)，使回水得到從分的冷卻，降低冷卻水入口溫度。

3.1.2.時刻注意水池含水量與水壓，及時補充軟化水，使水位在合適的范圍內(nèi)，保證冷卻水流量。

3.1.3.定期清除冷卻器內(nèi)污垢，保證氣體與冷卻器管束接觸均勻，使得氣體得到從分的冷卻，當冷卻器內(nèi)污垢增加時，要及時進行酸洗，確保換熱效果。

3.1.4.定期對軟化水系統(tǒng)進行檢測，及時更換軟化樹脂，降低原水中的鈣鎂離子，確保軟化效果，避免冷卻器出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。

3.2.降低各級氣缸的溫度，使每級壓縮過程接近于等溫壓縮

氣體進行壓縮時，若能對氣缸進行充分的降溫，則能保證每級壓縮功耗最小。加氣母站壓縮機采用注油器對氣缸進行潤滑冷卻，加氣母站壓縮機初始運行時，壓縮機氣缸只有一條油路對氣缸進行潤滑冷卻，使得壓縮機氣缸得不到從分的潤滑冷卻，在較大的摩擦下，氣缸溫度過高，同時導致功耗增加，在技術(shù)人員指導下，加氣母站對此現(xiàn)象進行認真的分析討論，最終確定改造方案，在進氣閥處增加一處潤滑油路，改造后加氣母站對改造效果進行分析，得出氣缸溫度明顯下降，功耗得到了有效的控制。

3.3.提高氣質(zhì)，遏制氣體升溫

氣體中若含有水分，會導致氣體壓縮時摩擦增大，從而影響功耗；若氣體中還有雜質(zhì)，會導致冷卻器管束內(nèi)雜質(zhì)堆積，影響氣體流通速率、管束接觸面積，間接導致氣體功的損耗，因此我們必須提高氣體的純度、質(zhì)量。加氣母站氣體經(jīng)過過濾、調(diào)壓、計量、緩沖、干燥進入壓縮機進行壓縮，要提高氣體質(zhì)量，我們應嚴格控制各項指標。

3.3.1.定期對過濾器進行排污，當過濾器前后壓差超過0.02Mpa時，對過濾器濾芯進行清洗或更換，保證過濾效果。

3.3.2.實時檢測氣體的含水量，確保水露點在-60度以下。定期保養(yǎng)干燥塔，按時更換分子篩，確保氣體充分干燥，既能滿足客戶需求，又能降低功耗。

3.4.設計和安裝中，盡可能的減少系統(tǒng)氣路的流動阻力

對壓縮機進行設計和安裝時，在工藝需求的情況下，要盡量保證吸氣管要直、短，要盡量少裝彎頭和閥門，不安裝不必要的彎頭和閥門，減少管道沿程損失和局部壓力損失。壓力的損失會導致加壓到同等壓力時，所需功耗增加，從而增加費用。

3.5.嚴格控制設備內(nèi)外泄漏和余隙容積

外泄漏是指空氣直接漏人大氣或漏入低級進氣管路，這樣會直接減少了排氣量，相同的排氣量所需功耗將會增加；內(nèi)泄漏是指氣體由高壓級泄漏到級間管道，造成了氣體重復壓縮，同樣增加了功率消耗，并影響排氣溫度和壓力，進一步增加了功率消耗。因此應加強設備巡檢，將內(nèi)外泄漏減少到最低，既能保證安全，又能降低能耗。

壓縮機在檢修中余隙容積同樣相當重要。余隙容積過大，將導致排氣量下降，相當于做同樣的功，排氣量減少，從而影響能耗，因此在設備安裝和檢修中一定要按照技術(shù)數(shù)據(jù)進行安裝，保證合理的余隙容積，減小功率消耗。

4.結(jié)論

通過以上分析得出，要實現(xiàn)壓縮機的節(jié)能，一是要加強冷卻塔、換熱器、軟換水裝置的檢修，確保冷卻效果，使級間溫度盡量接近入口溫度；二是要保證氣缸得到充分的冷卻，保證氣體壓縮近似于等溫壓縮過程；三是要加強壓縮機輔助設備干燥塔、過濾器的保養(yǎng)，保證優(yōu)質(zhì)氣源；四是加強設備巡檢，及時發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，并做到及時檢修，確保安全的同時，降低了功耗；五是是檢修壓縮機時，要嚴格控制余隙容積，保證足夠的排氣量；六是在壓縮機技術(shù)改造時，不要增加不必要的彎頭，保證通氣順暢。只要嚴格做到以上幾點，壓縮機能耗必定有所降低，同時供氣管網(wǎng)的合理布置、壓縮機運行方式等對壓縮機節(jié)能降耗也有一定的影響，有待我們進一步討論。

參考文獻

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