朱安軍(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠空分車間，甘肅 玉門 735200)

袁哲(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠酸性水車間，甘肅 玉門 735200)

往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)探討

朱安軍(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠空分車間，甘肅 玉門 735200)

袁哲(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠酸性水車間，甘肅 玉門 735200)

往復(fù)式壓縮機(jī)是天然氣長(zhǎng)輸管道、氣井注采以及天然氣處理等工作開展的重要設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較大能耗，為提高其運(yùn)行綜合效果，就需要對(duì)其進(jìn)行節(jié)能降耗分析。本文以降低能耗為目的，對(duì)節(jié)能技術(shù)在往復(fù)式壓縮機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

往復(fù)式壓縮機(jī)；節(jié)能降耗；設(shè)備優(yōu)化

基于節(jié)能降耗理念來對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行優(yōu)化分析，需要結(jié)合往復(fù)式壓縮機(jī)工作原理以及壓縮機(jī)內(nèi)部氣體性質(zhì)變化特點(diǎn)，選擇最為合適的節(jié)能降耗技術(shù)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合效果，可以完全滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，最大限度的控制往復(fù)式壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量，提高節(jié)能效果。

1 往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗優(yōu)化分析

1.1 運(yùn)行能耗計(jì)算

往復(fù)式壓縮機(jī)在天然氣行業(yè)中應(yīng)用廣泛，為提高其運(yùn)行綜合效率，滿足節(jié)能減排發(fā)展要求，就需要對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高其運(yùn)行效率。其中，往復(fù)式壓縮機(jī)指示功量即設(shè)備運(yùn)行循環(huán)中壓縮氣體所消耗的總功量，以Li表示，單位時(shí)間內(nèi)消耗的指示功量即指示功率，以Ni表示。在計(jì)算設(shè)備運(yùn)行壓縮過程指示功量時(shí)，可通過公式：

指示功率計(jì)算公式：

其中，px表示氣缸吸氣壓力，單位kgf/cm2；pd表示氣缸排氣壓力，單位kgf/cm2；Vh表示氣缸行程容積，單位m3；λv表示容積系數(shù)，為氣缸工作容積利用率降低程度；k表示氣體絕緣指數(shù)；ε表示壓力比，為氣缸排氣壓力與吸氣壓力比值；σ表示壓力損失，單位%；n表示壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，單位r/min。根據(jù)往復(fù)式壓縮機(jī)指示功率計(jì)算機(jī)公式可知，在壓縮機(jī)氣缸尺寸和轉(zhuǎn)速不變時(shí)，壓力比、氣體性質(zhì)以及壓力損失便會(huì)對(duì)壓縮機(jī)指示功率產(chǎn)生影響，是節(jié)能降耗設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)[1]。

2 壓縮機(jī)功率影響因素

2.1 絕熱指數(shù)

氣體中重組分不斷增加，使得氣體比重和摩爾質(zhì)量也增大，如果降低絕熱指數(shù)，也會(huì)造成壓縮機(jī)排氣量和功率減小。往復(fù)式壓縮機(jī)容積系數(shù)計(jì)算公式為：

其中，α表示相對(duì)余隙容積，為余隙空間容積與氣缸總?cè)莘e的比值；m表示膨脹過程指數(shù)。在氣缸余隙容積相同狀態(tài)下，隨著氣體絕熱指數(shù)的增加，壓縮機(jī)容積系數(shù)與排氣量也會(huì)隨之增加[2]。通過公式可計(jì)算得到壓縮機(jī)排氣溫度：位℃。根據(jù)公式可知在不改變往復(fù)式壓縮機(jī)壓力比ε前提下，氣體絕熱系數(shù)與排氣溫度會(huì)不斷增大。

2.2 氣體比重

在氣缸內(nèi)實(shí)際壓力不斷增加基礎(chǔ)上，氣體比重也會(huì)不斷增加，同時(shí)壓縮機(jī)指示功率會(huì)降低，排氣量也不斷減少。相反壓縮機(jī)指示功率與排氣量也會(huì)因?yàn)闅怏w比重的減小而增加。

2.3 導(dǎo)熱系數(shù)

在往復(fù)式壓縮機(jī)工作熱交換工作中，氣體導(dǎo)熱系數(shù)為關(guān)鍵影響因素，導(dǎo)熱系數(shù)越大氣體加熱性效果越好，排氣量也會(huì)降低，并且因?yàn)閴嚎s系數(shù)不同，不同氣體表現(xiàn)也各不相同。組分越輕的氣體壓縮系數(shù)越大，對(duì)于同樣氣體壓力和氣缸直徑下面，壓縮系數(shù)越大的氣體所消耗的壓縮機(jī)排氣量與功率越高。

3 往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)要點(diǎn)

3.1 運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化

針對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)行分析，在不影響其運(yùn)行效率前提下，減少作業(yè)能耗。方法之一就是對(duì)設(shè)備壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高壓縮機(jī)運(yùn)行綜合效果。即對(duì)壓縮機(jī)氣體性質(zhì)和往復(fù)式壓縮泵氣體工藝參數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合具體工藝參數(shù)，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行節(jié)能工藝設(shè)計(jì)。在此過程中要避免出現(xiàn)汽蝕問題，提高壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性前提下，減少運(yùn)行過程能量損耗。例如排氣壓力升高會(huì)使得壓縮機(jī)壓力增加，相應(yīng)的壓縮機(jī)指示功率也會(huì)增大，排氣量會(huì)降低，但是就試驗(yàn)結(jié)果來看，隨著排氣壓力的增大，壓縮機(jī)功率會(huì)有一定幅度的增加，并且在壓縮比不斷增大情況下，壓縮機(jī)功率增加幅度會(huì)持續(xù)減小。

3.2 節(jié)能降耗技術(shù)

對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)降耗技術(shù)進(jìn)行分析，需要其各項(xiàng)工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，促使其在運(yùn)行過程中可以維持良好的工藝條件。針對(duì)影響壓縮機(jī)運(yùn)行效率的因素，根據(jù)各項(xiàng)公式做好參數(shù)計(jì)算，控制好每個(gè)參數(shù)間的關(guān)系，降低壓縮機(jī)運(yùn)行能耗。將空氣壓縮機(jī)作為對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，需要保證滿足近用氣負(fù)荷中心、合理供水供電以及后期擴(kuò)建等要求前提下，對(duì)空氣壓縮機(jī)型號(hào)、臺(tái)數(shù)、壓力工期系統(tǒng)等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較確定。如果經(jīng)過調(diào)配后仍然無法滿足生產(chǎn)所需氣量時(shí)，可以適當(dāng)增加備用機(jī)組。并且對(duì)具有聯(lián)通管網(wǎng)的分散壓縮空氣站，需要統(tǒng)一設(shè)置備用容量。

結(jié)束語：

將節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用到往復(fù)式壓縮機(jī)中，對(duì)提高其綜合運(yùn)行效率具有重要意義。節(jié)能分析時(shí)，需要確定會(huì)對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行效率產(chǎn)生影響的各項(xiàng)因素，做好各單元參數(shù)綜合分析和搭配，提高生產(chǎn)效率。

[1]林長(zhǎng)健.節(jié)能降耗技術(shù)在往復(fù)式壓縮機(jī)中的應(yīng)用探討[J].化工管理,2016,(35):258.

[2]楊莽代.往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)分析[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào),

2015,(13):49+56.

其中，Td表示排氣溫度，單位℃；Ts表示進(jìn)氣溫度，單