CN101858324A - 联合气活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联合气活塞式压缩机，包括由第一和第二两个一级缸，一个二级缸，一个三级缸组成的M型压缩机；第一一级缸包括两个独立的进气腔室和一个混合气排气腔室，两个进气腔室、排气腔室与压缩腔室相通；且两个进气腔室分别与原料气通道以及循环气的一束分支通道连通；第二一级缸的进气腔室与循环气的另一束分支通道连通；混合气排气腔室与第二一级缸的排气腔室与二级缸的进气腔室连通；二级缸的排气腔室与三级缸的进气腔室连通；三级缸的排气腔室连通引出管道。特殊设计的第一一级缸，将原料气和循环气两种不同初始压力的天然气进行前级增压、混合、压缩达到需求。具有结构简单、集成度高、机械效率高、占地面积小、便于维护等优点。

Description

联合气活塞式压缩机

技术领域

本发明涉及到一种联合气活塞式压缩机，尤其适用于液化天然气流程中的原料气和循环气联合气活塞式压缩机。

背景技术

活塞式压缩机是一种提升气体压力的动设备，多级、多列压缩机是现代化制造业的发展方向。现有液化天然气流程中的原料气和循环气的压缩，一般是选取独立的两台压缩机，原料气采用两级压缩，循环气采用三级压缩。两级原料气压缩机采用2D型压缩机运动机构，配一级气缸、二级气缸，对称布局，设备配备公用底座，其上放置运动机构、气缸、活塞、气阀、油泵站、气体冷却器、电动机、管路及操作阀门等；三级循环气压缩机布置采用M型运动机构，配相同结构的双一级气缸、二级气缸、三级气缸，四列对称布局，设备现场组装，水泥基础，其上放置运动机构、气缸、活塞、气阀、盘车机构、油站、气体冷却器、电动机、管路及操作阀门等；累计级数需要五级，并配备相应的气缸、活塞、冷却器、管路、运动机构等。由于M型采用四列、三级的形式必然造成运动机构的利用率低、运动机构及气缸、活塞、冷却器、管路系统的冗余，整个设备复杂、占地大、维护难，压缩机使用经济性差。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能在一台机器上使用少而有效的列数、级数、气缸数就能够很好的完成两种气体的压缩工作的联合气活塞式压缩机。

为了解决以上问题，本发明提供了一种联合气活塞式压缩机，包括M型压缩机，所述压缩机包括第一和第二两个一级缸，一个二级缸，一个三级缸；所述各级缸包括进气腔室、压缩腔室、排气腔室；所述第一一级缸为双面压缩气缸，该双面压缩气缸的进气腔室被分割为两个独立的进气腔室，还包括一个混合气排气腔室，所述两个进气腔室、排气腔室与第一一级缸的压缩腔室相通；且第一、第二两个进气腔室分别通过进气孔与原料气通道以及循环气的一束分支通道连通；所述第二一级缸的进气腔室的进气孔与循环气的另一束分支通道连通；所述第一一级缸的混合气排气腔室的排气孔与第二一级缸的排气腔室的排气孔通过管道与二级缸的进气腔室的进气孔相连通；所述二级缸的排气腔室的排气孔通过管道与三级缸的进气腔室的进气孔相连通；所述三级缸的排气腔室的排气孔连通引出管道。

本发明循环气分为两束进行压缩，其中一束进入特殊设计的第一一级缸的第一进气腔室，另一束进入第二一级缸的进气腔室。原料气进入特殊设计的第一一级缸的第二进气腔室。压缩机工作时，一部分循环气、原料气分别在特殊设计的第一一级缸内进行压缩，在排气腔室内循环气与原料气混合。混合后的气体完成一级压缩后从排气腔室的排气孔引出。并和通过第二一级缸压缩后从排气腔室排出的另一部分循环气混合后，进入二级缸压缩，然后进入三级缸完成整个压缩增压流程。特殊设计的第一一级气缸，通过对气缸压缩区域的控制，使得不同初始压力的天然气同时得到压缩，为混合创造了充分条件；混合后的气体在两级压缩后达到压力要求。采用本流程，避免了采用两种压缩机独立实现压缩过程而导致的造价高、占地面积大、设备不易操作维护的缺点；同时避免了普通联合气压缩机总级数多、造价较高、操作维护较难的不足。具有结构简单、集成度高、机械效率高、占地面积小、便于维护等优点。

特别是采用铸铁浇注的一级缸缸体。流道圆滑，特别适用于复杂的气体腔道；二三级气缸采用锻件，充分保证了结构强度。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明联合气压缩机流程图。

图2是图1所示的压缩机的第一一级缸内部结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2所示的M型采用4列对称布局的联合气大压缩机，包括第一和第二两个一级缸(3，7)，一个二级缸5，一个三级缸6；各级缸均包括进气腔室、压缩腔室、排气腔室；特殊设计的第一一级缸3为双作用压缩气缸，该双面压缩气缸的进气腔室被分割为两个独立的进气腔室(13，15)，还包括一个混合气排气腔室11，所述两个进气腔室、排气腔室与第一一级缸的压缩腔室12相通；且第一进气腔室13通过进气孔14与原料气通道1连通，第二进气腔室15通过进气孔与循环气引入通道9的一束分支通道D连通；循环气引入通道的另一束分支通道与第二一级缸7的进气腔室的进气孔连通。

第一一级缸3的混合气排气腔室11的排气孔10与第二一级缸的排气腔室的排气孔通过管道A与二级缸5的进气腔室的进气孔相连通；然后二级缸的排气腔室的排气孔通过管道B与三级缸6的进气腔室的进气孔相连通；三级缸的排气腔室的排气孔连通引出管道。

上述流程图中还包括常规的部件，如运动机构8，管路上的各种阀门、检测仪表、缓冲器2、冷却器4、气缸活塞、油站、盘车机构、电动机、其他管路等等。两只一级气缸均采用铸铁浇注而成，流道圆滑，并适用于复杂的气体腔道；二三级气缸采用锻件，充分保证了结构强度。

压缩机工作，原料气通过管路从图1中气缸盖侧区域的第一一级缸的第一进气腔室吸入压缩室，压缩后排入混合气排气腔室。循环气分为两部分，其中小部分通过管路进入气缸轴侧区域的第一一级缸的第二进气腔室吸入压缩室，压缩后排入混合气排气腔室与原料气混合。大部分循环气进入双作用气缸的第二一级缸进行压缩。从第一一级缸和第二一级缸压缩后的气体通过连通管道A混合后完成一级压缩过程，进入一级公用的气体冷却器4。然后冷却后的混合气体进入二级双作用气缸5压缩，压力得到提升，压缩后的高温气体送入二级气体冷却器。冷却后的混合气体通过连通管道B进入三级双作用气缸6压缩，压缩后冷却引出。

通过双一级缸和二级、三级缸很好的与M型压缩机的四列结构吻合，活塞力均衡、运动机构利用率最高、单电机和主机的压缩机布置简单、经济性良好、维护方便轻松。前级压缩后混合，经冷却后继续后续的压缩冷却过程，前级压缩还具备流量和压力的匹配功能。采用轴侧压缩、盖侧平衡的方法，可以更好地平衡气体力，提高了运动机构的利用率、减小了活塞的密封压差。当配备了必要的管路阀门后，压缩机就能很容易地实现压缩机从空负荷到重负荷的过度，轻松实现了压缩机的正常运行。结构优化设计，根据具体的参数优化双一级气缸，做到磨损件一致、利于备件的准备和更换；优化二级、三级汽缸设计，重点平衡活塞力，加大运动机构的利用率。经过流程的充分斟酌，每一个活塞外形统一、惯量均衡，压缩机的运转平稳而可靠；避免了五级压缩的联合气压缩机运动件大小各异、惯量严重不均衡的事实。由于气缸数量的减少，有效的减少了密封件的数量、种类及摩擦面积，改善了更换备件的难度、降低了备件费用；同时又与减少了磨损，自然有效的提高了机械效率，设备耗电量明显降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种联合气活塞式压缩机，包括M型压缩机，所述压缩机包括第一和第二两个一级缸，一个二级缸，一个三级缸；所述各级缸包括进气腔室、压缩腔室、排气腔室，其特征在于：

所述第一一级缸为双面压缩气缸，该双面压缩气缸的进气腔室被分割为两个独立的进气腔室，还包括一个混合气排气腔室，所述两个进气腔室、排气腔室与第一一级缸的压缩腔室相通；且第一、第二两个进气腔室分别通过进气孔与原料气通道以及循环气的一束分支通道连通；

所述第二一级缸的进气腔室的进气孔与循环气的另一束分支通道连通；

所述第一一级缸的混合气排气腔室的排气孔与第二一级缸的排气腔室的排气孔通过管道与二级缸的进气腔室的进气孔相连通；

所述二级缸的排气腔室的排气孔通过管道与三级缸的进气腔室的进气孔相连通；

所述三级缸的排气腔室的排气孔连通引出管道。

2.根据权利要求1所述的联合气活塞式压缩机，其特征在于：所述一级缸为铸铁浇注的缸体，所述二级、三级缸为锻件。

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