CN216429894U - 一种基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其包括：压缩机，设置在海上井口燃气管道上；可变余隙调节机构，其一端与所述压缩机的气缸端部连接；驱动及传动机构，其一端与所述可变余隙调节机构的另一端连接，带动所述可变余隙调节机构动作；控制机构，其输出端与所述驱动及传动机构连接，向所述驱动及传动机构传输控制信号。本实用新型能够满足往复式压缩机50％‑100％的无极调速需求；可以广泛在海洋石油油气田开采技术领域种应用。

Description

一种基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置

技术领域

本实用新型涉及一种海洋石油油气田开采技术领域，特别是关于一种基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置。

背景技术

在海洋石油工业的油气田的开采过程中，往复式压缩机的应用非常广泛，而海上平台的生产工况复杂多变，同时设计工况和实际工况会存在一定差异，需对压缩机的气量进行调节以适应多种工况，确保压缩机的稳定运行。压缩机常用的转速调节仅适用于驱动功率小的压缩机，且对电机进行变频调节时对电网冲击大，易造成停车，同时成本较高；旁路调节虽被广泛应用，但由于并未改变压缩过程，压缩机功耗也未降低，浪费能源；逐级调节则无法实现无极调节。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其能够满足往复式压缩机50％-100％的无极调速需求。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其包括：压缩机，设置在海上井口燃气管道上；可变余隙调节机构，其一端与所述压缩机的气缸端部连接；驱动及传动机构，其一端与所述可变余隙调节机构的另一端连接，带动所述可变余隙调节机构动作；控制机构，其输出端与所述驱动及传动机构连接，向所述驱动及传动机构传输控制信号。

进一步，还包括温度传感器、压力传感器和流量传感器；

位于所述压缩机的入口和出口的管道上都设置有所述温度传感器、所述压力传感器和所述流量传感器。

进一步，所述控制机构通过电缆与所述驱动及传动机构连接。

进一步，所述可变余隙调节机构包括：

余隙缸体，其与所述压缩机的气缸端部连接；

余隙活塞，其一端位于所述余隙缸体内，另一端与所述驱动及传动机构连接，由所述驱动及传动机构带动所述余隙活塞动作。

进一步，所述余隙活塞的端部与所述压缩机的气缸内的活塞端部之间具有余隙。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

本实用新型相较于海上平台原有的手动调节余隙方式相比响应更迅速、调节更精确，能够满足往复式压缩机50％-100％的无级调节，使得压缩机能持续在最大功率下运行，可靠性高，节能效果显著，切除该装置后，压缩机可在原控制系统下正常运行。

附图说明

图1是本实用新型的无级调速装置整体结构示意图；

图2是将本实用新型的无级调速装置安装在海上平台往复式压缩机工艺简图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供的基于可调气阀的海上平台往复式压缩机无级调速装置，是由控制机构传输信号给可变余隙调节机构的驱动及传动机构，驱动及传动机构带动余隙活塞调节余隙气缸容积，在压缩机吸气阶段，由于余隙容积的存在，留存在余隙气缸内的气体压力大于压缩机进气管道内气体的压力，使得压缩机无法吸入气体，直至压缩机气缸内气体体积膨胀至压力低于进气管道压力时才开始进气，压缩机压缩气量随余隙容积大小的变化而变化；当需要减少排气量时，增大余隙容积，当需要增加排气量时，减少余隙容积。通过余隙容积的调节，可以实现压缩机排气量50％-100％的无极调速。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供一种基于可调气阀的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其包括：

压缩机1，设置在海上井口燃气管道上；

可变余隙调节机构2，其一端与压缩机1的气缸端部连接，用于控制压缩机1的吸气进气工作状态；

驱动及传动机构3，其一端与可变余隙调节机构2连接，用于带动可变余隙调节机构2余隙活塞6动作；

控制机构4，其输出端与驱动及传动机构3连接，用于向驱动及传动机构3传输控制信号，进而控制驱动及传动机构3工作状态。

上述实施例中，如图2所示，该无级调速装置还包括温度传感器、压力传感器和流量传感器。位于压缩机1的入口和出口的管道上都设置有温度传感器、压力传感器和流量传感器，并将检测到的进、出口温度信号T、压力信号P和流量信号F传输至压缩机组的UCP(机组控制盘)内。

使用时，UCP将接收到的各类信号处理后向控制机构4传输控制指令。

上述实施例中，控制机构4通过电缆与驱动及传动机构3连接，向驱动及传动机构3发送控制信号。

上述实施例中，可变余隙调节机构2包括：

余隙缸体5，其与压缩机1的气缸端部连接；

余隙活塞6，其一端位于余隙缸体5内，另一端与驱动及传动机构3连接，由驱动及传动机构3带动余隙活塞6动作。

其中，余隙活塞6的端部与压缩机1的气缸内的活塞端部之间具有余隙，通过调节该余隙的容积V_c大小实现对压缩机1气量的调节。

使用时，压缩机1运行过程中，当需要减少排气量时，控制机构4传输信号给驱动及传动机构3，带动可变余隙调节机构2的余隙活塞6动作，增大压缩机1的余隙容积V_c，压缩机1在吸气过程吸入压缩机1气缸内的气体量减小；当需要增加排气量时，控制机构4传输信号给驱动及传动机构3，带动可变余隙调节机构2中的余隙活塞6动作，减小压缩机1的余隙容积V_c，吸入压缩机1气缸内的气体量增大。通过上述调节方式，实现压缩机1流量的调节，通过调节可变余隙调节机构2中余隙活塞6的动作，改变压缩机1余隙容积V_c的大小，压缩机1吸气量随之变化，从而实现压缩机1的50％-100％的无极调速。

综上，本实用新型相较于海上平台原有的手动调节余隙方式相比响应更迅速、调节更精确，能够满足往复式压缩机50％-100％的无级调节，使得压缩机能持续在最大功率下运行，且相应速度快，可靠性高，节能效果显著，切除该装置后，压缩机可在原控制系统下正常运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其特征在于，包括：

压缩机，设置在海上井口燃气管道上；

可变余隙调节机构，其一端与所述压缩机的气缸端部连接；

驱动及传动机构，其一端与所述可变余隙调节机构的另一端连接，带动所述可变余隙调节机构动作；

控制机构，其输出端与所述驱动及传动机构连接，向所述驱动及传动机构传输控制信号。

2.如权利要求1所述基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其特征在于，还包括温度传感器、压力传感器和流量传感器；

位于所述压缩机的入口和出口的管道上都设置有所述温度传感器、所述压力传感器和所述流量传感器。

3.如权利要求1所述基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其特征在于，所述控制机构通过电缆与所述驱动及传动机构连接。

4.如权利要求1所述基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其特征在于，所述可变余隙调节机构包括：

余隙缸体，其与所述压缩机的气缸端部连接；

余隙活塞，其一端位于所述余隙缸体内，另一端与所述驱动及传动机构连接，由所述驱动及传动机构带动所述余隙活塞动作。

5.如权利要求4所述基于可调余隙的海上平台往复式压缩机无级调速装置，其特征在于，所述余隙活塞的端部与所述压缩机的气缸内的活塞端部之间具有余隙。

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