CN219242136U - 一种气体混相高压压缩机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体压缩技术领域，且公开了一种气体混相高压压缩机装置，包括撬装底盘，所述撬装底盘的顶部固定安装有液压油箱、齿轮泵和驱动电机，驱动电机的输出端与齿轮泵的输入端连接，所述齿轮泵的吸入端设置有第一连接管，第一连接管的另一端与液压油箱相连通，撬装底盘的顶端固定安装有位于液压油箱上方的一级压缩活塞组件，撬装底盘的顶端固定安装有位于一级压缩活塞组件右方的二级压缩活塞组件。该气体混相高压压缩机装置，主要用来解决湿天然气，酸性气体，混合气体的压缩和收集以及加压输送，该压缩机技术完美地将压缩机和压缩泵技术相结合，解决了常规压缩机对湿气、混合气不适用的问题。

Description

一种气体混相高压压缩机装置

技术领域

本实用新型涉及气体压缩技术领域，具体为一种气体混相高压压缩机装置。

背景技术

随着国内低效井的开发和页岩气的开采后期，大量的井产量很低，日产量不足10000立方米，并且伴随着开采的后期，水淹问题突出，常规的其他压缩机无法满足这么低的产量，排水采气设备无法长期低成本的抽取地层水，需要一种低成本，便于运输，能够适用于低产量气体，最好能够适应湿气压缩的设备，早期国外公司曾投资研究，但大都因为成本太高而无法满足市场低成本的要求而放弃，故而提出一种气体混相高压压缩机装置来解决上述所提出的问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型主要用来解决湿天然气，酸性气体，混合气体的压缩和收集以及加压输送，该压缩机技术完美地将压缩机和压缩泵技术相结合，解决了常规压缩机对湿气、混合气不适用的问题，而提出的一种气体混相高压压缩机装置。

(二)技术方案

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种气体混相高压压缩机装置，包括撬装底盘，所述撬装底盘的顶部固定安装有液压油箱、齿轮泵和驱动电机，驱动电机的输出端与齿轮泵的输入端连接，所述齿轮泵的吸入端设置有第一连接管，第一连接管的另一端与液压油箱相连通，撬装底盘的顶端固定安装有位于液压油箱上方的一级压缩活塞组件，撬装底盘的顶端固定安装有位于一级压缩活塞组件右方的二级压缩活塞组件，所述一级压缩活塞组件与二级压缩活塞组件之间设置有三向进排气阀，齿轮泵的排出端设置有两个电磁阀组件，两个电磁阀组件件的另一端均通过第二连接管分别与一级压缩活塞组件和二级压缩活塞组件连通，一级压缩活塞组件和二级压缩活塞组件的相背侧均连通有第三连接管，第三连接管的另一端与液压油箱相连通。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

优选地，所述驱动电机的输出端设置有驱动轴，所述齿轮泵的内部设置有连接轴，所述连接轴延伸出齿轮泵的部分与驱动轴通过联轴器固定连接。

优选地，所述液压油箱的前侧设置有油箱温度计和油箱液位表，所述液压油箱的顶部固定安装有油箱散热器。

优选地，所述一级压缩活塞组件包括第一外筒，所述撬装底盘的顶端固定安装有位于液压油箱上方的第一外筒，第一外筒的左端固定安装有第一法兰，第一法兰的右端固定安装有第一液压筒，第一液压筒的右端设置有第一液压柱塞，第一液压柱塞远离第一液压筒的一端固定安装有第一铝合金活塞，所述第一外筒的顶部固定安装有一端贯穿并延伸至第一外筒内部的第一温度计和第一压力计。

优选地，所述第一液压筒的外部固定安装有第一扶正器，第一扶正器的外侧与第一外筒的内侧壁相接触。

优选地，所述三向进排气阀包括固定块，第一外筒的右端固定安装有固定块，固定块的上方、右侧和左侧均开设有凹槽，凹槽的内侧固定安装有弹簧，弹簧的另一端固定安装有阀帽，所述固定块的左侧开设有与上方凹槽相连通的第一排气口，所述固定块的右侧开设有与左侧凹槽相连通的第二排气口，所述固定块的上方开设有与右侧凹槽相连通的第三排气口。

优选地，所述二级压缩活塞组件包括第二外筒，所述固定块的右端固定安装有第二外筒，第二外筒的右端固定安装有第二法兰，第二法兰的左端固定安装有第二液压筒，第二液压筒的左端设置有第二液压柱塞，第二液压柱塞远离第二液压筒的一端固定安装有第二铝合金活塞，所述第二外筒的顶部固定安装有一端贯穿并延伸至第二外筒内部的第二温度计和第二压力计。

优选地，所述第二液压筒的外部固定安装有第二扶正器，第二扶正器的外侧与第二外筒的内侧壁相接触。

优选地，所述撬装底盘的顶端固定安装有控制柜，控制柜的前表面设置有总开关和USB插口。

(三)有益效果

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

1、本实用新型可用于干气、湿气、酸性气体、工业废气等各种介质的压缩，并具有成本低、体积小、移动方便、组装简单、易操作保养等优点，在石油天然气上游和中游行业有广泛的应用，除此之外还可以用来井口低产量气体的收集，可以完备代替小排量CNG设备，还可以用在油气田排水采气服务中，同时由于压缩气体产生高达200℃的高温，可以溶解井筒和管道中的沥青质和蜡质以及盐结晶，达到清扫管线，管线和井筒解堵的众多问题。

2、本实用新型操作简单，智能化集成度搞，全自动控制，操作人员只需开启控制系统，按照系统提示，连接管汇，接入动力电源，输入出口压力既可以自动运行，设备有超压和高温自动保护，超压之后系统会空运行排气，直到达到工作压力范围开始重新循环；超温之后系统也会开启自动保护，系统空转，不压缩气体，待温度稳定后开始运行，设备撬装，移动方便结实耐用、可靠、维护保养简单，相较于传统压缩机，本设备做了轻量化设计和制造，总体重量在1.5吨以内，轻型载货汽车即可运载，普通吊车即可完成吊装；不用拆装，整装吊装即可使用，设备进气压力范围大25-125psi，压缩气体量可选范围大125-5000psi(0-35Mpa),独有的弹性脉冲波技术和耐高温特性；同时进气压力、输出压力、压缩量等参数都可以用过控制系统进行设定。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型一级压缩活塞组件的结构示意图；

图3为本实用新型三向进排气阀的结构示意图；

图4为本实用新型二级压缩活塞组件的结构示意图。

图中：1、撬装底盘；2、液压油箱；21、油箱温度计；22、油箱液位表；23、油箱散热器；3、电磁阀组件；4、齿轮泵；5、驱动电机；6、控制柜；7、一级压缩活塞组件；71、第一外筒；72、第一法兰；73、第一液压筒；74、第一液压柱塞；75、第一铝合金活塞；76、第一温度计；77、第一压力计；8、三向进排气阀；81、固定块；82、凹槽；83、弹簧；84、阀帽；85、第一排气口；86、第二排气口；87、第三排气口；9、二级压缩活塞组件；91、第二外筒；92、第二法兰；93、第二液压筒；94、第二液压柱塞；95、第二铝合金活塞；96、第二温度计；97、第二压力计；10、第一连接管；11、第二连接管；12、第三连接管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例中，由图1-4给出，一种气体混相高压压缩机装置，包括撬装底盘1，撬装底盘1的顶部固定安装有液压油箱2、齿轮泵4和驱动电机5，驱动电机5的输出端与齿轮泵4的输入端连接，齿轮泵4的吸入端设置有第一连接管10，第一连接管10的另一端与液压油箱2相连通，撬装底盘1的顶端固定安装有位于液压油箱2上方的一级压缩活塞组件7，撬装底盘1的顶端固定安装有位于一级压缩活塞组件7右方的二级压缩活塞组件9，一级压缩活塞组件7与二级压缩活塞组件9之间设置有三向进排气阀8，齿轮泵4的排出端设置有两个电磁阀组件3,两个电磁阀组件3通过竖板安装在撬装底盘1的顶部，两个电磁阀组件3的另一端均通过第二连接管11分别与一级压缩活塞组件7和二级压缩活塞组件9连通，一级压缩活塞组件7和二级压缩活塞组件9的相背侧均连通有第三连接管12，第三连接管12的另一端与液压油箱2相连通，设备分为二级压缩，满足高中低压力需求，并且有温度计和压力计，异常高压或者高温都可以切断动力，保护设备的安全和现场人员财产的安全，完全满足现场施工要求，设备结构特点分析，本体结构与以往的设备不同，既不是螺杆压缩原理，也不是往复式压缩机原理，采用低速的液压压缩，低速压缩情况下，温度缓慢升高，并且气体介质不会产生闪爆危险；保证了湿气，酸性气体的缓慢压缩，既能保证压力，也能预防高温带来的安全问题，上述问题完全解决，设备的电动机驱动齿轮泵提供液压动力的组合，设计目的主要为了动力的平稳，同时考虑了整体的重量，使得整套设备重量控制在1.5吨以内，设备整体位于撬装设备上，可以直接吊装至小型载货汽车上便于运输，所需使用场地也需要简单的平整即可，为了减少振动，设备配备了木质枕木，可以提高施工效率；设备整体采用轻量化设计，方便运输和托运以及吊装。

参照图1-4，其中，驱动电机5的输出端设置有驱动轴，齿轮泵4的内部设置有连接轴，连接轴延伸出齿轮泵4的部分与驱动轴通过联轴器固定连接；

通过上述结构设置，驱动电机5在进行运转时可通过驱动轴带动连接轴一起运作，从而齿轮泵4即可输送液压油。

参照图1-4，其中，液压油箱2的前侧设置有油箱温度计21和油箱液位表22，液压油箱2的顶部固定安装有油箱散热器23；

通过上述结构设置，为了增加液压油的工作效率，增加了油箱散热器23，同时还增加了油箱液位表22和油箱温度计21，以便及时了解液压油的工作性质，为了提高齿轮泵4的工作时间，所有液压油都经过特殊设计的液压油过滤器，保证了油液的纯净，提高了液压油的使用寿命，保护了主要设备，提高了设备整体的使用寿命，同时该油箱散热器23为插片散热器。

参照图1-4，其中，一级压缩活塞组件7包括第一外筒71，撬装底盘1的顶端固定安装有位于液压油箱2上方的第一外筒71，第一外筒71的左端固定安装有第一法兰72，第一法兰72的右端固定安装有第一液压筒73，第一液压筒73的右端设置有第一液压柱塞74，第一液压柱塞74远离第一液压筒73的一端固定安装有第一铝合金活塞75，第一外筒71的顶部固定安装有一端贯穿并延伸至第一外筒71内部的第一温度计76和第一压力计77；

通过上述结构设置，第一液压柱塞74可在第一液压筒73的内侧进行位移，同时第一铝合金活塞75外侧设置有四道活塞环，且采用耐磨材质制成，满足了气体密封的需要同时还保证了活塞的长期性和耐久性，第一温度计76和第一压力计77能够实时检测到第一外筒71内的压力和温度。

参照图1-4，其中，第一液压筒73的外部固定安装有第一扶正器，第一扶正器的外侧与第一外筒71的内侧壁相接触；

通过上述结构设置，同时为了减少第一铝合金活塞75由于自身重力作用产生的下压力作用下的磨损，采用了塑钢轻量化材质的第一扶正器，保证了活塞居中运动，确保了系统的稳定性，减少振动，保证了设备安全的运行状态。

参照图1-4，其中，三向进排气阀8包括固定块81，第一外筒71的右端固定安装有固定块81，固定块81的上方、右侧和左侧均开设有凹槽82，凹槽82的内侧固定安装有弹簧83，弹簧83的另一端固定安装有阀帽84，固定块81的左侧开设有与上方凹槽82相连通的第一排气口85，固定块81的右侧开设有与左侧凹槽82相连通的第二排气口86，固定块81的上方开设有与右侧凹槽82相连通的第三排气口87，在进行进气时，气体可推动阀帽84进行移动，以此来压缩弹簧83，完成进气；

通过上述结构设置，第一外筒71内采取主动进气设计，要求了进气压力不能低于25psi，这样设计的原理基于经济考量，如果低于25psi的进气压力，一般日产气量会小于1000方，完全没有经济价值；高于25psi气体可以自动从上方凹槽82和第一排气口85内进入第一外筒71的内侧，推动第一铝合金活塞75移动，在电磁阀组件3开关作用下，液压油推动第一铝合金活塞75开始压缩进入的气体，通过控制柜6设定压力值，等达到压缩压力值后，第一外筒71内的气体通过左侧凹槽82和第二排气口86进入至第二外筒91内，在控制系统的指令下压缩气体，等压力值达到设定压力值后，从第三排气口87释放；同时第一外筒71内同步进行第一次压缩，循环执行，提高运行效率。

参照图1-4，其中，二级压缩活塞组件9包括第二外筒91，固定块81的右端固定安装有第二外筒91，第二外筒91的右端固定安装有第二法兰92，第二法兰92的左端固定安装有第二液压筒93，第二液压筒93的左端设置有第二液压柱塞94，第二液压柱塞94远离第二液压筒93的一端固定安装有第二铝合金活塞95，第二外筒91的顶部固定安装有一端贯穿并延伸至第二外筒91内部的第二温度计96和第二压力计97，第一法兰72和第二法兰92上均设置有进气口和排气口，第三连接管12远离液压油箱2的一端与排气口相连通，第二连接管11远离电磁阀组件3的一端与进气口相连通；

通过上述结构设置，第二液压柱塞94可在第二液压筒93的内侧进行位移，同时第二铝合金活塞95外侧设置有四道活塞环，且采用耐磨材质制成，满足了气体密封的需要同时还保证了活塞的长期性和耐久性，第二温度计96和第二压力计97能够实时检测到第二外筒91内的压力和温度。

参照图1-4，其中，第二液压筒93的外部固定安装有第二扶正器，第二扶正器的外侧与第一外筒71的内侧壁相接触；

通过上述结构设置，同时为了减少第二铝合金活塞95由于自身重力作用产生的下压力作用下的磨损，采用了塑钢轻量化材质的第二扶正器，保证了活塞居中运动，确保了系统的稳定性，减少振动，保证了设备安全的运行状态。

参照图1-4，其中，撬装底盘1的顶端固定安装有控制柜6，控制柜6的前表面设置有总开关和USB插口；

通过上述结构设置，控制柜6可以控制整个设备的启停，同时可通过USB插口将控制柜内的数据传出。

工作原理：第一步：作业准备，技术服务人员首先要明确设备的使用目的，不同的目的对于设备的运行工况要求不一样；对于湿气，伴生气回注，井口气体压缩施工，了解施工井的井况，了解气体的压力，成分，如果超过100psi，需要明确气体中是否含有固体颗粒如细粒砂砾等，如有砂砾，设备接入之前需要简单连接除砂设备，以防对设备造成意外损失；检查设备，确保运输过程中没有损坏，记录设备液压液位数据，温度数据，控制系统的运行参数等相关数据，检查设备放置是否处于水平状态，尤其要注意检查各个接头是否有漏油情况，进行井场平整，测试设备的水平仪，确保设备在平整的井场上面，最好能垫有枕木，正确连接电源以及接地线，第一外筒71内采取主动进气设计，要求了进气压力不能低于25psi，这样设计的原理基于经济考量，如果低于25psi的进气压力，一般日产气量会小于1000方，完全没有经济价值；高于25psi气体可以自动从上方凹槽82和第一排气口85内进入第一外筒71的内侧，推动第一铝合金活塞75移动，在电磁阀组件3、齿轮泵4和驱动电机5的相互配合作用下，液压油推动第一铝合金活塞75开始压缩进入的气体，通过控制柜6设定压力值，等达到压缩压力值后，第一外筒71内的气体通过左侧凹槽82和第二排气口86进入至第二外筒91内，在控制系统的指令下压缩气体，等压力值达到设定压力值后，从第三排气口87释放；同时第一外筒71内同步进行第一次压缩，循环执行，提高运行效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种气体混相高压压缩机装置，包括撬装底盘(1)，其特征在于：所述撬装底盘(1)的顶部固定安装有液压油箱(2)、齿轮泵(4)和驱动电机(5)，驱动电机(5)的输出端与齿轮泵(4)的输入端连接，所述齿轮泵(4)的吸入端设置有第一连接管(10)，第一连接管(10)的另一端与液压油箱(2)相连通，撬装底盘(1)的顶端固定安装有位于液压油箱(2)上方的一级压缩活塞组件(7)，撬装底盘(1)的顶端固定安装有位于一级压缩活塞组件(7)右方的二级压缩活塞组件(9)，所述一级压缩活塞组件(7)与二级压缩活塞组件(9)之间设置有三向进排气阀(8)，齿轮泵(4)的排出端设置有两个电磁阀组件(3)，两个电磁阀组件(3)的另一端均通过第二连接管(11)分别与一级压缩活塞组件(7)和二级压缩活塞组件(9)连通，一级压缩活塞组件(7)和二级压缩活塞组件(9)的相背侧均连通有第三连接管(12)，第三连接管(12)的另一端与液压油箱(2)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述驱动电机(5)的输出端设置有驱动轴，所述齿轮泵(4)的内部设置有连接轴，所述连接轴延伸出齿轮泵(4)的部分与驱动轴通过联轴器固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述液压油箱(2)的前侧设置有油箱温度计(21)和油箱液位表(22)，所述液压油箱(2)的顶部固定安装有油箱散热器(23)。

4.根据权利要求1所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述一级压缩活塞组件(7)包括第一外筒(71)，所述撬装底盘(1)的顶端固定安装有位于液压油箱(2)上方的第一外筒(71)，第一外筒(71)的左端固定安装有第一法兰(72)，第一法兰(72)的右端固定安装有第一液压筒(73)，第一液压筒(73)的右端设置有第一液压柱塞(74)，第一液压柱塞(74)远离第一液压筒(73)的一端固定安装有第一铝合金活塞(75)，所述第一外筒(71)的顶部固定安装有一端贯穿并延伸至第一外筒(71)内部的第一温度计(76)和第一压力计(77)。

5.根据权利要求4所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述第一液压筒(73)的外部固定安装有第一扶正器，第一扶正器的外侧与第一外筒(71)的内侧壁相接触。

6.根据权利要求4所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述三向进排气阀(8)包括固定块(81)，第一外筒(71)的右端固定安装有固定块(81)，固定块(81)的上方、右侧和左侧均开设有凹槽(82)，凹槽(82)的内侧固定安装有弹簧(83)，弹簧(83)的另一端固定安装有阀帽(84)，所述固定块(81)的左侧开设有与上方凹槽(82)相连通的第一排气口(85)，所述固定块(81)的右侧开设有与左侧凹槽(82)相连通的第二排气口(86)，所述固定块(81)的上方开设有与右侧凹槽(82)相连通的第三排气口(87)。

7.根据权利要求6所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述二级压缩活塞组件(9)包括第二外筒(91)，所述固定块(81)的右端固定安装有第二外筒(91)，第二外筒(91)的右端固定安装有第二法兰(92)，第二法兰(92)的左端固定安装有第二液压筒(93)，第二液压筒(93)的左端设置有第二液压柱塞(94)，第二液压柱塞(94)远离第二液压筒(93)的一端固定安装有第二铝合金活塞(95)，所述第二外筒(91)的顶部固定安装有一端贯穿并延伸至第二外筒(91)内部的第二温度计(96)和第二压力计(97)。

8.根据权利要求7所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述第二液压筒(93)的外部固定安装有第二扶正器，第二扶正器的外侧与第二外筒(91)的内侧壁相接触。

9.根据权利要求1所述的一种气体混相高压压缩机装置，其特征在于：所述撬装底盘(1)的顶端固定安装有控制柜(6)，控制柜(6)的前表面设置有总开关和USB插口。

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