BOG回收压缩机Word下载.docx

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  1.2、低温压缩机分类

1.2.1、透平式压缩机  

1.2.1.1、透平式压缩机简要介绍  

透平式压缩机是离心压缩机和轴流压缩机的统称，属于动力式压缩机，其特点是叶轮做高速转动。

流体流经叶轮之间通道时，叶片和流体之间产生力的相互作用，将机械能转换成为流体的能量。

使流体增压的机理是依靠旋转叶轮与气流间的相互作用力来提高气体压力，同时气流产生的相互作用力来提高气体压力，使气流产生加速度而产生动能，然后气流在扩压器中减速，将动能转换为压力能，进一步提高气体的压力。

气体在透平式压缩机中的压缩过程是连续的，广泛用于各种工艺过程中输送各种气体，具有转速高、排量大、操作范围广、排气均匀、运行周期长和占地面积小的优点，是天然气液化装置中常用的气体增压装置。

1.2.1.2、透平式压缩机的基本参数（处理BOG）  

型号

CM-200

进口压力/（*102KPa）

1.03

2.03

流量/（m3/h）

3500-40000

1.2.1.3、透平式压缩机的组成和工作过程  

1.2.2、离心式压缩机  

离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。

在离心式压缩机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩压作用，使气体压力得到提高。

汽轮机（或电动机）带动压缩机主轴叶轮转动，在离心力作用下，气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。

而在工作轮中间形成稀薄地带，前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮，由于工作轮不断旋转，气体能连续不断地被甩出去，从而保持了气压机中气体的连续流动。

气体因离心作用增加了压力，还可以很大的速度离开工作轮，气体经扩压器逐渐降低了速度，动能转变为静压能，进一步增加了压力。

如果一个工作叶轮得到的压力还不够，可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。

级间的串联通过弯通，回流器来实现。

这就是离心式压缩机的工作原理。

1.2.3、轴流式压缩机  

轴流式压缩机也叫速度型压缩机，是指压缩机依赖叶片对气体作功，并先使气体的流动速度得以极大提高，然后再将动能转变为压力能。

与离心式压缩机相比，由于气体在压缩机中的流动，不是沿半径方向，而是沿轴向，所以轴流式压缩机的最大特点在于：

单位面积的气体通流能力大，在相同加工气体量的前提条件下，径向尺寸小，特别适用于要求大流量的场合。

另外，轴流式压缩机还具有结构简单、运行维护方便等优点。

但叶片型线复杂，制造工艺要求高，以及稳定工况区较窄、在定转速下流量调节范围小等方面不及离心式压缩机。

  二、往复式压缩机各部件介绍

  2.1、往复式压缩机的基本构成

  2.2、往复式压缩机各组成部分简介

  机身：

机身是一个支持部分，由它来支持曲轴、十字头和汽缸，使压缩机成为一个整体，机体下方兼做油箱。

  中体：

中体是压缩机的压缩部分和压缩机机体的连接部分。

  传动结构：

传动结构是将电动机传来的动力传给活塞，并将电动机的旋转运动转换能往复运动，主要由曲轴、连杆、十字头组成。

  工作部件：

工作部件是形成工作腔以吸、排气体，给气体传递能量的部件，包括汽缸组件，吸排气阀组件及填料组件。

  润滑系统：

机器中相对运动的部件及其转动机构都需要润滑，润滑系统一般用齿轮油泵由机体油箱通过一定的油路送往各润滑部分。

  冷却系统：

压缩机的冷却系统由冷却系统的中间冷却器和后冷却器、汽缸和填料的冷却水套、油冷却器及其他附件组成。

  气路系统：

压缩机中的气体流量通过入口气阀上部的顶开器调节，压力的变化时生产过程中供求关系的反应，所以压缩机中的各种调节机构。

当压力超过允许值时安全阀跳开排放，确保安全。

  2.3、往复式压缩机简要介绍

2.3.1、往复压缩机工作原理简要介绍  

电动机工作时，电动机通过联轴器带动曲轴旋转，再通过曲轴连杆机构将曲轴的旋转运动变成十字头的往复运动，十字头带动活塞杆，使活塞在汽缸内做往复运动，曲轴转动一周，活塞在汽缸内往复一次，压缩机完成一次工作循环。

一个工作循环有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程。

电机带动曲轴不断旋转，工作循环不断重复、从而不断吸入并压缩排出气体。

2.3.2、往复压缩机各部件简要介绍  

往复式压缩机的组成部件有很多，现对其中重要的部件进行简要的介绍：

汽缸、连杆、活塞、曲轴、活塞杆、气阀等。

（1）汽缸  

汽缸是往复式压缩机最复杂的一个。

它承受气体压力，活塞在缸中做往复运动。

汽缸上要安装气阀和填料并要进行冷却。

汽缸缸需要有足够强度的低温韧性，一般采用奥氏体不锈钢铸铁材质。

（2）连杆  

连杆是连接曲轴和十字头的部件，包括连杆体，大头和小头三部分。

连杆大头和曲拐头配合，连接小头和十字销配合。

（3）活塞  

常见的有筒形活塞、盘（鼓）形活塞和级差活塞。

上面设置刮油环起刮油和布油两个功能，下行时刮油，上行时布油。

活塞采用能够抵抗快速温度变化的材质，通常采用铝合金和不锈钢作为活塞的材质。

活塞环式活塞

迷宫式活塞

活塞环和钢壁存在摩擦。

无油的垂直密封设计，活塞和汽缸之间的接触无密封。

活塞式密封系统需要大量的塑料和金属元件。

活塞设计简单，维修方便。

有一定的温度限制。

能够承受较低的温度，达到-160℃-270摄氏度。

由于活塞环与缸壁的不断重复的摩擦，减少了活塞的使用寿命，维护成本高。

活塞的使用寿命长。

（4）活塞杆  

活塞杆的作用是连接活塞和十字头，传递作用在活塞上的力并带动活塞运动。

活塞杆的材质通常采用有良好低温韧性的镍LUO钢材质。

（5）曲轴  

曲轴是压缩机中传动动力的重要部件，承受很打的载荷和磨损。

所以对其疲劳程度和耐磨性要求较高。

（6）气阀  

气阀是压缩机中的重要部件，并且是易损件。

压缩机气阀是自动阀，其启闭是由阀片两边的压力差和弹簧实现。

这种气阀结构简单，并且能适应压缩机改变工况的要求。

分为四个部分，由阀座、阀片、弹簧、升程限制器组成。

吸入和排除阀是深冷气体的材料，并受到反复的载荷冲击，因此阀座采用具有低温韧性的奥氏体不锈钢，阀板和弹簧采用特殊的合金钢，不光需要耐低温特性而且还需要抗疲劳强度。

  三、往复式压缩机在LNG接收站工程中的应用

  四、BOG压缩机的选型

BOG压缩机选型要考虑诸多的因素，比如说工艺流程，现场安装条件。

立式压缩机的发展比较早，到20世纪中期，立式压缩机达到了鼎盛时期，由于石化行业的发展，一些容量流量大、排气压力高，活塞力和功率都已达峰值的压缩机得到应用。

  4.1、立式压缩机

4.1.1、立式压缩机的优缺点  

优点：

立式压缩机占地面积小是其突出的优点，惯性力的平衡可以达到最佳水准。

汽缸中心线垂直于地面，所以汽缸不承受活塞组件的重力，润滑油能沿汽缸壁周向均布，具有磨损最小而且均布，气体密封条件好，汽缸和气密元件工作寿命长的特点。

缺点：

不大适应大型高压场合，管路压力脉动导致的震动大，大型立式压缩机的巡察、检修不便。

管路布置不大方便，尤其是中、大型压缩机。

4.1.2、立式迷宫式压缩机  

活塞与气缸之间采用迷宫密封形式的压缩机称为迷宫式压缩机，迷宫式压缩机的活塞外表面上开有一系列环槽，活塞上的环槽和气缸工作表面形成一系列迷宫小室，从而可以依靠气体的节流有效地防止气体的泄漏，达到密封目的。

迷宫式压缩机特点：

一是不装活塞环，气缸与活塞之间不接触，从而可在没有任何润滑条件下工作，为了保证气缸与活塞的间隙均匀，通常只采用立式带十字头的结构形式；

二是迷宫式压缩机加工和安装质量要求高，对机器的刚性要求也比一般活塞式压缩机高。

迷宫活塞立式压缩机剖面图  

迷宫活塞立式压缩机实务解剖图  

密封环活塞与迷宫式活塞对比  

密封迷宫内部的空气流动示意图  

  4.2、卧式压缩机

4.2.1、卧式压缩机的结构特点  

卧式压缩机具有操作、维修方便的特点。

对于工艺用压缩机、其优点尤为突出、而且附属设备和管路布置方便，使巡检通道畅通。

虽然卧式压缩机占地面积比较大，但对于卧式平衡型卧式压缩机，有条件实施优良的惯性力平衡，提高转速，故占地面积不是很大。

工艺用对称平衡性压缩机通常采用撬装式的模块化结构，节省基建费和安装时间。

4.2.2、卧式对称平衡型压缩机  

每一对相邻曲轴的曲柄错角皆为180度，使得相对两列的运动件相向或反向运行，往复惯性力都自相平衡。

两体积曲轴的曲柄处若配以平衡重，还能消减惯性力矩。

所以对称平衡型压缩机可采用较高的转速，使体积、重量和占地面积下降。

填料组曲件数目较多，易出现密封压差大的高压填料；

多曲拐曲轴、机身的制造较困多曲拐曲轴、机身的制造较困难；

当为两列时，对其合成切向力变化幅度大，需要较大的飞轮距，多曲拐对称平衡型压缩机均需设有数只中间轴承，对称平衡性压缩机每相对两列中，必有一列的十字头受到向上的侧向力作用，有可能造成十字头运行中轻微的跳动，导致活塞杆可能颤抖，影响使用寿命。

  两种压缩机对比情况 

  对称平衡卧式活塞环压缩机

  立式迷宫压缩机

维护

  由于汽缸卧式布置，操作简单，维修时，所有部件容易拆卸。

  操作和维护部容易，特别是汽缸维护，需要高位维修平台。

汽缸和活塞对中比较难，需要制造商专家做且对中时间较长。

车间厂房要求

  占地面积大，但是高度要求不高

  占地面积小，但是对车间高度要求高。

平衡

  由于惯性力得到很好的对称平衡，所以可提高压缩机的转速，同时运动件和易损件的寿命比较长功率。

  平衡力很不好所以需要更大的基础。

由于震动大所以主电机转速必须低，而且运动件和易损件的寿命比较短。

管线布置

  由于管线位置低，较方便布置。

管线支撑容易且更结实。

震动较小，从而压缩机运转平稳。

  由于汽缸位置较低，所以管线布置难，如果支撑不结实会产生较大的震动问题。

效率

  由于活塞环压缩机汽缸内有摩擦损失，但气体的泄漏量少，所以压缩机的总效率会更高，可以通过功率消耗值来证明且加以比较。

  由于活塞和汽缸有间隙造成较大的气体泄漏损失，效率降低。

所以压缩机只适用少数工况。

材料

  汽缸材料为不锈钢，活塞材料为铝合金

 汽缸材料为秋末铸铁，活塞材料也是球墨铸铁。

维修

  压缩机分为曲轴箱，机身，每个汽缸分为两个中间接筒和汽缸体等很多部件，每个部分都是可以分开的。

以后维修和更换会是很方便，如需更换，只需更换损害的那一小部分。

  压缩机曲轴箱，机身，中间接筒为整体铸造，检修和更换不很方便，如需更换部件，需要整体更换。