CNG用天然气压缩机技术发展探讨(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:45

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　　但是对倒级差结构而言，盖侧级压力比不能高，一般盖侧级压比≤2，对于两个倒级差而言，处于盖侧的Ⅰ、Ⅲ级压比均≤2，那么Ⅱ、Ⅳ级压比必须升高，压比大意味着排气温度高。Ⅱ、Ⅳ级排温在压缩天然气时排温可达160℃左右，当空气试车时可能达180℃。在这种情况下填充四氟塑料绝对过不了关，无油必然成为泡影。
　　因此不妨在Ⅰ、Ⅱ级采用顺级差设计，它比倒级差结构更为可靠，因为Ⅰ、Ⅱ级为低压级，Ⅰ级选用较高压比是仍置于[PV]值(压力和速度乘积)的许可值范围内，由于Ⅰ级进气温度较低，Ⅰ级排气温度仍然在无油许可范围。其他各级温度相应得到降低。当然目前采用的3列立式4级压缩方案，既实现了降低高度又实现了压比合理分配。
　　2.3 对无油气体压缩机的磨擦热认识不足
　　对无油气体压缩机的磨擦热认识不足是导致无油压缩失败的主要原因，特别是倒级差活塞杆。作者建议该列活塞杆中心钻孔通油冷却，直接冷却填料密封与活塞杆的磨擦表面，可及时导走磨擦热，而且中心孔活塞杆结构不仅可以减轻该列往复重量，而且增加了活塞杆的刚性。再利用不锈钢填料盒通水冷却导走压缩热，这样可以实现填料密封环的长寿命。
　　对于气缸镜面可以设置水套来冷却，1965年意大利辛庇隆公司曾将气缸冷却水套灌满二乙二醇醚，然后将一冷却盘管放入水中，热气体靠二乙二醇醚导走热量，由于二乙二醇醚为吸水性极强的醚，鉴于压缩缸停机时气缸镜面易冒汗，二乙二醇醚又能使镜面保持干燥不生锈。
　　2.4 CNG压缩机气阀结构问题
　　在CNG压缩机上采用的最新型气阀结构菌状阀或称蘑茹头阀(POPPET VALVE)，是以PEEK聚芳醚酮加填充剂玻璃纤维和碳纤维注射成型生产工艺菌状阀。世界上唯一的工业芳族聚酮生产商Victex公司于1993年成立生产PEEK以来需要量不断增长，美国是最大的市场，占销售额的48%。美国喷索维尼亚州哈特费尔德市格林特德公司专门为博尔其格、库珀能源、德莱塞兰等公司生产压缩机密封件，PEK网状阀片，菌状阀，由于比金属轻，有阻尼作用，可缓冲击，因此寿命长，一般8000h寿命是可保证，我国油气田进口的燃气摩托压缩机于1997年前就已经使用验证，1997年七月贺尔碧格(上海)有限公司已经向用户提供POPPET VALVE样本。但其价格昂贵，使用户无法承受，相比之下在美国格林特德公司订购仅为1/5 价格。目前，国内已经在浙江温州等小批量生产，用户处于寿命和可靠性验证阶段。
　　2.5 波纹管式和波节管式冷却器应用
　　自1996年以来，在中小氮肥的合成氨工艺中用波纹管替代老式列管换热器，采用薄壁不锈钢波纹管元件，其传热系数为直壁列方式2～3倍，波纹管为柔性元件，在大温差和大压差场合具有自动补偿性能，对管板和筒体拉压应力小，对工况变化适应能力强，对中、低压力安全可靠；由于波纹管表面的光滑弧线能抑制水垢生成，而具有自清垢能力；由于具有较高换热能力，因而可以减小设备体积和占地面积，减少冷却水量，降低运行和维护费用；独立的完全自由成型工艺，波纹形成过程中没有强制变型，不会造成应力集中，残余应力小，应力分布均匀，没有晶间缺陷。
　　波节管式为一节波纹和一节直段交叉构成，仍有自清垢能力，管壁厚，可以向高压方向发展。3 四川华西通用机器公司大力推进CNG技术创新
　　中央在关于第十个五年计划的建议中指出，在加快传统产业技术改造中，要“大力振兴装备制造业”。四川华西通用机器公司是国家石油化工设备及一、二、三类压力容器设计制造的专业企业，近年来，公司针对CNG站用压缩机进行了广泛的调查和技术筛选，先后开发出2Z3.5及3Z3.5立式无油CNG压缩机，两种机型涵盖了进气压力为0.2MPa、0.4MPa、0.8MPa、2.5MPa等多种工况条件，气量涵盖了340Nm3/h至1500Nm3/h的不同需求，在CNG用天然气压缩机的开发上，2ZW3.5-1.1/8-250型以及3Zw3.5-3/3-250型天然气压缩机分别在铜梁、简阳和江油3个CNG站投入用户使用考核并进行进一步的技术改进。

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