往復式壓縮機節(jié)能降耗技術分析

寇宇寧（大慶油田化工有限公司甲醇分公司，黑龍江大慶 163411）

往復式壓縮機節(jié)能降耗技術分析

寇宇寧
（大慶油田化工有限公司甲醇分公司，黑龍江大慶 163411）

往復式壓縮機是我國天然氣管道輸送中經常應用的設備，在該項工作中具有關鍵的作用。下面將就往復式壓縮機節(jié)能降耗技術進行一定的分析。

往復式壓縮機；節(jié)能降耗技術；分析

在往復式壓縮機實際應用中，節(jié)能是非常關鍵的一項問題，也是管理技術人員工作當中一直面對的重點任務。對此，就需要積極開展研究，通過節(jié)能降耗技術的分析為節(jié)能工作開展提供重要依據(jù)。

1 氣體性質影響

對于在生產現(xiàn)場應用的壓縮機設備，當其活塞行程、轉速以及氣缸尺寸等指標確定后，則可以通過對壓縮氣體物理性質在壓縮機功率方面產生影響的分析實現(xiàn)科學節(jié)能措施的應用。此時，假定在壓縮機當中具有6個氣缸數(shù)量，其活塞行程為151.3mm，直徑為218mm，入口壓力1MPa，出口壓力2.4MPa，進氣溫度46℃，入口阻力降固定不變。經過計算可以發(fā)現(xiàn)，當氣體當中重組分增加時，氣體的比重以及摩爾質量都將隨之增加，但壓縮機功率、排氣量以及絕熱指數(shù)都隨之下降。對于往復式壓縮機而言，其容積系數(shù)計算公式為：

在上式中，α為余隙容積，為余隙空間容積同氣缸總容積的比值，n則為膨脹過程指數(shù)。根據(jù)該公式可以了解到，當氣缸余隙容積保持不變的情況下，當增加氣體絕熱指數(shù)后，壓縮機容積系數(shù)以及排氣量也將隨之增加。

比重方面，在不同氣體比重情況下，當氣體當中重組分增加時，比重大氣體在經過氣閥以及管道時將具有較大的壓降，并因此增加氣缸實際壓力。此時，壓縮機指示效率、指示功率將降低，在壓縮系數(shù)降低的情況下，具有更小的排氣量。而當氣體比重降低時，則將具有較大的指示功率以及排氣量。

導熱方面，氣體導熱特征將對壓縮機循環(huán)過程中的熱交換器產生影響，當氣體具有較大的導熱系數(shù)時，在壓縮機排氣、吸氣過程中更容易加熱，并因此具有較低的排氣量。對于不同組分氣體來說，根據(jù)其壓縮系數(shù)的不同，當氣體組分較輕時，將具有較大的氣體壓縮系數(shù)，在進排氣壓力、氣缸直徑相同的情況下，當氣體壓縮系數(shù)較大時，則將具有較大的排氣量以及消耗壓縮機功率。

2 工作參數(shù)影響

2.1 進氣溫度影響

假定在壓縮機當中具有6個氣缸數(shù)量，其活塞行程為151.3mm，直徑為218mm，入口壓力1MPa，出口壓力2.4MPa，進氣溫度46℃，入口阻力降固定不變。此時對壓縮機近期溫度對壓縮機功率、排氣量的影響進行計算。經過計算可以發(fā)現(xiàn)，當壓縮機進出口壓力恒定時，當進氣溫度增加時，壓縮機功率將下降0.25kW，排氣量將減少3 000m3/d。該種情況的存在，即當氣體溫度增加時，氣體將具有更小的密度、體積增加，并使氣缸吸入氣體質量減少。

2.2 排氣壓力影響

當壓縮機入口壓力恒定情況下，當壓縮機排氣壓力增加時，壓縮機壓力比將隨之增大，根據(jù)公式計算，壓縮機指示功率以及指示功量都將隨之增加，同樣假定在壓縮機當中具有6個氣缸數(shù)量，其活塞行程為151.3mm，直徑為218mm，入口壓力1MPa，入口阻力降固定不變，但將出口壓力提升到3.0MPa。此時則可以發(fā)現(xiàn)，當出口壓力增加時，壓縮機將具有較小的排氣量以及功率，當排氣壓力升高0.1MPa時，壓縮機功率將增加1.2%～3.4%。而當入口壓力為1MPa、出口壓力為2.5MPa時壓縮機功率將提升3.4%。而如果出口壓力從3.7MPa提升到3.8MPa，壓縮機功率的增加比重為1.3%。該種情況的存在，即表明當壓縮比提升時，壓縮機功率在增加幅度方面將逐漸減緩。

2.3 進氣壓力影響

此時，假定壓縮機氣缸數(shù)量為4，活塞行程141.3mm，直徑306.4mm，出口壓力恒定為3MPa。通過性能軟件的應用對此時壓縮機進氣壓力變化情況下對功率以及排氣量的影響進行模擬。假定壓縮機使用三級壓縮模式，即當出口壓力不變，入口壓力在0.02～0.07MPa范圍中通過計算軟件的應用對入口壓力的影響進行計算。經過計算發(fā)現(xiàn)，對于單機壓縮，當其出口壓力恒定不變時，隨著壓縮機入口壓力的提升，其排氣量也將隨之增加。當壓縮機入口壓力從1MPa提升到1.4MPa時，當進氣壓力增加時，壓縮機也將具有更大的功率。而當壓力提升到2.4MPa時，在壓力提升的情況下壓縮機功率反而降低。當以多級壓縮方式處理時，在壓縮機壓力不變情況下，壓縮機進氣壓力在提升的情況下，壓縮機將具有更大的功率以及排氣量。對于壓縮機功率而言，對其產生影響的因素即為壓縮機壓力比同排氣量兩者間哪個為主要因素。當壓力比在1.1以上時，在吸氣壓力降低的情況下，壓縮機降低功率則將高于壓力比上升增加的功率，對此，當入口壓力降低時，其也將具有更低的功率。而當壓力比在1.1以下時，在吸氣壓力降低時，壓縮機降低功率則將低于壓力比上升而增加的功率。對于該種情況，即可以簡單總結為，當入口壓力降低時，壓縮機功率將隨之增加。而當入口壓力升高時，壓縮機則將具有較低的功率。

3 結束語

在上文中，我們對往復式壓縮機節(jié)能降耗技術進行了一定的研究，根據(jù)研究結果，在管道設計時，需要盡可能縮短管道長度、使用具有較高導熱系數(shù)的冷卻器，以此獲得更好的節(jié)能降耗效果。

[1] 鹿欽鶴，孫超，郭長濱，等.往復式壓縮機故障診斷方法研究[J].石化技術，2015，（4）：25-26.

[2] 楊莽代.往復式壓縮機節(jié)能降耗技術分析[J].企業(yè)導報，2015，（13）：49-49.

[3] 王晗，蔣營營.節(jié)能降耗技術在往復式壓縮機中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2015，（30）：44-45.

Analysis of Energy Saving Technology for Reciprocating Compressor

Kou Yu-ning

Reciprocating compressor is a kind of equipment which is often used in natural gas pipeline transportation in our country. The following will be reciprocating compressor energy saving technology for a certain analysis.

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TH45

B

1003-6490（2016）12-0042-01

2016-12-07

寇宇寧（1978-），女，遼寧莊河人，工程師，主要研究方向為化工設備管理。