高转速对称平衡天然气往复压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种高转速对称平衡天然气往复式压缩机。
【背景技术】
[0002]我国油田开采中，每年的伴生气资源量(井场套管气、站场分离器伴生气和油罐挥发气)是极其巨大的，可实际回收的气量不到10%，如此放空不仅是一个巨大的资源浪费，同时还严重地污染环境。据介绍，天然气放空引起的温室效应是同体积0)2的12倍以上，在有些区块还含有H2S气体，环境污染更加严重。因此，天然气的回收利用不仅会使当地的能源结构得到改变，环境污染状况也会得到改善。
[0003]我国是能源消费的大国，石油的进口量达到60%以上，一方面能源紧张，汽油价格不断上涨，另一方面又是天然气大量放空，天然气的利用仅占能源消费的3%，这种能源消费结构既造成了能源的浪费，又污染了环境。利用天然气作为汽车的新能源，不仅可以缓解汽油紧张的问题，一定程度上可以抑制油价上涨，二氧化碳的排放量也可以得到降低。为了充分利用天然气和改善能源的消费结构，已经建成了诸多的汽车加气站并投入运行。天然气的回收、输送以及作为汽车的能源，其关键设备是天然气压缩机。
[0004]天然气的回收、输送和作为汽车的能源，均需较高的压力，所以使用的一般均为往复式天然气压缩机，而传统的天然气往复式压缩机一般转速在400?900r/min之间，低转速的压缩机不仅使得压缩机结构庞大，制造成本增加，同时为了满足天然气输送和汽车加气的要求，往往需要多台天然气压缩机同时运行，其备品备件增加，也降低运转的可靠性和经济性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种高转速对称平衡天然气往复压缩机，满足石油天然气开采、输送和增压的工艺流程。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0007]该往复压缩机包括曲轴、用于驱动曲轴的电动机、布置在曲轴两侧的I级气缸和II级气缸、设置于I级气缸内的I级活塞以及设置于II级气缸内的II级活塞，所述I级气缸和II级气缸位于电动机的同一侧，I级活塞以及II级活塞分别与曲轴的两个曲拐对应相连。
[0008]所述往复压缩机还包括设置于对应气缸与曲轴之间的依次相连的活塞杆、十字头以及连杆，活塞杆与对应气缸内设置的活塞相连，连杆与对应曲拐相连。
[0009]所述往复压缩机还包括机身，曲轴以及连杆设置于机身内，十字头设置于机身内的滑道上，连杆以及所述滑道将曲轴的回转运动转化为十字头的往复运动。
[0010]所述I级气缸和II级气缸为对应列，对应列的往复运动质量相等或者对应列的往复运动质量差不大于200g。[0011 ] 所述曲轴的主轴颈与曲柄销直径尺寸相同。
[0012]所述往复压缩机的转速可达1500?1800r/min。所述曲轴的曲拐错角为180°。
[0013]所述电动机的两侧均设置有I级气缸、II级气缸以及曲轴，I级气缸内设置的I级活塞以及II级气缸内设置的II级活塞分别与同侧曲轴的两个曲拐对应相连。
[0014]两个I级气缸布置在对应曲轴的同一侧，两个II级气缸布置在对应曲轴的另一侧。
[0015]两个曲轴的相位差为90°。
[0016]本实用新型的有益效果体现在:
[0017]本实用新型有效减少了整机曲轴的长度，适合在高转速的情况下运行，转速高，其转速达1500?1800r/min，处理天然气量为1000m3/h，压缩机的重量较现行同类气量的天然气压缩机减少40%以上，活塞力均匀，惯性力自动平衡，机器的运转平稳，运转的可靠性高，克服了对称平衡式压缩机飞轮巨大的缺点，降低了制造成本，如果需要增加气量也易于通过变形实现，减少制造周期，既能保证天然气输送、汽车加气站的工艺流程的要求，又节省了投资和节约了管理费，同时提高了加气站压缩机运转的可靠性与经济性。
[0018]另外曲轴的轴承互换性好，既减少了配件的数量和库存量，同时又易于维修和保养，提高了压缩机的经济性与可靠性。
[0019]另外根据加气站需求，可以很方便地组合成四列，使处理天然气量提高一倍。
【附图说明】
[0020]图1为高转速对称平衡两列天然气往复压缩机示意图；
[0021]图2为高转速对称平衡两列天然气往复压缩机曲拐错角示意图；
[0022]图3为高转速对称平衡四列天然气往复压缩机示意图；
[0023]图4为高转速对称平衡四列天然气往复压缩机曲拐错角示意图；
[0024]图中:1-曲轴；2_ I级气缸；3_ I级活塞；4_活塞杆；5_十字头；6-机身；7_电动机；8-连杆；9-1I级气缸；10-1I级活塞；11_曲柄销；12_主轴颈。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述。
[0026]参见图1以及图2，本实用新型所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，包括曲轴1、I级气缸2、I级活塞3、活塞杆4、十字头5、机身6、电动机7、连杆8、II级气缸9和II级活塞10等，I级为低压级，II级为高压级，每级独占一列，二列1、11级气缸2、9分别布置在电动机7的同一侧，1、II级气缸2、9分布在曲轴I的两侧，机身6为整体机身，分别放置曲轴1、十字头5、连杆8等部件。I级气缸2与II级气缸9为对应列，对应列的曲轴I曲拐错角为180°，为了保证在高转速下机器的平稳，低压级和高压级的往复运动质量相等或者往复运动质量相差不大于200g，确保惯性力自动平衡。电动机7通过曲轴I带动连杆8作平面摆动，连杆8与机身6的滑道将曲轴I的回转运动转化为十字头5的往复运动，并带动1、II级活塞杆4及1、II级活塞3、10在I级气缸2和II级气缸9中作与十字头5等速的往复运动，1、11级活塞3、10与1、II级气缸2、9分别构成密封的容积，以实现压缩机的吸气、压缩、排气和膨胀过程，单机处理天然气量为1000m3/h，对于一般的天然气加气站仅需要I台即可满足要求，节省了前期的投资，也减少了运行费用。
[0027]本实用新型是针对油田常用的天然气输送和天然气加气站设计的高速对称平衡式压缩机，对于较大的天然气加气站，如果需要加大气量，可以很方便的将两台该种压缩机进行简单地组合，形成图3所示的四列高速对称平衡式天然气压缩机，主要零部件通用，整机曲轴由两根尺寸相同的曲轴I构成，但两根曲轴的相位差为90° (参见图4)，减少了整机曲轴的长度，简化制造工艺的难度，增加曲轴的刚性，减少制造成本，适合在高转速的情况下运行。I级的二个气缸布置于整机曲轴的同一侧，II级两个气缸布置在整机曲轴的另一侧，以便使用同一个进气缓冲器，一定程度上缩小了缓冲器的容积，改善了气流脉动的影响，惯性力和力矩均得到完全的平衡，机器运转更加平稳。
[0028]曲轴I的主轴颈12与曲柄销11直径尺寸相同，允许主轴颈轴承和曲柄销轴承互换，以减少配件的数量，十字头5采用球墨铸铁，滑履涂有巴氏合金以增加耐磨性，小头衬套采用青铜和全浮动硬化研磨十字头销，且十字头5和填料可以从十字头窗口方便的取出，维修简单、快速。
[0029]本实用新型所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，不仅体积小，制造成本低，而且易于变形，即根据排气量的变化，进行简单的组合，既增加了排气量，也消除了惯性力矩，运转更加平稳，曲轴的长度短，刚性好，适应于高转速天然气对称平衡式往复压缩机的安全运行，提高设备运行的可靠性和经济性，延长各摩擦件的使用寿命。
【主权项】
1.高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:该往复压缩机包括曲轴(1)、用于驱动曲轴的电动机(7)、布置在曲轴(I)两侧的I级气缸(2)和II级气缸(9)、设置于I级气缸⑵内的I级活塞(3)以及设置于II级气缸(9)内的II级活塞(10)，所述I级气缸(2)和II级气缸(9)位于电动机(7)的同一侧，I级活塞(3)以及II级活塞(10)分别与曲轴(I)的两个曲拐对应相连。
2.根据权利要求1所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:所述往复压缩机还包括设置于对应气缸与曲轴⑴之间的依次相连的活塞杆(4)、十字头(5)以及连杆(8)，活塞杆(4)与对应气缸内设置的活塞相连，连杆(8)与对应曲拐相连。
3.根据权利要求2所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:所述往复压缩机还包括机身(6)，曲轴⑴以及连杆⑶设置于机身(6)内，十字头(5)设置于机身(6)内的滑道上。
4.根据权利要求1所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:所述I级气缸(2)和II级气缸(9)为对应列，对应列的往复运动质量相等或者对应列的往复运动质量差不大于200g。
5.根据权利要求1所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:所述曲轴(I)的主轴颈(12)与曲柄销(11)直径尺寸相同。
6.根据权利要求1所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:所述往复压缩机的转速可达1500?1800r/min。
7.根据权利要求1所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:所述曲轴(I)的曲拐错角为180°。
8.根据权利要求1所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:所述电动机(7)的两侧均设置有I级气缸(2)、II级气缸(9)以及曲轴⑴，I级气缸(2)内设置的I级活塞⑶以及II级气缸(9)内设置的II级活塞(10)分别与同侧曲轴⑴的两个曲拐对应相连。
9.根据权利要求8所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:两个I级气缸⑵布置在对应曲轴⑴的同一侧，两个II级气缸(9)布置在对应曲轴⑴的另一侧。
10.根据权利要求8所述高转速对称平衡天然气往复压缩机，其特征在于:两个曲轴的相位差为90。ο
【专利摘要】本实用新型提供一种高转速对称平衡天然气往复压缩机，包括整体机身、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞及电动机等，Ⅰ、Ⅱ级气缸分别对应布置在曲轴的两侧并位于电动机的一侧，组合后的两对动列分别位于电动机的两侧，整机的曲轴由两根尺寸相同的曲轴构成，以减少整体曲轴的长度，简化制造工艺的难度，增加曲轴的刚性，减少制造成本，Ⅰ级的两个气缸均设置在曲轴的同一侧，以减少进气缓冲器的容积和减少气流脉动，该压缩机重量较同类型压缩机减少40％以上，转速为1500～1800r/min，活塞力均匀，惯性力自动平衡，机器的运转平稳，运转的可靠性高，节省投资。
【IPC分类】F04B27-02, F04B39-00, F04B35-04
【公开号】CN204610181
【申请号】CN201520205634
【发明人】王平
【申请人】北京杰源压缩机制造有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月7日