小型活塞壓縮機(jī)維護(hù)維修規(guī)程(下)(精選文檔)

1、小型活塞壓縮機(jī)維護(hù)維修規(guī)程（下）（精選文檔）（文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修改使用 ，可編輯 歡迎下載）中、小型活塞式壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程 （上二0（七20 填料部件（如圖 12與刮油環(huán)（如圖 13 填料部件安裝在氣缸下面 ,刮油環(huán)安裝在中體下面。1. 金屬或塑料的密封元件不允許有劃 痕、損傷等缺陷。2. 金屬填料密封環(huán)、刮油環(huán)的內(nèi)圓柱面 被拉毛、劃傷或磨損后 ,可以重新刮研后使用。3. 填料函的密封環(huán)、刮油環(huán)均應(yīng)定期更換。4. 有下列情況之一時(shí) ,密封元件應(yīng)報(bào)廢 : 密封環(huán)磨損嚴(yán)重 ,無法自動(dòng)補(bǔ)償 , 漏氣 大; 刮油環(huán)磨損后徑向開口消失。 1 循環(huán)油泵

2、油泵各部分間隙應(yīng)符合圖紙的規(guī)定 ,齒輪嚙 合正常 ,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活并按公稱壓力進(jìn)行試壓。當(dāng)油泵泵殼出現(xiàn)裂縫 ,或泵殼、齒輪磨損嚴(yán)重 ,調(diào)整后試壓仍不合格或者不能滿 足生產(chǎn)需要等情況時(shí) ,應(yīng)予以報(bào)廢。4.2.6 組裝曲軸與主軸承的組裝 1.曲軸箱校正校正內(nèi)容 : 找正曲軸箱縱、橫向的水平度。 校正方法 :用水平儀 （臥式或框式水 平儀。檢查或測(cè)量方法 :水平度在每個(gè)主軸承座沿軸向分別測(cè)量 ,每測(cè)量一個(gè)位置時(shí)都 應(yīng)就地將水平儀調(diào)轉(zhuǎn) 180°再測(cè)一次 ,取兩次所測(cè)的平均值作為真正的水平度的數(shù)值 （以后測(cè)量均按此法。調(diào)整方法 :用曲軸箱下放置的三只千斤頂調(diào)整。圖 12.VW -5/25 型空壓機(jī)填

3、料部件 1. 填料筒 2. 擋圈 3.O 型圈 4.填料盒 5.阻流環(huán) 6.密封環(huán) 7.O 型圈 8.碟型彈簧 9.擋圈 10.擋片 11.壓圈 12.彈簧 13.彈簧圖 13.VW -5/25 型空壓機(jī)刮油環(huán)部件2. 主軸承的安裝滾動(dòng)軸承的滾子與滑道應(yīng)無疤痕、斑點(diǎn)等缺陷，保持架完好,接觸平滑,轉(zhuǎn)動(dòng)無雜音軸承與曲軸的組裝應(yīng)采用熱裝法?？蓪⑤S承在 100120C左右的機(jī)油油浴中 加熱 1015分鐘后迅速安裝到軸上。也可用專用的軸承加熱器加熱 ,但嚴(yán)禁采用火 焰直接加熱軸承 ;裝配后軸承內(nèi)圈應(yīng)與軸肩靠緊。承受徑向和軸向負(fù)荷的滾動(dòng)軸承與軸承端蓋間的軸向間隙一般不大于0.1mm;沿軸膨脹側(cè)的滾動(dòng)軸承與

4、軸承座端蓋間的軸向間隙應(yīng)符合圖紙的要求。3. 裝上曲軸箱上蓋并緊固到工作狀態(tài) ,檢查曲軸的水平度 ,其值一曲軸箱基本一 樣，檢查軸承間隙應(yīng)在0.130.209mm范圍內(nèi)。曲軸另一端有聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)端聯(lián)接并保證兩軸同心。4. 曲軸與主軸承安裝要求曲軸上的油孔應(yīng)通暢。曲軸上堵油螺塞和平衡鐵的鎖緊裝置必須緊固，按規(guī)定用280Nm力矩?cái)Q緊曲 軸平衡重螺栓。 氣缸組裝1. 組裝要求氣缸氣體工作容積部分和水腔部分均應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn) ,不得滲漏;氣缸組裝時(shí) , 氣缸墊片必須更換為新墊片 ,同時(shí)要注意氣缸墊片的放置 :墊片上較小的圓孔開口朝 冷卻器側(cè) ;按規(guī)定用 60Nm 力矩?cái)Q緊氣缸蓋或氣缸座的

5、螺母。氣缸中心線應(yīng)與十字頭滑道中心線重合 ,表 13.其同軸偏差如表 137k.笛mm同軸度偏差mm平行位桟軸向傾制VLDUD.050.02710000.0731XJ500OJO0.04710002.氣缸安裝位置的校正中、小型壓縮機(jī)的氣缸安裝位置一般依靠機(jī)械加工的接合面上定位凸肩來保證 安裝的精確度；嚴(yán)禁使用加偏墊、螺栓緊力不均勻或借助其它外力等不正確的方法 來校正。426.3連桿、十字頭組裝1. 連桿組裝223224連桿、十字頭安裝前應(yīng)認(rèn)真清洗，特別是各油孔部位一定要清洗干凈；連桿安裝 時(shí)要注意十字頭標(biāo)記，不得裝錯(cuò)。開式連桿組裝時(shí)，連桿螺栓擰緊力應(yīng)符合規(guī)定值（150Nm,可采用扭力板手，也可

6、以采取測(cè)量連桿螺栓伸長(zhǎng)來測(cè)定。連桿螺桿頭與螺母的支承面與連桿支承面 應(yīng)均勻接觸，相鄰兩接觸點(diǎn)必須同處于45。扇形范圍內(nèi)并只允許有一處，螺栓擰緊后 應(yīng)鎖緊。 連桿大頭瓦與曲柄銷的徑向間隙應(yīng)符合規(guī)定，一般情況下不需刮研，完全靠機(jī)械加工來達(dá)到 ,接觸不良時(shí)可稍稍拂刮 軸瓦與曲柄銷間隙檢查、測(cè)量或調(diào)整。間隙檢查或測(cè)量方法 : 壓鉛法 :在曲柄銷上橫放直徑比間隙值約大 1/3的鉛絲如 圖 14, 裝上連桿大頭瓦和連桿蓋 ,擰緊連桿螺栓將軸瓦壓緊 , 拆開并測(cè)量被壓扁的鉛 絲厚度即為軸瓦的徑向間隙。連桿小頭瓦的徑向間隙按十字頭銷的直徑和軸瓦的材料選擇 ,一般為 0.00070.0012d ,d 為十字頭銷

7、的直徑。 連桿小頭瓦 ( 襯套與連桿小頭孔為過盈配合 ,一般用壓力機(jī)將襯套冷態(tài)壓入 , 當(dāng)襯套直徑不大時(shí) ,也可用手錘 打入 ,但必須使用軟金屬墊的導(dǎo)向心軸或?qū)蛱篆h(huán) , 壓入后襯套內(nèi)徑稍有縮小 ,應(yīng)檢查與十字頭銷的貼合度及徑向間隙 ,可以通過刮研來 達(dá)到規(guī)值。連桿的軸向定位 ,不論是大頭還是小頭定位 ,定位端面與曲柄銷或十字頭的配合間隙取 0.20.5mm , 非定位面取 25mm 。2.十字頭組裝十字頭裝入滑道時(shí)應(yīng)注意不要碰傷滑道并調(diào)整好間隙 ;連接十字頭與連桿時(shí) ,要 注意十字頭與滑板的間隙不能有較大的變化 , 十字頭在前后位置的間隙均勻 ,無異常 變化。刮研十字頭滑履使其與十字頭滑道的

8、接觸點(diǎn)均勻分布，且占滑履總面積的60%。十字頭在滑道中，頸部端面必須垂直于滑道中心線，其垂直度偏差> 0.2mm/m 。十字頭銷孔和銷軸配合錐面，十字頭與活塞桿聯(lián)接件結(jié)合端面都必須均勻接觸相鄰兩接觸點(diǎn)必須同處于45°扇形面內(nèi)并只允許有一處；十字頭與活塞聯(lián)結(jié)牢固 后，下滑履應(yīng)與滑道貼合。十字頭滑履與滑道徑向間隙?。?.00060.0008d ,d為十字頭外徑，在滑道水平放置的壓縮機(jī)中，徑向間隙應(yīng)位于滑道不受側(cè)向力的一側(cè)。在立式壓縮機(jī)中，其間隙應(yīng)保圖14.壓鉛法測(cè)量間隙1.鉛絲2.曲柄銷3.大頭瓦225持兩側(cè)均勻分布，十字頭中心線應(yīng)和滑道中心線重合，十字頭中心線在滑道中的 平行位移

9、應(yīng)和氣缸安裝位置一致，水平方向斜度為0.15mm/m。十字頭在滑道內(nèi)刮研、推研長(zhǎng)度為行程長(zhǎng)，可拆式滑履間隙調(diào)整只要增減滑履 與十字頭體之間的墊片，整體式十字頭與滑道間隙由機(jī)械加工來保證。十字頭銷的連接螺栓 ,上、下滑履連接螺栓以及十字頭與活塞桿聯(lián)結(jié)均應(yīng)擰緊和填料組件 ,刮油環(huán)組裝1. 填料內(nèi)的油、水、氣通道應(yīng)暢通 ,清潔。2. 各填料結(jié)合端面應(yīng)在平板上研磨 ,使之緊密貼合 ,無縫隙。3.塑料填料密封圈端面用細(xì)砂布打磨平整 ,與活塞桿接觸的內(nèi)圓柱面只需檢查是 否基本貼合。4. 密封圈組合用圓柱銷定位時(shí) ,應(yīng)注意勿使切口重合相對(duì) ,而應(yīng)互相錯(cuò)開。5.填料盒的安裝順序不得弄錯(cuò) ,必須保證密封潤(rùn)滑油孔

10、及冷卻水流道對(duì)正和暢 通。活塞組件安裝1.活塞與活塞桿連接活塞與活塞桿采用圓柱凸肩連接形式，凸肩與活塞結(jié)合端面應(yīng)刮研，使其接觸均 勻，活塞螺母也應(yīng)與活塞接觸均勻，擰緊活塞螺母后應(yīng)采取防松鎖緊裝置，活塞安裝后 應(yīng)測(cè)量活塞端面與氣缸端面的間隙（線性余隙。表14.2. 檢查活塞環(huán)兩端平行度與翹曲度，翹曲允差如表14。3.將活塞環(huán)放在氣缸內(nèi)檢查周向開口間隙，同時(shí)在氣缸的前、中、后三個(gè)位置上， 用透光法或塞尺法檢查表15.活塞環(huán)與氣缸工作面的貼合度，允許間隙值應(yīng)不大于 表15所列數(shù)值并不超過兩處，每處弧長(zhǎng)所對(duì)中心角不得大于45 °,并不得在活塞環(huán)周向開口處 30°范圍內(nèi)活塞環(huán)直風(fēng)nu

11、n允乖mm活窒環(huán)住比mm允?；. mmW25O503250<0.03>250-500<0.05>250-500<0.054.活塞環(huán)在活塞環(huán)槽內(nèi)沉入量為 0.250.50mm,表16.氣缸直徑mm 100500 5001000軸向間隙0.05 0.10 mm軸向間隙如表16。5.活塞環(huán)裝入環(huán)槽后應(yīng) 能自由轉(zhuǎn)動(dòng)；手壓活塞環(huán) 時(shí)，環(huán)能全部沉入槽內(nèi)。 活塞裝入氣缸時(shí)可借助導(dǎo)向工 具，注意同組相鄰活塞環(huán)周向開口應(yīng)錯(cuò)開，在氣缸中所有活塞環(huán)開口位置 都不要對(duì)準(zhǔn)氣缸上的進(jìn)、排氣閥口。6.為了避免活塞桿的螺紋損壞以及活塞桿通過填料時(shí)造成填 料函受損，在將活塞部件裝入氣缸時(shí)，必須在活

12、塞桿螺紋端加上一個(gè)一個(gè)圓錐形保護(hù)套管（如圖15。 1.氣閥組裝 檢查氣閥閥座密封面及閥片平面 應(yīng)無缺口、裂縫、明顯 圖15活塞桿保護(hù)套管 的劃傷等影響氣密性的缺陷。2.檢 查彈簧的幾何尺寸，應(yīng)符合圖紙要求，同一個(gè)氣閥中的所有彈簧高度應(yīng)盡量一 致，以求工作時(shí)彈力相等。3.氣閥組裝后，彈簧力均勻，閥片、彈簧運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)無卡住和歪斜現(xiàn)象，氣閥開啟高 度應(yīng)符合規(guī)定。氣閥組裝時(shí)，按規(guī)定的力矩?cái)Q緊氣 閥螺母：M8的氣閥螺母為1012Nm , M10的螺母為2024Nm, M12的氣閥螺 母為3644Nm, M1& 1.5的螺母為90110m。4.組裝好的氣閥用煤油進(jìn)行氣密 性試驗(yàn)，允許有

13、少量不連續(xù)的滴狀滲漏，而不得有 線狀滲漏。 5. 氣閥中心 連接螺栓及螺母擰緊后應(yīng)鎖牢或鉚死。 潤(rùn)滑系統(tǒng)組裝 循環(huán)油泵（如圖 16為固定在 曲軸箱上的轉(zhuǎn)子泵，由曲軸直接帶動(dòng)。油泵的油壓為0.150.35MPa,可以通過 調(diào)節(jié)序號(hào) 1、 2兩個(gè)零件將油壓調(diào)到合適的范圍。 安全閥組裝 安全閥應(yīng)按規(guī)定定期 （一年一次進(jìn)行校驗(yàn)合格后方可使 用；安全閥起跳壓力如下： 一級(jí)安全閥 開啟壓力：0.320.38MPa；二級(jí)安全閥開啟壓力：1.171.25MPa； 2 2 6三級(jí)安全閥開啟壓力： 2.622.82MPa。 管道、閥門的檢修方法和質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)按管道閥 圖

14、1.VW - 5/25型空壓機(jī)油泵部件1.螺釘2調(diào)整墊3.彈簧4.圓柱滾 子5.精濾油器6.泵蓋門維護(hù)檢修規(guī)程（LX/JS D 002 462007執(zhí)行。5 5.1 5.1.1 試車與驗(yàn)收 試車前的準(zhǔn)備工作 全部檢修工作結(jié)束，清理檢修現(xiàn)場(chǎng)，保持環(huán)境清 潔，無灰塵，無影響操作人員的 工作雜物，達(dá)到工完料盡場(chǎng)地清。 檢查壓縮機(jī)主要連接部位，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。檢查壓縮機(jī)組氣管路、潤(rùn)滑管路及冷卻水系統(tǒng)組裝后確已清洗干凈。 壓縮機(jī)內(nèi)加油至規(guī)定位 置。 調(diào)整壓縮機(jī)氣、水、油的安全保護(hù)系統(tǒng)。 拆除各段氣閥，并裝上過濾網(wǎng)。 檢 查儀表、電器、水系統(tǒng)、油系統(tǒng)、氣系統(tǒng)，確認(rèn)具備試車條件。 開啟冷卻水系 統(tǒng)、電機(jī)通

15、風(fēng)系統(tǒng)、循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)；調(diào)整各冷卻水支管的水流量， 檢查各水路水 流是否暢通，指示儀表是否正常，檢查水壓、油壓等是否符合要求。 5.1.9 5.2 5.2.1 盤車兩周以上，無異?，F(xiàn)象。 空負(fù)荷試車 瞬間啟動(dòng)空壓機(jī)，注意運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正 確，并觀察和測(cè)聽有無障礙和異常聲響； 停機(jī)后檢查壓縮機(jī)各部位情況，如無異 ?，F(xiàn)象可進(jìn)行第二次啟動(dòng)。 5.2.2 第二次啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)五分鐘后停車，檢查各部位振 動(dòng)情況以及有無異常聲響、發(fā)熱 及振動(dòng)情況；發(fā)現(xiàn)問題停機(jī)后應(yīng)查明原因，及時(shí) 排除。 5.2.3 經(jīng)第二次啟動(dòng)后無異常情況即可進(jìn)行空負(fù)荷試車， 使壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)密封 面達(dá)到嚴(yán)密 貼合及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦副達(dá)到更好配合，空負(fù)荷

16、試車時(shí)間為46小時(shí)。5.2.4 空負(fù)荷試車中的檢查 循環(huán)油壓力應(yīng)保持在 0.150.35MPa， 壓縮機(jī)運(yùn) 行中若油壓降到0.15MPa時(shí)油壓過 低指示燈亮并報(bào)警，壓縮機(jī)自動(dòng)停機(jī)。屆時(shí)應(yīng)查明原因，消除故障；在消除故障前壓縮機(jī) 不得投入運(yùn)行。 檢查潤(rùn) 滑油壓力和溫度，油溫應(yīng)不大于 70C。檢查運(yùn)動(dòng)部件有無不正常聲響，并及時(shí)消 除不正?，F(xiàn)象。2 2 基礎(chǔ)振幅在安全極限內(nèi)。 試車中如出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)檢查 故障原因，必要應(yīng)停車檢查；排除故障后重 新進(jìn)行空負(fù)荷試車。在未排除故障 前，不得啟動(dòng)壓縮機(jī)。 空負(fù)荷試車停機(jī)后，檢查各連接部位有 無松動(dòng)，如有應(yīng)予以消除。 空氣負(fù)荷試車 空氣負(fù)

17、荷試車時(shí)間如下：中修，八小 時(shí)；大修，二十四小時(shí)。 負(fù)荷試車前先打開旁通閥及放空閥，使壓縮機(jī)各級(jí)成無 負(fù)荷狀況；盤車兩周觀察 無異常情況時(shí)，即可啟動(dòng)壓縮機(jī)。 5.3.3 壓縮機(jī)啟動(dòng)并運(yùn) 行平穩(wěn)后，關(guān)閉輔機(jī)的排液閥、各級(jí)旁通閥，并逐漸調(diào)節(jié)壓縮機(jī) 排氣閥門，使壓 縮機(jī)緩慢升壓并逐漸達(dá)到負(fù)荷試車所規(guī)定的壓力、溫度和軸功率；并同時(shí) 調(diào)節(jié)各 級(jí)冷卻水流量。壓縮機(jī)運(yùn)行過程中升壓可分為 34個(gè)階段進(jìn)行，于三分鐘，并應(yīng) 緩慢均勻。 5.3.5 在進(jìn)行空氣負(fù)荷試車時(shí)， 必須有專人負(fù)責(zé)控制最后一級(jí)的截止 閥，以防止壓縮機(jī) 每次升壓過程不少 超負(fù)荷運(yùn)行。 5.3.6 空氣負(fù)荷試車中應(yīng)經(jīng)常檢 查機(jī)組各部位運(yùn)行情況，檢

18、查儀表、電器、水系統(tǒng)、油 系統(tǒng)等是否正常，聯(lián)鎖裝 置是否靈敏；各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均應(yīng)在安全極限范圍內(nèi)。 5.3.7 試車過程中出現(xiàn)異常情 況時(shí)，應(yīng)查原因并予以消除，必要時(shí)應(yīng)停車檢查，在消除 故障后重新進(jìn)行空氣負(fù) 荷試車；在故障未排除前嚴(yán)禁啟動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行試車。 5.4.2 6 6.1驗(yàn)收 活塞壓縮機(jī)達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)部門可按規(guī)定 辦理驗(yàn)收手續(xù)，移交生產(chǎn)使用： 檢修質(zhì)量符合規(guī)程要求，檢修記錄齊全、準(zhǔn)確。 試車進(jìn)行正常，各項(xiàng)參數(shù)符合技術(shù)指標(biāo)。 儀表和安全聯(lián)鎖裝置準(zhǔn)確、靈敏。 零部 件完整，機(jī)體整潔。 附屬設(shè)備及管線無異常聲響及嚴(yán)重振動(dòng)。 機(jī)組表面防腐涂層 完

19、整，管線刷漆標(biāo)志鮮明。 驗(yàn)收合格，按規(guī)定辦理手續(xù)，正式移交生產(chǎn)。 維護(hù)檢 修安全注意事項(xiàng)維護(hù)安全注意事項(xiàng)228嚴(yán)禁違章開停車和違章操作。 嚴(yán)禁使用不 合格或變質(zhì)潤(rùn)滑油。 嚴(yán)禁帶壓松動(dòng)或緊固螺栓。 轉(zhuǎn)動(dòng)外露部分必須有安全防護(hù)裝 置。 設(shè)備運(yùn)行時(shí)不得在轉(zhuǎn)動(dòng)部位擦抹設(shè)備或進(jìn)行檢修工作。 檢修安全注意事項(xiàng) 設(shè)備檢修前必須辦理安全檢修任務(wù)書，采取可靠的安全措施，并按大、中、小修 規(guī) 定逐級(jí)審批。 按規(guī)定停車，卸完余壓，處理合格。 切斷電源，并掛上 “有人檢修，禁止合閘 ”標(biāo)志。 按規(guī)定辦理設(shè)備交出手續(xù)。 對(duì)檢 修用的起吊機(jī)具、工具進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保安全可靠。 對(duì)應(yīng)該加盲板的部位加上 盲板，并有盲板示意圖

20、。 拆卸零部件必須按順序整齊擺放， 高壓螺栓、 活塞桿等 外露螺紋， 必須加以保護(hù)， 以免損傷，檢修現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用專用圍欄圍上，檢修完畢將 圍欄和其他臨時(shí)設(shè)施拆去。 拆開的設(shè)備 孔、管孔，要及時(shí)堵好，防止掉進(jìn)異物。 壓力容器水壓試驗(yàn)，必須按規(guī)定進(jìn)行。 檢查完畢后對(duì)需要封閉的部位應(yīng)先經(jīng)過仔細(xì)檢查，防止工具、雜物留在設(shè)備中。 試車安全注意事項(xiàng) 試車必須有專人指揮，專人負(fù)責(zé)安全，專人進(jìn)行操作，操作人 員必須持證上崗。 試車前應(yīng)按要求做好一切準(zhǔn)備工作。 試車過程中，禁止無關(guān)人 員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。 試車中如發(fā)生異?，F(xiàn)象，要立即停止試車，查出原因并處理后再繼 續(xù)試車；在未 查明原因和消除故障前，不得啟動(dòng)壓縮機(jī)。2 2

21、 9小型熱電聯(lián)產(chǎn)的選擇（下）08-06-17 09:21:00 韓曉平 編輯：Studa_hasgo122卡特彼勒燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)參數(shù)機(jī)型單位G3306TAG3406TAG3406LEG3412TAG3508LEG3612SITA(發(fā)電機(jī)額定輸出功率KW11019035051910252400發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Rpm150015001500150015001000渦輪壓縮機(jī)壓縮比8.0:111.6:19.7:112.5:111.0:19.0:1最小進(jìn)氣壓力kg/cm2能量消耗（低熱值）MJ/hr1451207337585044108102392

22、5天然氣耗量*M3/hr41.659.4107.7144.6309.9685.9廢煙氣排量M3/hr41890412782509481537472廢煙氣溫度° C540415450453445450廢煙氣排熱量MJ/hr263382616116621995438廢煙氣含氧量%0.58.54缸套冷卻水出口溫度° C999999999988缸套冷卻水排熱量MJ/hr594612135093629372218中冷器進(jìn)口溫度° C543232323254中冷器排熱量MJ/hr1897832166951462發(fā)電熱效率%27.2933.0033.533

23、7.0434.1436.11供熱效率%54.2747.3749.0741.3648.5534.30總熱效率*%81.5680.3682.6078.4082.6870.41熱電比*%19914414611214295主要優(yōu)點(diǎn):（1）技術(shù)成熟，工藝穩(wěn)定，已經(jīng)被廣泛采用。僅在我國(guó)各個(gè)油田，卡特公 司就有超過200臺(tái)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)正在利用油井天然氣運(yùn)行，其中一些設(shè)備已經(jīng) 穩(wěn)定運(yùn)行超過15年；（2）發(fā)電效率高，通常在32-40%。這對(duì)于電力需求較大的用戶十分合適;電能轉(zhuǎn)換比較廠家GEAllisonSolarSolar杭汽*Cate類型輕型燃機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)先進(jìn)燃機(jī)蒸汽輪機(jī)燃?xì)庑吞?hào)LM500501KB5Ce

24、n taurMercuryT9099G出力38803725388042003000r千瓦熱耗（kJ）1205912995129258683174179發(fā)電熱效率29.85%27.7%28%41.5%20.67%3注：*燃油鍋爐有效熱能轉(zhuǎn)換效率90%凝汽發(fā)電，進(jìn)汽壓力3.43MP,溫度435C，汽耗 4.75kg/kWh。（3）可選擇的機(jī)組容量范圍大，從幾十千瓦至近萬千瓦的產(chǎn)品市場(chǎng)上都可以找到；（4）燃?xì)饪梢岳萌細(xì)鈨?nèi)燃機(jī)自身攜帶的空氣壓縮機(jī)增壓，不用另配增壓 設(shè)備；（5）使用多種低熱值燃?xì)?，?yīng)用范圍大。主要缺點(diǎn)：（1）體積大，重量大，熱電聯(lián)產(chǎn)不宜布置；（2）運(yùn)行維護(hù)成本高，大修費(fèi)用高；（3）

25、由于內(nèi)燃機(jī)作功需要震暴，導(dǎo)致噪音很大，通常超過100分貝；（4）余熱回收復(fù)雜，需要對(duì)煙氣、汽缸冷卻水、中冷器三段熱量進(jìn)行回收；（5）供熱量小；（6） 些廠家產(chǎn)品的運(yùn)行穩(wěn)定性還存在一定疑問，例如：安裝美國(guó)X X X 公司的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的公共汽車的拋錨現(xiàn)象，在北京街頭時(shí)?？梢姟?.4、燃?xì)馔馊紮C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)-老發(fā)明新用途：燃?xì)馔馊紮C(jī)是根據(jù)1816年蘇格蘭人Ro斯特林一項(xiàng)發(fā)明的原理設(shè)計(jì)改進(jìn)而來 的，又稱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)或熱氣機(jī)。外燃機(jī)可用氫、氮、氦或空氣等作為工 質(zhì)，按斯特林循環(huán)工作。在熱氣機(jī)封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì)。氣缸 一端為熱腔，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫?zé)崆恢?迅速加熱，膨

26、脹做功。燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒，通過加熱器傳給 工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換。主要優(yōu)點(diǎn)：（1）體積小，一個(gè)25kW的機(jī)組，體積僅有辦公桌大小；（2）因?yàn)樽龉Σ话l(fā)生震暴，噪音很小，可在 65分貝以下；（3）發(fā)電效率高，可達(dá)到29%（4）燃?xì)獠挥迷鰤?；?）外燃機(jī)可以燃燒各種可燃?xì)怏w，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫氣、 煤氣等，也可燃燒柴油等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽能等。主要缺點(diǎn)：（1）技術(shù)太新，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足；（2）余熱品質(zhì)低，僅有冷卻水可以加以利用；（3）可選擇機(jī)組僅有25kW機(jī)組。核心STM外燃機(jī)外型機(jī)剖面圖2.5、燃?xì)怆姵責(zé)犭娐?lián)產(chǎn)-人類理想的熱電技術(shù):盡管燃料電池技

27、術(shù)達(dá)到廣泛應(yīng)用還需一段時(shí)日，但這一技術(shù)的進(jìn)展極為迅 速，世界各國(guó)都投入了大量資金、人力進(jìn)行開發(fā)研究，因?yàn)槿剂想姵卮砹?未來的能源技術(shù)。燃料電池有多種方式，一般都適合熱電聯(lián)產(chǎn)，主要分類為：1、質(zhì)子膜交換燃料電池，將氫氣和空氣中的氧氣通過作為固體電解質(zhì)的質(zhì)子交換膜反應(yīng),生成電能和60-80C熱水，發(fā)電效率為40%造價(jià)較低，極具應(yīng)用價(jià)值，特別 是家庭熱電設(shè)施和汽車上可以廣泛使用； 2、熔融碳酸鹽燃料電池，通過多孔 陶瓷材料和金屬材料，將熔融狀態(tài)的碳酸鹽作為電解質(zhì)，直接利用氫氣、煤 氣、天然氣或沼氣等在高溫下非燃燒反應(yīng)，發(fā)電效率高達(dá)45%，并能產(chǎn)生600-700C高溫余熱，可以代替燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，

28、形成燃料電池-熱氣輪機(jī)- 蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)，熱效率極高，可以在發(fā)電效率超過60%的情況下，取得接近 95%的熱電效率。是將來大型發(fā)電 / 熱電設(shè)施的理想選擇； 3、固 體氧化物燃料電池，以固體氧化物作為電解質(zhì)量，在高溫下進(jìn)行非燃燒反 映，工作溫度可超過800C可利用氫氣、一氧化碳、天然氣、煤汽化氣、等多 種燃料，最適合集中或分散發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)，使用燃料電池 -熱氣輪機(jī)- 蒸 汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電時(shí)效率可提高到 70%，熱電效率接近 95%。主要優(yōu)點(diǎn)：（1）除了產(chǎn)生純凈二氧化碳可一回收利用外，其他污染物的排放為零，幾 乎沒有污染；（2）體積極小， 8kW 質(zhì)子交換膜機(jī)組只有一臺(tái) 20寸彩電

29、大?。唬?）發(fā)電效率極高 45-70%；（4）燃料應(yīng)用非常廣泛，幾乎所有含氫的物質(zhì)；5） 運(yùn)行無須人員職守，運(yùn)行費(fèi)用低；2021 第十二屆中國(guó)國(guó)際天然氣汽車、 加氣站、燃?xì)饧夹g(shù)設(shè)備博覽會(huì)論壇論文CNG 壓縮機(jī)面面觀高其烈由壓縮機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和相關(guān)裝備構(gòu)成的天然氣壓縮機(jī)組，是天然氣汽車加 氣站的最關(guān)鍵的動(dòng)裝備。天然氣壓縮系統(tǒng)裝備的電力消耗，占據(jù)加氣站總電耗九成以上的份額。壓縮系 統(tǒng)裝備的購(gòu)臵費(fèi)，約為加氣站裝備總購(gòu)臵費(fèi)的四分之一左右。一、對(duì) CNG 壓縮機(jī)的基本要求1. 確保壓縮機(jī)和加氣站的安全運(yùn)行。盡管天然氣的物理化學(xué)性質(zhì)并非 “易燃易爆 ”，而是 “能燃可爆 ”，其密度甚低、 在大氣中逸散很

30、快，燃點(diǎn)高達(dá)650C，在空氣中的爆炸極限范圍又很窄，為 4.8% 13.46% （體積比）。但是，務(wù)必防患于未然，應(yīng)盡量減少加氣站裝備的天然氣 泄漏量。壓縮機(jī)氣缸處的活塞桿填料，是壓縮機(jī)天然氣外泄漏的最主要部位，是加氣站 安全運(yùn)行的第一隱患所在。故應(yīng)嚴(yán)格控制該處的天然氣泄漏量在允許的安全范圍 內(nèi)。2. 提高壓縮機(jī)的機(jī)、電零部件的運(yùn)行可靠性。壓縮機(jī)是加氣站最關(guān)鍵的動(dòng)裝備，又因其機(jī)、電零部件種類和數(shù)量眾多，故而 同時(shí)又成 為加氣站最易產(chǎn)生故障的動(dòng)裝備。提高壓縮機(jī)的機(jī)、電零部件運(yùn)行可靠性，避免非計(jì)劃停車與檢修，其重要性不 言而喻。3. 節(jié)電、減震與降噪。壓縮機(jī)是加氣站裝備里最大耗電者，也是機(jī)械振動(dòng)和

31、氣流壓力脈動(dòng)的最主要源 頭，還是 機(jī)械噪聲、因冷卻目的而產(chǎn)生的空氣流動(dòng)噪聲的主要根源。在確保安全運(yùn)行和提高機(jī)、電零部件運(yùn)行可靠性的前提下，應(yīng)力求壓縮機(jī)節(jié) 電、減震與 降噪。二、CNG壓縮機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)1. 總體說來 ,CNG 壓縮機(jī)排氣表壓力均為 25MPa, 世界各國(guó)皆如此。 NGV 加氣 站中的常規(guī)站、子站所裝備的 CNG 壓縮機(jī) , 其排氣表壓力恒為 25MPa 。至于加氣 母站中的 CNG 壓縮機(jī)排氣表壓力 , 則依長(zhǎng)管半掛車上的 CNG 高壓氣瓶的工作壓力 而定,為25 MPa或20MPa。2. CNG 壓縮機(jī)吸氣壓力 , 對(duì)用于常規(guī)站 /母站者而言，都取決于進(jìn)站天然氣管網(wǎng) 壓力。而加

32、氣子站中的 CNG 壓縮機(jī) , 其吸氣壓力則是變值，最高吸氣壓力值和最 低吸氣壓力值皆由 NGV 加氣站的工藝設(shè)計(jì)確定。在國(guó)內(nèi)工程實(shí)踐中 , 一般來說大 體介于3MPa20MPa之間。3. CNG 壓縮機(jī)都具有有別于多數(shù)工藝流程用壓縮機(jī)的間斷運(yùn)行的特點(diǎn)。近代的 CNG 壓縮機(jī) , 其啟動(dòng)、運(yùn)行或停機(jī)的控制，都自動(dòng)地取決于加氣站的高壓儲(chǔ)氣 瓶組的實(shí)際氣壓狀況；而每一次的運(yùn)行時(shí)間、停機(jī)時(shí)間，則由站用高壓儲(chǔ)氣瓶組的 水容積和車輛（對(duì)加氣母站而言多為長(zhǎng)管半掛車上的移動(dòng)儲(chǔ)氣瓶組）所需之加氣量 綜合確定。4. 由 NGV 加氣站的智能化控制目標(biāo)出發(fā) , 理所當(dāng)然地要求 CNG 壓縮機(jī)及機(jī)組 的機(jī)械部分、

33、高其烈 , 中國(guó)天然氣汽車編委、四川省機(jī)械工程學(xué)會(huì)天然 氣汽車專業(yè)委員會(huì)高級(jí)技術(shù)顧問、壓縮機(jī)技術(shù)顧問、西安交大壓縮機(jī)主 編、國(guó)家機(jī)械裝備集團(tuán)中國(guó)通用機(jī)械工程總公司壓縮機(jī)專業(yè)研究員級(jí)高級(jí)工程師。強(qiáng)弱電部分 , 都具備適應(yīng)無人值守、全自動(dòng)控制運(yùn)行的必要條件。5. CNG 壓縮機(jī)吸入的天然氣 , 其品質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。一般情況下 , 在壓 縮機(jī)吸氣口之前 , 需將進(jìn)站天然氣作適當(dāng)工藝處理并使之達(dá)標(biāo)。6. CNG 壓縮機(jī)排出的高壓天然氣 , 一般亦應(yīng)進(jìn)行工藝處理 , 使之符合對(duì)車輛加 氣的品質(zhì)規(guī)定。氣缸極少油潤(rùn)滑的 CNG 壓縮機(jī)、氣缸不注油潤(rùn)滑的 CNG 壓縮機(jī) （機(jī)身和氣缸之間的中間接筒非 “

34、雙間隔室 ”型的） , 都難以擺脫機(jī)身內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn) 滑油對(duì)其排出高壓天然氣品質(zhì)的不良影響。7. CNG 壓縮機(jī)的各級(jí)排氣溫度 , 無論壓縮機(jī)的冷卻方式如何（水冷、風(fēng)冷或混 合冷卻），均應(yīng)符合出自安全角度確定的排溫限值 , 當(dāng)氣缸、填料為注油潤(rùn)滑（或 極少油潤(rùn)滑）時(shí) , 更是如此。8. CNG 壓縮機(jī)的供氣量與高壓儲(chǔ)氣瓶組的水容積值之間 , 應(yīng)匹配合理 , 其核心 目的有二：一是防止 CNG 壓縮機(jī)過于頻繁的啟動(dòng) , 以避免由此導(dǎo)致的機(jī)件、電 器、動(dòng)力電費(fèi)的額外負(fù)荷；二是為了在最低電價(jià)時(shí)間區(qū)段將氣瓶組充足氣，以減少 壓縮機(jī)在電價(jià)高的時(shí)間區(qū)段的運(yùn)行時(shí)間 , 從而節(jié)省加氣站的動(dòng)力費(fèi)用。9. 壓縮機(jī)一

35、般皆以電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而CNG壓縮機(jī)不乏用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。 受運(yùn)行場(chǎng)所動(dòng)力電條件的制約 , 只能采用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)配套 , 為情況這一。為追求加 氣站的動(dòng)力費(fèi)用低 , 站內(nèi)壓縮機(jī)全部由天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) , 為情況之二。情況之三是 站內(nèi)壓縮機(jī)之驅(qū)動(dòng)機(jī) , 電動(dòng)機(jī)和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)兼而有之 , 以求控制靈便及節(jié)省動(dòng)力費(fèi) 用：夜間工業(yè)電價(jià)最低時(shí) , 以電動(dòng) CNG 壓縮機(jī)將大水容積的高壓儲(chǔ)氣瓶組充滿 氣；當(dāng)高電價(jià)的白天需啟動(dòng)壓縮機(jī)時(shí) , 就以天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) CNG 壓縮機(jī)組為主力。10. CNG 壓縮機(jī)還具有運(yùn)行地域極為寬泛、氣象條件差異極大的特點(diǎn)：嚴(yán)寒、 高海拔、缺水、濕熱俱有之。固定式 NGV 加氣站用

36、、室外移動(dòng)式 NGV 加氣站用 CNG 壓縮機(jī), 又有其明顯差別：固定用者 , 務(wù)必滿足運(yùn)行場(chǎng)所的環(huán)境噪聲限值規(guī)定 且有時(shí)是很苛刻的；室外移動(dòng)用者 , 需適應(yīng)無冷卻水源、高寒氣候條件甚至是無動(dòng) 力電的條件。11. CNG壓縮機(jī)應(yīng)能適應(yīng)進(jìn)站天然氣管網(wǎng)壓力變化這一重要因素 ，既包括一天 之內(nèi)因城市居民炊事、洗浴用氣而可能出現(xiàn)的氣壓變化 , 也包括可能的管網(wǎng)改造升 壓或天然氣衰減降壓等情況。12. CNG壓縮機(jī)規(guī)格型號(hào)的確定,不僅要與建加氣站時(shí)所需的實(shí)際加氣能力相 符合, 尚應(yīng)慮及可能實(shí)施的加氣站增容的需要。宜在擴(kuò)容后壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)增多而規(guī)格 型號(hào)相同, 即采用“模塊式”的增容方法。13. 把天然氣能燃

37、可爆的特性和 CNG 壓縮機(jī)在 NGV 加氣站中的運(yùn)行實(shí)際狀況 結(jié)合考慮 , 壓縮機(jī)房應(yīng)是大敞開式的 , 更宜采納遮雨棚下臵橇裝壓縮機(jī)組方式。如為 后者 , 在我國(guó)長(zhǎng)江以北地區(qū)則以全風(fēng)冷 CNG 壓縮機(jī)為相宜。14. 對(duì)于配用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的 CNG 壓縮機(jī)組來說 , 閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)更為 適宜。冷卻水直排 , 導(dǎo)致寶貴的水資源浪費(fèi)巨大 , 理應(yīng)摒棄之。閉式系統(tǒng)是指采用風(fēng) 冷式散熱器 , 使水在冷熱交換過程中不和環(huán)境空氣接觸的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。開式系 統(tǒng)是指在環(huán)境空氣中曝氣降溫的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。使用含防凍液的軟化水的閉式系 統(tǒng), 在防止水垢、金屬腐蝕的產(chǎn)生等方面 , 有著強(qiáng)的綜合優(yōu)勢(shì)。15.

38、CNG壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性應(yīng)得到保障,這是確定無疑的。NGV加氣站要求CNG 壓縮機(jī)確保安全、運(yùn)行可靠、節(jié)能長(zhǎng)壽。因此，填料處微量泄漏氣的處臵方 式（引出放空、集污箱回收氣、承受內(nèi)氣壓的機(jī)身貯留泄漏氣等） , 各級(jí)排氣溫度 限值, 易損件的更換期，運(yùn)動(dòng)件承載面的比壓值 , 氣流速度與壓力降 , 等等, 均需受到 控制。三關(guān)于加氣站用 CNG 壓縮機(jī)的幾個(gè)重要概念在確認(rèn)加氣站的天然氣壓縮系統(tǒng)裝備，應(yīng)安全運(yùn)行、應(yīng)提高零部件的運(yùn)行可靠 性、應(yīng)節(jié)電、減震與降噪這些前提下，對(duì) CNG 壓縮機(jī)作深一步的探究，這對(duì)于如 何優(yōu)選壓縮機(jī)，甚有裨益。1. 壓縮機(jī)的流量、壓強(qiáng)單位及其換算壓縮機(jī)的流量這一泛指名詞的進(jìn)一

39、步明確化，就分解成壓縮機(jī)的容積流量和壓 縮機(jī)的供氣量，此二名詞。a. 壓縮機(jī)的容積流量釋義壓縮機(jī)的容積流量，是指在額定排氣壓力下壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體容 積值；該值在排氣端測(cè)得并折算到壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài)，即壓縮機(jī)第I級(jí)進(jìn)氣處的壓力與溫度時(shí)的容積值，此值尚應(yīng)計(jì)入級(jí)間分離掉的水分折算成蒸汽的容積，還應(yīng)計(jì)入 氣體壓縮性的影響。b. 壓縮機(jī)的供氣量釋義壓縮機(jī)的供氣量，是指壓縮機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體容積值折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 之值，并不計(jì)入級(jí)間分離掉的水分及抽氣量（當(dāng)工藝流程自壓縮機(jī)級(jí)間抽氣時(shí)）。供氣量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是：絕對(duì)壓力 0.1013MPa、溫度0C、干燥氣體。c. 壓縮機(jī)常用容積流量、壓強(qiáng)單位及其換

40、算遵照國(guó)際單位制，壓縮機(jī)常用容積流量單位是 m 3/min （米3/分）、m 3/h （米 3/時(shí)），壓縮機(jī)常用供氣量單位是 Nm 3/min （標(biāo)米3/分）、Nm 3/h （標(biāo)米3/時(shí)）。然而，和壓縮機(jī)有關(guān)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)與商務(wù)交往中，英制單位依然經(jīng)常出現(xiàn)。為 方便交流，今將筆者簡(jiǎn)約版的壓縮機(jī)常用容積流量單位、壓縮機(jī)常用壓力（壓強(qiáng)） 單位及其換算分列于表 1 及表 2。該二表之?dāng)?shù)字修約，滿足工程級(jí)需要。 2.CNG 壓縮機(jī)的供氣量天然氣汽車加氣站及其 CNG 壓縮機(jī)，最多用到的流量單位就是供氣量。前已 言及，供氣 量是與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的。供氣量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是：溫度OC、0.1013MPa絕對(duì)壓力，而非

41、其它溫度與壓力值。CNG 壓縮機(jī)的供氣量 V N 和它的公稱容積流量 V （進(jìn)氣狀態(tài)）之間，存在著 怎樣的換算關(guān)系呢？VN =GV式中， G 供氣量換算系數(shù)，它因壓縮機(jī)的進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣壓力不同而不同。依據(jù)我國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T汽車加氣站用天然氣壓縮機(jī)，CNG壓縮機(jī)規(guī)定工況進(jìn)氣溫度20C。以該20C及柏弩利連續(xù)方程，筆者得出的不同進(jìn)氣壓力下 CNG 壓縮機(jī)供氣量換算系數(shù) G 如表 3。知G值后，V N與V之間可以相互推算。表3中G值之?dāng)?shù)字修約，亦滿足工 程級(jí)需要。3. CNG 壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)選a. 由 CNG 壓縮機(jī)的高排氣壓力、中小流量的性能參數(shù)特點(diǎn)所決定，迄今為 止，天然氣汽

42、車加氣母站、常規(guī)站和子站用者，皆以往復(fù)活塞式壓縮機(jī)為絕對(duì)主 流。而其它結(jié)構(gòu)類型壓縮機(jī)在該性能參數(shù)范圍內(nèi)，或者排氣壓力根本達(dá)不到，或者 在零部件具體結(jié)構(gòu)上無法實(shí)現(xiàn)。b. 往復(fù)活塞式 CNG 壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)型式及其綜合比較往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)型式，是按其氣缸中心線的分布狀況來區(qū)分和命名 的。往復(fù)活塞式 CNG 壓縮機(jī)的常見結(jié)構(gòu)型式及其綜合比較示于表 4，毋庸贅敘。c. 式CNG壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)選壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)選，往往是加氣站業(yè)主和專業(yè)設(shè)計(jì)院首先關(guān)注的要點(diǎn)（a ） 慣性力及矩平衡狀況與機(jī)械振動(dòng)這是結(jié)構(gòu)型式對(duì)壓縮機(jī)的最重要的影響所在。往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的慣性力，包含旋轉(zhuǎn)慣性力和往復(fù)慣性力。往復(fù)慣性

43、力中， 又以一階往復(fù)慣性力的量值為最大，其擾動(dòng)頻率和壓縮機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速相同。擾動(dòng)頻 率為壓縮機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速之倍的二階往復(fù)慣性力，其量值較小，欲平衡之則需增設(shè)復(fù)雜 的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，故一般不予考慮。不同結(jié)構(gòu)型式的壓縮機(jī)所能達(dá)到的慣性力、慣性力矩平衡的水準(zhǔn)不同，從而其 產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)的大小也不同。自表 4 可見，對(duì)稱平衡型這種結(jié)構(gòu)型式比其它各種 結(jié)構(gòu)型式的慣性力及矩平衡狀況都好。緣何如此呢？對(duì)稱平衡型壓縮機(jī)其氣缸中心線皆與水平面平行，列數(shù)為偶數(shù)，曲軸中心線兩 側(cè)皆分布有氣缸和傳動(dòng)部件，且相對(duì)兩列的曲柄錯(cuò)角為180°、活塞作等速率反向運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)學(xué)和理論力學(xué)的基本原理，決定了它比其它結(jié)構(gòu)型式的壓縮機(jī)更有

44、條件 獲得優(yōu)越的慣性力及矩的平衡，故而機(jī)械振動(dòng)微小。自二十世紀(jì)四十年代美國(guó)庫(kù)珀 （Cooper ）公司、渥星頓（ Worthington ）公司開創(chuàng)了如表 4示意圖 2 所示之對(duì)稱 平衡型壓縮機(jī)（常規(guī)式相對(duì)氣缸中心線偏距）之后，它迅速成為往復(fù)活塞式壓縮機(jī) （尤其是其中的工藝流程用壓縮機(jī)）的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)型式。為謀求慣性力及矩的完全平衡，美國(guó) Cooper 卡麥?。?Cameron Comperession Systems Group）公司不惜以結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和提高制造成本為代價(jià)，于近年進(jìn)一步完 成了 Cooper 式相對(duì)氣缸中心線重合的對(duì)稱平衡型壓縮機(jī)（表4 示意圖 1）的開發(fā)和批量生產(chǎn)。即通過機(jī)構(gòu)學(xué)所

45、能夠采取的、將往復(fù)活塞式壓縮機(jī)各階慣性力和慣性 力矩最完全徹底地平衡之絕招，使擾力量值為零。由卡麥隆授權(quán)的成橇商提供的多 臺(tái)此種母站、常規(guī)站及子站用 CNG 壓縮機(jī)組，在我國(guó)南北方多座天然氣汽車加氣 站極平穩(wěn)地低噪、可靠運(yùn)行，反響甚好，如江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)、山東省德州市齊 河縣等站。筆者亦曾現(xiàn)場(chǎng)考察?？溌 Force32型常規(guī)站用CNG壓縮機(jī)的曲軸一連桿一十字頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 部件示于圖1,常規(guī)站用整機(jī)示于圖2。圖1 Coope卡麥隆式相對(duì)氣缸中心重合的對(duì)稱平衡型壓縮機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部件（表4示意圖1模式）圖2 C Force32型常規(guī)站用CNG壓縮機(jī)(表4示意圖1模式)圖1所示壓縮機(jī)的曲軸有3個(gè)曲拐

46、，居中的曲拐之曲柄銷寬度是兩側(cè)曲拐的曲 柄銷寬度之和。居中曲拐與兩側(cè)曲拐的曲柄錯(cuò)角皆為180°。居中曲拐的曲柄銷套有一只寬連桿的大頭，該連桿的小頭套有十字頭銷。兩側(cè)曲拐的曲柄銷各套有一只 窄連桿的大頭，該二窄連桿的小頭共同套有同一只十字頭銷。此十字頭銷驅(qū)動(dòng)的十 字頭的位臵，和由寬連桿驅(qū)動(dòng)的十字頭的位臵，完全對(duì)稱于曲軸主軸承中心線。這 兩只十字頭作等速率反向運(yùn)動(dòng)。而寬連桿的質(zhì)量是兩只窄連桿質(zhì)量之和。包括十字 頭質(zhì)量在內(nèi)，這兩只十字頭分別驅(qū)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量相等時(shí)，壓縮機(jī)的慣性力、 慣性力矩必定完全平衡，達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，從而使壓縮機(jī)擺脫了慣性擾力，機(jī)械振動(dòng) 基本為零。(b )壓縮機(jī)中天然氣

47、流動(dòng)方向壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和壓縮機(jī)中天然氣流動(dòng)方向緊密相關(guān)美國(guó)石油學(xué)會(huì) API 618 標(biāo)準(zhǔn)石油、化工和氣體工業(yè)用往復(fù)壓縮機(jī)要求：當(dāng) 壓縮飽和氣體或帶液氣體時(shí)，壓縮機(jī)氣缸應(yīng)水平布臵，且氣體自氣缸上方進(jìn)入，從 氣缸下方排出氣體。這樣能夠安全地處理可以估量到的可冷凝 /飽和氣體，避免可 能之液擊。眾所周知，各地天然氣成份不一，當(dāng)天然氣在壓縮機(jī)中升高了壓力又經(jīng)冷卻 后，難免 析出液態(tài)物質(zhì)，而水分的析出更是可能的。API 618 對(duì)氣體在壓縮機(jī)中流動(dòng)方向的關(guān)于防液擊的安全要求，只有對(duì)稱平衡 型是符合的，其它結(jié)構(gòu)型式的壓縮機(jī)顯然全都辦不到。4. 關(guān)于 CNG 壓縮機(jī)的氣缸潤(rùn)滑方式售氣機(jī)輸出的高壓 CNG

48、之含油量，必須得到控制。所以希望 CNG 壓縮機(jī)氣 缸無油潤(rùn)滑的 愿望是有道理、美好的。具有中間填料的雙間隔室并以惰性氣體封隔的中間接筒，能夠保證氣缸無油潤(rùn) 滑壓縮機(jī)輸出氣體不含油。如若中間接筒非雙間隔室者，即使氣缸無油潤(rùn)滑，傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)用潤(rùn)滑油的爬竄，也將使壓縮機(jī)排氣含油。但是 CNG 壓縮機(jī)不宜采用雙間隔室此種結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠渲圃斐杀具^于高昂、占 地面積過大、運(yùn)行費(fèi)用也太高。所以，自 1931年迄今為止，國(guó)內(nèi)外 CNG 壓縮機(jī) 空前絕后的僅一臺(tái)是雙間隔室的。況且， CNG 壓縮機(jī)氣缸絕對(duì)無油并非必須，規(guī) 范的加氣站工藝流程完全能夠控制外輸高壓 CNG 之含油量。未采用具有中間填料雙間隔室結(jié)構(gòu)的中

49、間接筒，卻侈談 CNG 壓縮機(jī)氣缸無油 潤(rùn)滑，顯然欠嚴(yán)肅、欠求實(shí)。歐美諸多 CNG 壓縮機(jī)名企，無一不自稱是 “少油潤(rùn)滑 ”而非無油潤(rùn)滑的。筆者 欣賞這樣實(shí)事求是的態(tài)度。由于 CNG 壓縮機(jī)的高壓填料、高壓活塞環(huán)工作條件惡劣，氣缸注油潤(rùn)滑時(shí)金 屬填料 /活塞環(huán)中的優(yōu)秀者壽命甚長(zhǎng)，而氣缸無油潤(rùn)滑時(shí)工程塑料制填料 /活塞環(huán)壽命則難 以保證，國(guó)內(nèi)外皆如此。這就由先進(jìn)壓縮機(jī)外企率先導(dǎo)出了對(duì)工程塑料元件實(shí)施 “少油潤(rùn)滑 ”之 舉，這甚有利于密封氣體的功能和延長(zhǎng)其壽命。順言及，無論何種氣缸潤(rùn)滑方式，在 CNG 壓縮機(jī)各級(jí)冷卻器之后設(shè)臵液氣分 離器和在末級(jí)冷卻、分離之后設(shè)高效濾油器都是必要的。5. 關(guān)于 C

50、NG 壓縮機(jī)的 “倒級(jí)差”結(jié)構(gòu) 往復(fù)活塞式多級(jí)壓縮機(jī)中，出現(xiàn)活塞 /氣缸正級(jí)差或倒級(jí)差設(shè)計(jì)以及 “平衡段 ” （平衡容積），本是正?，F(xiàn)象，無需大驚小怪。然而，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下個(gè)別并不很懂技術(shù)的 CNG 壓縮機(jī)供方，卻熱衷于炒作 技術(shù)，在 “倒級(jí)差”上大做文章，誤導(dǎo)了需方剖析、探討技術(shù)問題，來不得半點(diǎn)虛假，更不能抱有既定的商務(wù)目的，而應(yīng)尊 重科學(xué)、求真務(wù)實(shí)、具體分析。否則，勢(shì)必害人害己，甚至預(yù)埋下爆炸性隱患。a. “倒級(jí)差”、取消平衡段，在多數(shù)運(yùn)行場(chǎng)所無疑是壓縮機(jī)很好的、節(jié)能的先進(jìn)結(jié)構(gòu)。壓縮機(jī)先賢在我國(guó)大中型氮肥廠合成氨用大中型往復(fù)活塞式氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)中， 成功地開發(fā)和推廣了 “倒級(jí)差 ”、取消平衡

51、段設(shè)計(jì)技術(shù)。在可比條件下，不但壓縮機(jī)運(yùn)行 電耗明顯下降，而且活塞桿處高壓填料等工程塑料密封元件的工作壽命亦獲保障。最初的成功 案例之一，當(dāng)推二十余年前對(duì)山東省壽光氮肥廠壓縮機(jī)的改造。此后，該項(xiàng)技術(shù)不僅獲得了 大面積的成功應(yīng)用，還拓展到了高壓加氫大型往復(fù)活塞式壓縮機(jī)領(lǐng)域。筆者在欣喜地見到業(yè) 內(nèi)專家和母校老師該項(xiàng)先進(jìn)成果的同時(shí)，也注意到了以下相關(guān)情況：其一，這些工程塑料密 封元件的工作狀態(tài)并非無油潤(rùn)滑；其二，這些元件的制造是依據(jù)引進(jìn)的國(guó)外相關(guān)先進(jìn)技術(shù)并 采用進(jìn)口的聚四氟乙烯粉料和加工設(shè)備；其三，大中型氮肥廠、大型煉油廠擁有優(yōu)秀的運(yùn)行 體系和經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員。b. 國(guó)外成功的 CNG 壓縮機(jī)制造企

52、業(yè)，無一采用 25MPa 高壓填料的 “倒級(jí)差”結(jié)構(gòu)?？v觀美、德、英、日、瑞士、奧地利等國(guó)成功的 CNG 壓縮機(jī)制造企業(yè)，其眾 多型號(hào)產(chǎn)品在中、低壓力級(jí)不乏采用 倒級(jí)差”結(jié)構(gòu)者（這和在壓力最低的第I級(jí)實(shí)施余 隙調(diào)節(jié) ”不無關(guān)系），但在壓力最高的末級(jí)卻無一不是應(yīng)用 “正級(jí)差 ”結(jié)構(gòu)和 “平衡段 ”，使 填料密封壓差最高在10MPa12MPa，且為少油潤(rùn)滑工程塑料元件，而無一采用 25MPa 壓差高壓填料的 “倒級(jí)差 ”結(jié)構(gòu)。這是確鑿無疑的現(xiàn)實(shí)，頗值得分析、思考。同樣為鐵案的是，南歐同一企業(yè)產(chǎn)數(shù)種型號(hào)的 CNG 壓縮機(jī)，并無雙間隔室中 間接筒，卻號(hào)稱氣缸無油潤(rùn)滑，其 “倒級(jí)差 ”結(jié)構(gòu)的填料密封壓差

53、為 25MPa ，最早打入了 我國(guó)南北方天然氣汽車加氣站市場(chǎng)，但運(yùn)行實(shí)績(jī)不佳，而今其蹤跡安在哉？豈不發(fā)人深省。追 根溯源，此誠(chéng)乃誤導(dǎo)源也！c 宜倡導(dǎo) CNG 壓縮機(jī)無 25MPa 高壓填料設(shè)計(jì)。筆者痛感，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能脫離壓縮機(jī)運(yùn)行的具體條件來確定天然氣汽車加氣站在確保安全的前提下，方能進(jìn)行加氣作業(yè)，才能使周邊居民 安心。 CNG壓縮機(jī)的填料處，恰為第一泄漏源所在。而加氣站一線操作者又以新手居多， 故加氣站裝備更應(yīng)是高質(zhì)量的。那么如何盡量減少填料的漏氣率呢？在設(shè)計(jì)階段避免出現(xiàn) 25MPa 高壓填料，是甚為有效之舉。一定要求填料在 25MPa 高壓的嚴(yán)酷條件下工作的理由是不 成立的。采用正級(jí)差和平

54、衡段結(jié)構(gòu)， CNG 壓縮機(jī)填料的最高工作壓力不過是 11MPa 級(jí)。某些自稱氣缸無油潤(rùn)滑的 CNG 壓縮機(jī)，不但根本未設(shè)臵雙間隔室中間接筒， 而且其實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)是有潤(rùn)滑油存在的。何苦自欺欺人！要求工程塑料密封元件在絕對(duì)無 油條件下工作，同樣也是不成立的。填料在 11MPa 及 25MPa 這兩種壓力下工作時(shí) , 其氣密性和壽命顯然相差懸 殊?？梢?, 宜倡導(dǎo) CNG 壓縮機(jī)無 25Mpa 高壓填料設(shè)計(jì)。6. CNG 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高低與運(yùn)行可靠性由于 CNG 壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、行程、結(jié)構(gòu)型式的擇取不一，以及零件材質(zhì)、機(jī)械 加工與熱處理、裝配等實(shí)施環(huán)節(jié)的差異，客觀形成的實(shí)際狀況是：先進(jìn)的高轉(zhuǎn)速 CNG

55、壓 縮機(jī)的運(yùn)行可靠性滿高，低水準(zhǔn)的低轉(zhuǎn)速 CNG 壓縮機(jī)卻運(yùn)轉(zhuǎn)不可靠需知，轉(zhuǎn)速、行程以及由它們共同確定的活塞平均速度等技術(shù)參數(shù)，都只是一 種手段、途徑而非標(biāo)的，終極目的是造就高水準(zhǔn)、高可靠性 CNG 壓縮機(jī)。較高的轉(zhuǎn)速可使 CNG 壓縮機(jī)外形小、重量輕，少占昂貴的加氣站地皮，優(yōu)點(diǎn) 頗多。但是必須保證在此轉(zhuǎn)速下的零件壽命及運(yùn)行可靠性。轉(zhuǎn)速也并非越高越好，而且轉(zhuǎn) 速和與之相應(yīng)的行程值共同給出的活塞平均速度總不會(huì)超出一個(gè)大致范圍。對(duì)于設(shè)計(jì)和制造 得當(dāng)?shù)?CNG 壓縮機(jī)來說，由于天然氣密度低，其流動(dòng)阻力損失小，活塞平均速度在4m/s 左右運(yùn)轉(zhuǎn)是穩(wěn)妥的，無需擔(dān)心。這些已由眾多實(shí)機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行狀況所雄辯地證明了的。加氣站業(yè)主對(duì)轉(zhuǎn)速的思慮，需和專業(yè)設(shè)計(jì)院、 CNG 壓縮機(jī)制造企業(yè)共