專利名稱：井口天然氣壓縮系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天然氣壓縮系統(tǒng)，尤其涉及一種井口天然氣壓縮系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，常用活塞式壓縮機(jī)來壓縮天然氣，活塞式天然氣壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)原理如圖1 所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)11帶動(dòng)飛輪12、曲軸13做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，曲軸13再帶動(dòng)連桿14，使得十字頭部件 15和氣缸16中的活塞17做往復(fù)移動(dòng)，與進(jìn)氣氣源連通的進(jìn)氣閥18進(jìn)氣，經(jīng)過活塞17壓縮后，排氣閥19排氣，并輸送至另一側(cè)的氣缸進(jìn)行壓縮，然后天然氣壓縮機(jī)排氣。油田井口天然氣，也稱為伴生氣或井口氣，含有較多的液化氣成分，并含有固體雜質(zhì)。液化氣成份經(jīng)壓縮液化后，會(huì)稀釋潤(rùn)滑油，造成潤(rùn)滑不足，固體雜質(zhì)會(huì)影響氣閥和活塞環(huán)的正常工作。井口氣壓力變化幅度較大，尤其是白天和夜晚、以及冬季和夏季差別較大，當(dāng)壓力高時(shí)，壓縮機(jī)容易超載，當(dāng)壓力低時(shí)，壓縮機(jī)排氣量明顯降低。我國(guó)的油田井口天然氣大部分分布在新疆、東北、華北等地區(qū)，冬天氣溫過低， 可降到-30°C以下，排放液會(huì)結(jié)冰堵塞，壓力容器殼體變脆，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，夏天高達(dá) 40 0C，現(xiàn)有的壓縮機(jī)難以適應(yīng)。因此，有必要提供一種適應(yīng)井口天然氣特點(diǎn)的壓縮機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種井口天然氣壓縮機(jī)，以適應(yīng)在戶外進(jìn)行井口天然氣的壓縮。為此，本實(shí)用新型提供了一種井口天然氣壓縮系統(tǒng)，包括天然氣壓縮機(jī)、天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑系統(tǒng)、以及天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸和填料的潤(rùn)滑系統(tǒng)，并且還包括進(jìn)氣減荷裝置，位于天然氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣管路上，包括并聯(lián)連接的防超載節(jié)流管路和控制管路，其中，控制管路上設(shè)有在天然氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)功率超載時(shí)關(guān)斷管路的超載關(guān)斷閥；以及向天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸的排氣管路提供冷卻的變頻風(fēng)機(jī)冷卻器和在各級(jí)氣缸的排氣管路上設(shè)置的氣液分離器，其中，天然氣壓縮機(jī)為少油活塞式天然氣壓縮機(jī)，天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥均為防污氣閥。進(jìn)一步地，上述天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸和填料的潤(rùn)滑系統(tǒng)包括向各級(jí)氣缸和填料分別提供潤(rùn)滑油的遞進(jìn)式分配器。進(jìn)一步地，上述氣液分離器包括筒體及與筒體同軸布置的過濾筒，其中，筒體的筒壁上設(shè)有沿其切線方向布置的進(jìn)氣口，過濾筒外側(cè)套設(shè)有擋流筒，過濾筒的頂部與排氣口連通，筒體的下部設(shè)有排污口。進(jìn)一步地，上述氣液分離器的至少部分外表面設(shè)有保溫層。進(jìn)一步地，上述天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑系統(tǒng)包括向傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑油道正向提供潤(rùn)滑油的第一油路和向傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑油道反向提供潤(rùn)滑油的第二油路。[0013]在本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)中，針對(duì)井口天然氣的含雜質(zhì)較多的特點(diǎn)， 采用了少油活塞式天然氣壓縮機(jī)，其氣缸采用少油結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和少油操作模式，并且采用了防污氣閥和氣液分離器以防止污染物對(duì)壓縮機(jī)的危害。針對(duì)井口天然氣的壓力變化幅度較大的特點(diǎn)，采用了進(jìn)氣減荷裝置，防止天然氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)功率超載。針對(duì)井口天然氣所在的環(huán)境溫度變化大，采用了變頻風(fēng)機(jī)，以調(diào)節(jié)冷卻器的換熱量，以保持分離器內(nèi)的氣體溫度在預(yù)定范圍內(nèi)。除了上面所描述的目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型具有的其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的附圖示出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并與說明書一起用來說明本實(shí)用新型的原理。圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的天然氣壓縮機(jī)的工作原理圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的進(jìn)氣減荷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向潤(rùn)滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的氣液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]附圖標(biāo)記說明[0022]10天然氣壓縮機(jī)20潤(rùn)滑系統(tǒng)[0023]30潤(rùn)滑系統(tǒng)40進(jìn)氣減荷裝置[0024]50變頻風(fēng)機(jī)冷卻器60氣液分離器[0025]IOaUOb排氣管路IOc潤(rùn)滑油道[0026]11驅(qū)動(dòng)機(jī)12飛輪[0027]13曲軸131軸承[0028]14連桿141連桿大頭軸瓦[0029]142連桿小頭襯套15十字頭部件[0030]151十字頭銷152十字頭[0031]153滑道16氣缸[0032]161填料17活塞[0033]18進(jìn)氣閥19排氣閥[0034]21第一油路22第二油路[0035]23電機(jī)M油泵[0036]25濾油器26油池[0037]31遞進(jìn)式分配器32潤(rùn)滑站[0038]41防超載節(jié)流管路42節(jié)流閥[0039]43控制管路44超載關(guān)斷閥[0040]45控制器61筒體[0041]62過濾筒63進(jìn)氣口[0042]64擋流筒65排氣口66排污閥67保溫層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，井口天然氣壓縮系統(tǒng)包括天然氣壓縮機(jī)10 ；天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑系統(tǒng)20 ；天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸16和填料161的潤(rùn)滑系統(tǒng)30 ；進(jìn)氣減荷裝置40，位于天然氣壓縮機(jī)10的進(jìn)氣管路上；以及向天然氣壓縮機(jī)10的各級(jí)氣缸16的排氣管路10a、10b提供冷卻的變頻風(fēng)機(jī)冷卻器50和在各級(jí)氣缸的排氣管路10a、10b上設(shè)置的氣液分離器60，其中，天然氣壓縮機(jī)10為少油活塞式天然氣壓縮機(jī)，天然氣壓縮機(jī)10的各級(jí)氣缸16的進(jìn)氣閥18和排氣閥19為防污氣閥。在本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)中，針對(duì)井口天然氣的含雜質(zhì)較多的特點(diǎn)， 采用了少油活塞式天然氣壓縮機(jī)10，其氣缸采用少油結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和少油操作模式，并且采用了防污氣閥和氣液分離器以防止污染物對(duì)壓縮機(jī)的危害。針對(duì)井口天然氣的壓力變化幅度較大的特點(diǎn)，采用了進(jìn)氣減荷裝置，防止天然氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)功率超載。針對(duì)井口天然氣所在的環(huán)境溫度變化大，采用了變頻風(fēng)機(jī)，以調(diào)節(jié)冷卻器的換熱量，以保持分離器內(nèi)的氣體溫度在預(yù)定范圍例如30 50°C內(nèi)。下面對(duì)井口天然氣壓縮系統(tǒng)的各裝置或部件進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實(shí)用新型的活塞式天然氣壓縮機(jī)10中，對(duì)各級(jí)氣缸16中的活塞17采用了少油結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和少油操作模式，具體地，各級(jí)氣缸16中的活塞17上的活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)均為非金屬材料，例如填充聚四氟乙烯材料，以滿足少油設(shè)計(jì)要求。各級(jí)氣缸16的進(jìn)氣閥18和排氣閥19的表面覆蓋有防污層，以構(gòu)成防污氣閥，該防污層的作用是使井口天然氣中的粉塵性物質(zhì)不易附著至閥體的表面而堵塞氣孔，該防污氣閥可以市購(gòu)獲得。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示， 進(jìn)氣減荷裝置40包括在天然氣壓縮機(jī)的一級(jí)進(jìn)氣口之前并聯(lián)設(shè)置的防超載節(jié)流管路41 和控制管路43，其中，防超載節(jié)流管路上設(shè)置有常開的節(jié)流閥42，控制管路43上設(shè)置有超載關(guān)斷閥44，防超載節(jié)流管路41和控制管路43均與氣源(井口天然氣)進(jìn)口連通，其中， 超載關(guān)斷閥44由天然氣壓縮機(jī)的控制器45進(jìn)行控制，當(dāng)控制器45判定天然氣壓縮機(jī)10 的驅(qū)動(dòng)機(jī)11超載時(shí)，則使超載關(guān)斷閥44將控制管路43關(guān)斷，氣源僅通過節(jié)流管路41向天然氣壓縮機(jī)供氣。當(dāng)僅由節(jié)流管路41向天然氣壓縮機(jī)供氣時(shí)，可保證天然氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)在不超載的工況下運(yùn)行。節(jié)流閥42始終處于常開狀態(tài)，優(yōu)選為手動(dòng)節(jié)流閥。其閥口開度根據(jù)井口天然氣的壓力變化范圍進(jìn)行調(diào)整，以滿足在氣源壓力和天然氣壓縮機(jī)的排氣壓力均達(dá)到預(yù)定最高值時(shí)，該閥口開度保證天然氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)功率不超載?？刂破鞲鶕?jù)傳感器檢測(cè)的井口天然氣的壓力和天然氣壓縮機(jī)的排氣壓力來判斷驅(qū)動(dòng)機(jī)是否會(huì)超載。當(dāng)排氣壓力高于第一設(shè)定值例如ISMpa并且進(jìn)氣壓力高于第二設(shè)定值時(shí)，判定驅(qū)動(dòng)機(jī)會(huì)超載，控制超載關(guān)斷閥44自動(dòng)關(guān)斷控制管路43。否則，使超載關(guān)斷閥44保持開啟狀態(tài)。與進(jìn)氣減荷裝置相適應(yīng)，壓縮機(jī)按井口天然氣的最低壓力設(shè)計(jì)來保證排量，因此， 當(dāng)井口天然氣壓力正?；蜉^高而排氣壓力未超出驅(qū)動(dòng)機(jī)功率時(shí)，壓縮機(jī)的輸氣速度比普通壓縮機(jī)增加30%，當(dāng)進(jìn)氣壓力持續(xù)升高、并且排氣壓力也持續(xù)升高，電機(jī)滿負(fù)荷時(shí)，進(jìn)氣減荷裝置動(dòng)作，僅由節(jié)流管路進(jìn)氣，此時(shí)進(jìn)氣壓力因節(jié)流降低至正常進(jìn)氣壓力，電機(jī)的負(fù)荷減輕，避免了超載損壞現(xiàn)象。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的雙向潤(rùn)滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示雙向潤(rùn)滑系統(tǒng)20包括向潤(rùn)滑油道的曲軸提供潤(rùn)滑油的第一油路21和向潤(rùn)滑油道的各滑道提供潤(rùn)滑油的第二油路22。其中，向潤(rùn)滑油道的曲軸提供潤(rùn)滑油的第一油路21形成反向潤(rùn)滑系統(tǒng)，向潤(rùn)滑油道的各滑道提供潤(rùn)滑油的第二油路22形成正向潤(rùn)滑系統(tǒng)。其中，曲軸13、連桿大頭軸瓦141、連桿14中間的油孔、連桿小頭襯套142、十字頭銷151、十字頭152、以及滑道153順次連通形成潤(rùn)滑油道10c，需要指出的是，由于連桿14 有兩至多個(gè)，則潤(rùn)滑油道10有分支，每個(gè)連桿14對(duì)應(yīng)一個(gè)支路，則第二油路22由并列的多條支路構(gòu)成。結(jié)合參照?qǐng)D2，電機(jī)23帶動(dòng)油泵M經(jīng)過濾油器25向第一油路21和多條第二油路22供油，第一油路21提供的潤(rùn)滑油經(jīng)曲軸13供給潤(rùn)滑油路，曲軸主軸頸的軸承131則一并潤(rùn)滑了，第二油路22提供的潤(rùn)滑油經(jīng)各滑道153供給潤(rùn)滑油路，則兩路潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑油道的中間某位置相遇，消除了潤(rùn)滑死角，使?jié)櫥偷乐械拿總€(gè)部件均能夠得到充分潤(rùn)滑， 多余的潤(rùn)滑油則從部件之間的間隙滴到油池26中。在本實(shí)用新型中，潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑油道中走過的路徑縮短，潤(rùn)滑油會(huì)從所有摩擦副的表面溢出，確保了天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑充分。再如圖2所示，在本實(shí)用新型中，天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸和填料的潤(rùn)滑系統(tǒng)30 采用遞進(jìn)式分配器31，以分別給各級(jí)氣缸和各級(jí)填料提供潤(rùn)滑油，并由潤(rùn)滑站32提供潤(rùn)滑油。該遞進(jìn)式分配器31與控制器45信號(hào)連接，該遞進(jìn)式分配器3 1的用途是各級(jí)氣缸的注油量可以根據(jù)潤(rùn)滑要求來量化設(shè)定，當(dāng)設(shè)定的注油量偏少或不注油時(shí)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，如此可確保氣缸活塞的安全運(yùn)行，該遞進(jìn)式分配器可以市購(gòu)獲得。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)的氣液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 5所示，氣液分離器60包括筒體61及與筒體同軸布置的過濾筒62，其中，筒體61的筒壁上設(shè)有沿其切線方向布置的進(jìn)氣口 63，過濾筒外側(cè)套設(shè)有擋流筒64，過濾筒62的頂部與排氣口 65連通，筒體61的下部設(shè)有排污口，排污口上設(shè)有排污閥66。氣液分離器60設(shè)置在各級(jí)氣缸的排氣管路上，該排氣管路中的氣體先經(jīng)過變頻風(fēng)機(jī)冷卻器進(jìn)行冷卻，之后從進(jìn)氣口 63進(jìn)入筒體61時(shí)，沿筒體61和擋流筒64之間的環(huán)形空間旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中逐漸減速，氣液分離，重的液體落入筒體61的下部，輕質(zhì)的氣體經(jīng)過擋流筒64下部的開口進(jìn)入過濾筒62中，實(shí)現(xiàn)氣液分離。優(yōu)選地，在筒體61的下部外表面設(shè)置有保溫層67，可以保證冬季不會(huì)結(jié)冰。該氣液分離器60具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分離效果好的特點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種井口天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，包括天然氣壓縮機(jī)(10)、天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑系統(tǒng)00)、以及天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸和填料的潤(rùn)滑系統(tǒng)(30)，還包括進(jìn)氣減荷裝置(40)，位于天然氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣管路上，包括并聯(lián)連接的防超載節(jié)流管路Gl)和控制管路(43)，其中，所述控制管路上設(shè)有超載關(guān)斷閥G4)；以及向所述天然氣壓縮機(jī)(10)的各級(jí)氣缸(16)的排氣管路(IOaUOb)提供冷卻的變頻風(fēng)機(jī)冷卻器(50)和在所述各級(jí)氣缸(16)的排氣管路(IOaUOb)上設(shè)置的氣液分離器(60)，其中，所述天然氣壓縮機(jī)(10)為少油活塞式天然氣壓縮機(jī)，所述天然氣壓縮機(jī)的所述各級(jí)氣缸的進(jìn)氣閥(18)和排氣閥(19)均為防污氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井口天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述天然氣壓縮機(jī)(10) 的各級(jí)氣缸(16)和填料(161)的潤(rùn)滑系統(tǒng)(30)包括向所述各級(jí)氣缸(16)和填料(161) 分別提供潤(rùn)滑油的遞進(jìn)式分配器(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井口天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離器(60)包括筒體(61)及與所述筒體(61)同軸布置的過濾筒(62)，其中，所述筒體(61)的筒壁上設(shè)有沿其切線方向布置的進(jìn)氣口(63)，所述過濾筒(6 外側(cè)套設(shè)有擋流筒(64)，所述過濾筒 (62)的頂部與排氣口(6 連通，所述筒體(61)的下部設(shè)有排污口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井口天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離器(60)的至少部分外表面設(shè)有保溫層(67)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井口天然氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述天然氣壓縮機(jī)(10) 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑系統(tǒng)00)包括向所述潤(rùn)滑油道(IOc)正向提供潤(rùn)滑油的第一油路和向所述潤(rùn)滑油道(IOc)反向提供潤(rùn)滑油的第二油路02)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種井口天然氣壓縮系統(tǒng)，該井口天然氣通常也稱為油田井口氣、油田伴生氣，該壓縮系統(tǒng)包括天然氣壓縮機(jī)、天然氣壓縮機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑系統(tǒng)、以及天然氣壓縮機(jī)的各級(jí)氣缸和填料的潤(rùn)滑系統(tǒng)，并且還包括進(jìn)氣減荷裝置，位于天然氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣管路上，包括并聯(lián)連接的防超載節(jié)流管路和控制管路，其中，控制管路上設(shè)有在天然氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)功率超載時(shí)關(guān)斷管路的超載關(guān)斷閥；以及向各級(jí)氣缸的排氣管路提供冷卻的變頻風(fēng)機(jī)冷卻器和在各級(jí)氣缸的排氣管路上設(shè)置的氣液分離器，其中，天然氣壓縮機(jī)為少油活塞式天然氣壓縮機(jī)，各級(jí)氣缸的進(jìn)氣閥、排氣閥為防污氣閥。本實(shí)用新型的井口天然氣壓縮系統(tǒng)適合在戶外進(jìn)行井口天然氣的壓縮。
文檔編號(hào)F04B39/00GK202187888SQ20112032491
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者張和平, 翟文彪, 鄒啟智, 郭忠強(qiáng) 申請(qǐng)人:溫州市榮德氣閥有限公司