往复式压缩机节能降耗技术分析

寇宇宁（大庆油田化工有限公司甲醇分公司，黑龙江大庆 163411）

往复式压缩机节能降耗技术分析

寇宇宁
（大庆油田化工有限公司甲醇分公司，黑龙江大庆 163411）

往复式压缩机是我国天然气管道输送中经常应用的设备，在该项工作中具有关键的作用。下面将就往复式压缩机节能降耗技术进行一定的分析。

往复式压缩机；节能降耗技术；分析

在往复式压缩机实际应用中，节能是非常关键的一项问题，也是管理技术人员工作当中一直面对的重点任务。对此，就需要积极开展研究，通过节能降耗技术的分析为节能工作开展提供重要依据。

1 气体性质影响

对于在生产现场应用的压缩机设备，当其活塞行程、转速以及气缸尺寸等指标确定后，则可以通过对压缩气体物理性质在压缩机功率方面产生影响的分析实现科学节能措施的应用。此时，假定在压缩机当中具有6个气缸数量，其活塞行程为151.3mm，直径为218mm，入口压力1MPa，出口压力2.4MPa，进气温度46℃，入口阻力降固定不变。经过计算可以发现，当气体当中重组分增加时，气体的比重以及摩尔质量都将随之增加，但压缩机功率、排气量以及绝热指数都随之下降。对于往复式压缩机而言，其容积系数计算公式为：

在上式中，α为余隙容积，为余隙空间容积同气缸总容积的比值，n则为膨胀过程指数。根据该公式可以了解到，当气缸余隙容积保持不变的情况下，当增加气体绝热指数后，压缩机容积系数以及排气量也将随之增加。

比重方面，在不同气体比重情况下，当气体当中重组分增加时，比重大气体在经过气阀以及管道时将具有较大的压降，并因此增加气缸实际压力。此时，压缩机指示效率、指示功率将降低，在压缩系数降低的情况下，具有更小的排气量。而当气体比重降低时，则将具有较大的指示功率以及排气量。

导热方面，气体导热特征将对压缩机循环过程中的热交换器产生影响，当气体具有较大的导热系数时，在压缩机排气、吸气过程中更容易加热，并因此具有较低的排气量。对于不同组分气体来说，根据其压缩系数的不同，当气体组分较轻时，将具有较大的气体压缩系数，在进排气压力、气缸直径相同的情况下，当气体压缩系数较大时，则将具有较大的排气量以及消耗压缩机功率。

2 工作参数影响

2.1 进气温度影响

假定在压缩机当中具有6个气缸数量，其活塞行程为151.3mm，直径为218mm，入口压力1MPa，出口压力2.4MPa，进气温度46℃，入口阻力降固定不变。此时对压缩机近期温度对压缩机功率、排气量的影响进行计算。经过计算可以发现，当压缩机进出口压力恒定时，当进气温度增加时，压缩机功率将下降0.25kW，排气量将减少3 000m3/d。该种情况的存在，即当气体温度增加时，气体将具有更小的密度、体积增加，并使气缸吸入气体质量减少。

2.2 排气压力影响

当压缩机入口压力恒定情况下，当压缩机排气压力增加时，压缩机压力比将随之增大，根据公式计算，压缩机指示功率以及指示功量都将随之增加，同样假定在压缩机当中具有6个气缸数量，其活塞行程为151.3mm，直径为218mm，入口压力1MPa，入口阻力降固定不变，但将出口压力提升到3.0MPa。此时则可以发现，当出口压力增加时，压缩机将具有较小的排气量以及功率，当排气压力升高0.1MPa时，压缩机功率将增加1.2%～3.4%。而当入口压力为1MPa、出口压力为2.5MPa时压缩机功率将提升3.4%。而如果出口压力从3.7MPa提升到3.8MPa，压缩机功率的增加比重为1.3%。该种情况的存在，即表明当压缩比提升时，压缩机功率在增加幅度方面将逐渐减缓。

2.3 进气压力影响

此时，假定压缩机气缸数量为4，活塞行程141.3mm，直径306.4mm，出口压力恒定为3MPa。通过性能软件的应用对此时压缩机进气压力变化情况下对功率以及排气量的影响进行模拟。假定压缩机使用三级压缩模式，即当出口压力不变，入口压力在0.02～0.07MPa范围中通过计算软件的应用对入口压力的影响进行计算。经过计算发现，对于单机压缩，当其出口压力恒定不变时，随着压缩机入口压力的提升，其排气量也将随之增加。当压缩机入口压力从1MPa提升到1.4MPa时，当进气压力增加时，压缩机也将具有更大的功率。而当压力提升到2.4MPa时，在压力提升的情况下压缩机功率反而降低。当以多级压缩方式处理时，在压缩机压力不变情况下，压缩机进气压力在提升的情况下，压缩机将具有更大的功率以及排气量。对于压缩机功率而言，对其产生影响的因素即为压缩机压力比同排气量两者间哪个为主要因素。当压力比在1.1以上时，在吸气压力降低的情况下，压缩机降低功率则将高于压力比上升增加的功率，对此，当入口压力降低时，其也将具有更低的功率。而当压力比在1.1以下时，在吸气压力降低时，压缩机降低功率则将低于压力比上升而增加的功率。对于该种情况，即可以简单总结为，当入口压力降低时，压缩机功率将随之增加。而当入口压力升高时，压缩机则将具有较低的功率。

3 结束语

在上文中，我们对往复式压缩机节能降耗技术进行了一定的研究，根据研究结果，在管道设计时，需要尽可能缩短管道长度、使用具有较高导热系数的冷却器，以此获得更好的节能降耗效果。

[1] 鹿钦鹤，孙超，郭长滨，等.往复式压缩机故障诊断方法研究[J].石化技术，2015，（4）：25-26.

[2] 杨莽代.往复式压缩机节能降耗技术分析[J].企业导报，2015，（13）：49-49.

[3] 王晗，蒋营营.节能降耗技术在往复式压缩机中的应用[J].科技创新与应用，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

寇宇宁（1978-），女，辽宁庄河人，工程师，主要研究方向为化工设备管理。