[发明专利]变工况往复式天然气压缩机设计方法

说明书

本发明涉及一种变工况往复式天然气压缩机设计方法：1、以最大工况需求进行全工况压缩机选型，根据工况切换情况需求以变工况下压缩运行平稳性为出发点布置主机气缸；2、气缸润滑系统分配单元选用单双出口可切换形式，工况切换时，不作用的气缸与工作的气缸润滑油口进行交叉组对布置，保证分配模块可以用单双作用切换的方式进行不作用气缸的润滑切断；3、增设管路：设计计算压缩机级数切换需求，在需要切换的压缩级进出管路附近设置旁通管路和通流/截流切换装置；4、根据工况的需求，进行压缩机变工况切换的设备调整。本发明便于多种工况压力和流量切换应用，解决了天然气压缩机在工况变化大的条件下需要加大投入更换机组或多机组配置的问题。

技术领域

本发明涉及压缩机设计技术领域，具体涉及一种变工况往复式天然气压缩机设计方法。

背景技术

往复式天然气压缩机是用来压缩气体借以提高气体压力，把机械能转化为气体压力能的机械，主要用于试采气回收、井口气收集处理、空气钻井、气举采气采油、增压输送等领域。常用的天然气压缩机根据现场工况的需求进行设计选型，通常一套机组配置适用于较为稳定的进出口压力和流量范围，通过可调余隙装置、气缸作用方式以及流量调节阀进行小范围的气体压力、流量变化调节，不能在工况发生较大变化时进行适应性调节。当工况在较大范围进行变化时，需要更换压缩机设备或者配备多套压缩机设备以满足工况变化的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种变工况往复式天然气压缩机设计方法，该方法可以设计出具有较大的调节范围、可以在工况变化时进行压缩级数切换，实现同一套压缩机组满足宽工况变化的天然气注采或集输需求。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种变工况往复式天然气压缩机设计方法，该设计方法包括以下步骤：

步骤1、以最大工况需求进行全工况压缩机选型，根据工况切换情况需求，以变工况下压缩运行平稳性为出发点布置主机气缸：根据切换运行状态，尽量保持同时工作的气缸对称布置于机体两侧；若存在两缸同级压缩机且该级压缩有切换需求的情况，则需要将同级的两缸对称布置于机体两侧；

步骤2、气缸润滑系统分配单元选用为单双出口可切换形式，工况切换时，不作用的气缸与工作的气缸润滑油口进行交叉组对布置，保证分配模块可以用单双作用切换的方式进行不作用气缸的润滑切断；

步骤3、增设管路：根据应用工况需求，设计计算压缩机级数切换需求，在需要切换的压缩级进出管路附近设置旁通管路和通流/截流切换装置；

步骤4、根据不同工况的需求，进行压缩机变工况切换的设备调整。

上述方案中，步骤4中，压缩机变工况切换的设备调整分为以下两种情况：

1)减级，具体包括以下步骤：

①调整通流/截流切换装置，使工况切换级旁通管路上的通流/截流切换装置处于通流状态，其余通流/截流切换装置处于截流状态；②在工况切换级气缸的缸盖端和曲轴端各卸下一个进气阀；③拆卸工况切换级可调余隙缸部件和活塞部件；④使用刮油盒堵板封堵刮油座；⑤机组气缸润滑系统分配器调整为单出口模式，关闭工况切换级气缸润滑系统及工况切换级气缸注油器断流保护功能，并调整注油器泵油行程；⑥电气控制系统调整为相应流程；

2)增级，具体包括以下步骤：

①调整通流/截流切换装置，使工况切换级旁通管路上的通流/截流切换装置处于截流状态，其余通流/截流切换装置处于通流状态；②拆卸刮油盒堵板；③安装工况切换级气缸的进气阀、余隙缸部件和活塞部件；④机组气缸润滑系统分配器调整为双出口模式，打开工况切换级气缸润滑系统及工况切换级气缸注油器断流保护功能，并调整注油器泵油行程；⑤电气控制系统调整为相应流程。