天然气加气站用高效节能压缩机的制作方法

专利名称：天然气加气站用高效节能压缩机的制作方法技术领域：本实用新型属于活塞式压缩机，特别涉及一种天然气加气站用的压缩机。天然气加气站用压缩机一般为多列多级结构，而两列三级、两列四级结构最为普遍。在具体结构设计时，同一列的不同级的气缸的组合采用顺级差结构，即高压缸位于远离曲轴的一侧(外侧)，低压缸位于靠近曲轴的一侧(内侧)；为了平衡活塞力，采用的是在不同级的气缸之间设置平衡段缸的技术方案；在气缸填料、活塞环的设计上，选用的是最常规的金属环或四氟乙烯环。上述结构的压缩机存在两大问题一是同一列中的高压缸漏气量大，从而影响压缩机的正常运行和浪费能源；二是压缩天然气中含有油质，会给某些用气设备的使用造成故障，使其不能正常运行。中国专利CN99231312.0提供了一种天然气加气站用压缩机，此种压缩机在同一列的高压缸与低压缸的组合上去除平衡段缸且采用倒级差组合结构(即将低压缸位于远离曲轴一侧，高压缸位于靠近曲轴一侧)，每一列中的气缸填料与活塞环采用自润滑材料环，因此有效地克服了一般压缩机的上述缺点，但其不足之处是两列连杆、气缸、活塞的组合体为立式排列，在大气量下活塞力不平衡、振动大、机器平稳性差。此外，气阀和级间管道布置比较困难，压缩机的操作和维修不便。本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进的天然气加气站用压缩机，此种压缩机不仅能降低能耗，而且能实现大气量增压。本实用新型的目的是这样实现的对CN99231312.0专利提供的天然气加气站用压缩机进行改进，将两列连杆、气缸、活塞组合体设计成L型排列。本实用新型所提供的天然气加气站用高效节能压缩机，其构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。气体的压缩级数为三级或四级，连杆、气缸、活塞组合体的列数为两列且为L型排列，同一列的不同级的气缸之间去除平衡段缸且采用倒级差组合结构(即将低压缸位于远离曲轴一侧，高压缸位于靠近曲轴一侧)，每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。为了更好地实现发明目的，本实用新型还采用了以下技术方案1．若气体的压缩级数为三级，则一级缸铅垂布置，二、三级缸倒级差组合水平布置；若气体的压缩级数为四级，则一、二级缸倒级差组合铅垂布置，三、四级缸倒级差组合水平布置。2．设计时合理分配各列的活塞力，使各列连杆、气缸、活塞组合体的一阶惯性力的合力通过曲轴上的平衡铁达到大部分或完全平衡；二阶往复惯性力的方向与水平的夹角α为40°～50°。本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。图1是本实用新型所提出的天然气加气站用高效节能压缩机的一种结构简图；图2是一级缸与二级缸的倒级差组合结构图；图3是三级缸与四级缸的倒级差组合结构图；图4是各列中高压缸填料的组装图；图5是密封环的主视图；图6是密封环的俯视图；图7是阻流环的一种结构图；图8是二级或二级以上的气缸中的活塞与活塞环的组装图；图9是二阶往复惯性力的示意图。实施例本实施例中的压缩机的结构如图1所示，为L型两列四级活塞式压缩机，其构件主要有电机1、曲轴连杆机构2、气缸3和活塞4。一级缸5与二级缸6构成一列，铅垂布置，三级缸7与四级缸8构成一列，水平布置。各列连杆、气缸、活塞组合体的一阶惯性力的合力通过曲轴上的平衡铁平衡，二阶往复惯性力的方向与水平的夹角α为45°，如图9所示。各列中高压缸与低压缸的组合均为倒级差结构，如图2、3所示，即高压缸(二级、四级)位于靠近曲轴一侧，低压缸(一级、三级)位于远离曲轴一侧。各列中高压缸(二、四级缸)的填料设置如图4所示，每个密封室中的填料由密封环9和阻流环10组成。密封环的结构如图5、图6所示，设计成三个弧段，通过弹簧将三个弧段组合成一体形成，用碳纤维增强四氟乙烯制作。阻流环的结构如图7所示，为金属塑料环，即在金属环的内表面附有一层注有四氟乙烯的铜粉烧结层11。二、三、四级气缸中的活塞与活塞环的组装方式如图8所示，每个密封室内安装有两个活塞环12，两个活塞环的开口位于不同的方位，活塞环为碳纤维增强四氟乙烯环。一级缸5中的活塞环也为碳纤维增强四氟乙烯环。本实用新型具有以下优点1．两列连杆、气缸、活塞组合体为L型排列，其一阶惯性力的合力通过曲轴上的平衡铁实现大部分或完全平衡，二阶往复惯性力的方向与水平的夹角为40°～50°，因而有效地减小了振动，可取较高的转数，提高工作效率。2．每列中的高压缸与低压缸为倒级差无平衡段结构，因而能降低能耗，实现节能。3．L型排列使两列气缸错开90°，有利于气阀的安装和布置，气阀的流通面积增大，中间冷却器的级间管道可以直接装在机器上，结构紧凑。4．一级或一、二级缸铅垂布置，二、三级或三、四级缸水平布置，可避免较重的活塞对气缸的磨损，提高气缸的使用寿命。5．气缸中填料与活塞环材质的改进使压缩机工作时不需要加油润滑，可得到无油污染的压缩天然气。本实用新型与现有的Z型、V型、W型压缩机相比，能够实现大气量增压，降低压缩机比功率，满足用户的不同需求。权利要求1．一种天然气加气站用高效节能压缩机，构件包括电机(1)、曲轴连杆机构(2)、气缸(3)、活塞(4)，气体的压缩级数为三级或四级，连杆、气缸、活塞组合体的列数为两列，同一列的不同级的气缸之间去除平衡段缸且采用倒级差组合结构，每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环，其特征在于两列连杆、气缸、活塞组合体为L型排列。2．根据权利要求1所述的天然气加气站用高效节能压缩机，其特征在于一级缸或一、二级缸铅垂布置，二、三级缸或三、四级缸水平布置。3．根据权利要求2所述的天然气加气站用高效节能压缩机，其特征在于各列连杆、气缸、活塞组合体的一阶惯性力的合力通过曲轴上的平衡铁平衡，二阶往复惯性力的方向与水平的夹角α为40°～50°。专利摘要一种天然气加气站用高效节能压缩机,构件包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。气体的压缩级数为三级或四级,连杆、气缸、活塞组合体的列数为两列且为L型排列,同一列的不同级的气缸之间去除平衡段缸且采用倒级差组合结构。此种压缩机与现有的Z型、V型、W型压缩机相比,能实现大气量增压、降低压缩机比功率。此外,还有利于气阀的安装和布置、中间冷却器和级间管道可直接装在机器上,结构紧凑,操作维修方便。文档编号F04B27/00GK2433414SQ0022347公开日2001年6月6日 申请日期2000年6月23日 优先权日2000年6月23日发明者蒲桂华, 万祖华, 龚尧明 申请人:成都市金星化工机械厂