往復式壓縮機節能降耗技術探討

朱安軍(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠空分車間，甘肅 玉門 735200)

袁哲(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠酸性水車間，甘肅 玉門 735200)

往復式壓縮機節能降耗技術探討

朱安軍(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠空分車間，甘肅 玉門 735200)

袁哲(中石油玉門油田分公司煉油化工總廠酸性水車間，甘肅 玉門 735200)

往復式壓縮機是天然氣長輸管道、氣井注采以及天然氣處理等工作開展的重要設備，在實際運行中會產生較大能耗，為提高其運行綜合效果，就需要對其進行節能降耗分析。本文以降低能耗為目的，對節能技術在往復式壓縮機中的應用進行了簡單分析。

往復式壓縮機；節能降耗；設備優化

基于節能降耗理念來對往復式壓縮機進行優化分析，需要結合往復式壓縮機工作原理以及壓縮機內部氣體性質變化特點，選擇最為合適的節能降耗技術，提高結構設計綜合效果，可以完全滿足實際生產需求，最大限度的控制往復式壓縮機產生的熱量，提高節能效果。

1 往復式壓縮機節能降耗優化分析

1.1 運行能耗計算

往復式壓縮機在天然氣行業中應用廣泛，為提高其運行綜合效率，滿足節能減排發展要求，就需要對往復式壓縮機運行狀態進行分析，對各項運行參數進行優化，提高其運行效率。其中，往復式壓縮機指示功量即設備運行循環中壓縮氣體所消耗的總功量，以Li表示，單位時間內消耗的指示功量即指示功率，以Ni表示。在計算設備運行壓縮過程指示功量時，可通過公式：

指示功率計算公式：

其中，px表示氣缸吸氣壓力，單位kgf/cm2；pd表示氣缸排氣壓力，單位kgf/cm2；Vh表示氣缸行程容積，單位m3；λv表示容積系數，為氣缸工作容積利用率降低程度；k表示氣體絕緣指數；ε表示壓力比，為氣缸排氣壓力與吸氣壓力比值；σ表示壓力損失，單位%；n表示壓縮機運轉速度，單位r/min。根據往復式壓縮機指示功率計算機公式可知，在壓縮機氣缸尺寸和轉速不變時，壓力比、氣體性質以及壓力損失便會對壓縮機指示功率產生影響，是節能降耗設計優化要點[1]。

2 壓縮機功率影響因素

2.1 絕熱指數

氣體中重組分不斷增加，使得氣體比重和摩爾質量也增大，如果降低絕熱指數，也會造成壓縮機排氣量和功率減小。往復式壓縮機容積系數計算公式為：

其中，α表示相對余隙容積，為余隙空間容積與氣缸總容積的比值；m表示膨脹過程指數。在氣缸余隙容積相同狀態下，隨著氣體絕熱指數的增加，壓縮機容積系數與排氣量也會隨之增加[2]。通過公式可計算得到壓縮機排氣溫度：位℃。根據公式可知在不改變往復式壓縮機壓力比ε前提下，氣體絕熱系數與排氣溫度會不斷增大。

2.2 氣體比重

在氣缸內實際壓力不斷增加基礎上，氣體比重也會不斷增加，同時壓縮機指示功率會降低，排氣量也不斷減少。相反壓縮機指示功率與排氣量也會因為氣體比重的減小而增加。

2.3 導熱系數

在往復式壓縮機工作熱交換工作中，氣體導熱系數為關鍵影響因素，導熱系數越大氣體加熱性效果越好，排氣量也會降低，并且因為壓縮系數不同，不同氣體表現也各不相同。組分越輕的氣體壓縮系數越大，對于同樣氣體壓力和氣缸直徑下面，壓縮系數越大的氣體所消耗的壓縮機排氣量與功率越高。

3 往復式壓縮機節能降耗技術要點

3.1 運行參數優化

針對往復式壓縮機節能降耗技術進行分析，在不影響其運行效率前提下，減少作業能耗。方法之一就是對設備壓縮機運行參數進行優化，提高壓縮機運行綜合效果。即對壓縮機氣體性質和往復式壓縮泵氣體工藝參數進行分析，結合具體工藝參數，對壓縮機進行節能工藝設計。在此過程中要避免出現汽蝕問題，提高壓縮機運行穩定性前提下，減少運行過程能量損耗。例如排氣壓力升高會使得壓縮機壓力增加，相應的壓縮機指示功率也會增大，排氣量會降低，但是就試驗結果來看，隨著排氣壓力的增大，壓縮機功率會有一定幅度的增加，并且在壓縮比不斷增大情況下，壓縮機功率增加幅度會持續減小。

3.2 節能降耗技術

對往復式壓縮機降耗技術進行分析，需要其各項工作參數進行優化設計，促使其在運行過程中可以維持良好的工藝條件。針對影響壓縮機運行效率的因素，根據各項公式做好參數計算，控制好每個參數間的關系，降低壓縮機運行能耗。將空氣壓縮機作為對象進行設計研究，需要保證滿足近用氣負荷中心、合理供水供電以及后期擴建等要求前提下，對空氣壓縮機型號、臺數、壓力工期系統等進行經濟性比較確定。如果經過調配后仍然無法滿足生產所需氣量時，可以適當增加備用機組。并且對具有聯通管網的分散壓縮空氣站，需要統一設置備用容量。

結束語：

將節能降耗技術應用到往復式壓縮機中，對提高其綜合運行效率具有重要意義。節能分析時，需要確定會對壓縮機運行效率產生影響的各項因素，做好各單元參數綜合分析和搭配，提高生產效率。

[1]林長健.節能降耗技術在往復式壓縮機中的應用探討[J].化工管理,2016,(35):258.

[2]楊莽代.往復式壓縮機節能降耗技術分析[J].企業導報,

2015,(13):49+56.

其中，Td表示排氣溫度，單位℃；Ts表示進氣溫度，單