专利名称：井口天然气压缩系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天然气压缩系统，尤其涉及一种井口天然气压缩系统。
背景技术：
目前，常用活塞式压缩机来压缩天然气，活塞式天然气压缩机的结构原理如图1 所示，驱动机11带动飞轮12、曲轴13做旋转运动，曲轴13再带动连杆14，使得十字头部件 15和气缸16中的活塞17做往复移动，与进气气源连通的进气阀18进气，经过活塞17压缩后，排气阀19排气，并输送至另一侧的气缸进行压缩，然后天然气压缩机排气。油田井口天然气，也称为伴生气或井口气，含有较多的液化气成分，并含有固体杂质。液化气成份经压缩液化后，会稀释润滑油，造成润滑不足，固体杂质会影响气阀和活塞环的正常工作。井口气压力变化幅度较大，尤其是白天和夜晚、以及冬季和夏季差别较大，当压力高时，压缩机容易超载，当压力低时，压缩机排气量明显降低。我国的油田井口天然气大部分分布在新疆、东北、华北等地区，冬天气温过低， 可降到-30°C以下，排放液会结冰堵塞，压力容器壳体变脆，有发生爆炸的危险，夏天高达 40 0C，现有的压缩机难以适应。因此，有必要提供一种适应井口天然气特点的压缩机。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种井口天然气压缩机，以适应在户外进行井口天然气的压缩。为此，本实用新型提供了一种井口天然气压缩系统，包括天然气压缩机、天然气压缩机的传动机构的润滑系统、以及天然气压缩机的各级气缸和填料的润滑系统，并且还包括进气减荷装置，位于天然气压缩机的进气管路上，包括并联连接的防超载节流管路和控制管路，其中，控制管路上设有在天然气压缩机的驱动机功率超载时关断管路的超载关断阀；以及向天然气压缩机的各级气缸的排气管路提供冷却的变频风机冷却器和在各级气缸的排气管路上设置的气液分离器，其中，天然气压缩机为少油活塞式天然气压缩机，天然气压缩机的各级气缸的进气阀和排气阀均为防污气阀。进一步地，上述天然气压缩机的各级气缸和填料的润滑系统包括向各级气缸和填料分别提供润滑油的递进式分配器。进一步地，上述气液分离器包括筒体及与筒体同轴布置的过滤筒，其中，筒体的筒壁上设有沿其切线方向布置的进气口，过滤筒外侧套设有挡流筒，过滤筒的顶部与排气口连通，筒体的下部设有排污口。进一步地，上述气液分离器的至少部分外表面设有保温层。进一步地，上述天然气压缩机的传动机构的润滑系统包括向传动系统的润滑油道正向提供润滑油的第一油路和向传动系统的润滑油道反向提供润滑油的第二油路。[0013]在本实用新型的井口天然气压缩系统中，针对井口天然气的含杂质较多的特点， 采用了少油活塞式天然气压缩机，其气缸采用少油结构设计和少油操作模式，并且采用了防污气阀和气液分离器以防止污染物对压缩机的危害。针对井口天然气的压力变化幅度较大的特点，采用了进气减荷装置，防止天然气压缩机的驱动机功率超载。针对井口天然气所在的环境温度变化大，采用了变频风机，以调节冷却器的换热量，以保持分离器内的气体温度在预定范围内。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本实用新型具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中图1是现有技术的天然气压缩机的工作原理图；图2是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的结构示意图；图3是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的进气减荷装置的结构示意图；图4是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的天然气压缩机的传动系统的双向润滑系统的结构示意图；以及图5是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的气液分离器的结构示意图。[0021]附图标记说明[0022]10天然气压缩机20润滑系统[0023]30润滑系统40进气减荷装置[0024]50变频风机冷却器60气液分离器[0025]IOaUOb排气管路IOc润滑油道[0026]11驱动机12飞轮[0027]13曲轴131轴承[0028]14连杆141连杆大头轴瓦[0029]142连杆小头衬套15十字头部件[0030]151十字头销152十字头[0031]153滑道16气缸[0032]161填料17活塞[0033]18进气阀19排气阀[0034]21第一油路22第二油路[0035]23电机M油泵[0036]25滤油器26油池[0037]31递进式分配器32润滑站[0038]41防超载节流管路42节流阀[0039]43控制管路44超载关断阀[0040]45控制器61筒体[0041]62过滤筒63进气口[0042]64挡流筒65排气口66排污阀67保温层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图2是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的结构示意图，如图2所示，井口天然气压缩系统包括天然气压缩机10 ；天然气压缩机的传动机构的润滑系统20 ；天然气压缩机的各级气缸16和填料161的润滑系统30 ；进气减荷装置40，位于天然气压缩机10的进气管路上；以及向天然气压缩机10的各级气缸16的排气管路10a、10b提供冷却的变频风机冷却器50和在各级气缸的排气管路10a、10b上设置的气液分离器60，其中，天然气压缩机10为少油活塞式天然气压缩机，天然气压缩机10的各级气缸16的进气阀18和排气阀19为防污气阀。在本实用新型的井口天然气压缩系统中，针对井口天然气的含杂质较多的特点， 采用了少油活塞式天然气压缩机10，其气缸采用少油结构设计和少油操作模式，并且采用了防污气阀和气液分离器以防止污染物对压缩机的危害。针对井口天然气的压力变化幅度较大的特点，采用了进气减荷装置，防止天然气压缩机的驱动机功率超载。针对井口天然气所在的环境温度变化大，采用了变频风机，以调节冷却器的换热量，以保持分离器内的气体温度在预定范围例如30 50°C内。下面对井口天然气压缩系统的各装置或部件进行详细说明。在本实用新型的活塞式天然气压缩机10中，对各级气缸16中的活塞17采用了少油结构设计和少油操作模式，具体地，各级气缸16中的活塞17上的活塞环和导向环均为非金属材料，例如填充聚四氟乙烯材料，以满足少油设计要求。各级气缸16的进气阀18和排气阀19的表面覆盖有防污层，以构成防污气阀，该防污层的作用是使井口天然气中的粉尘性物质不易附着至阀体的表面而堵塞气孔，该防污气阀可以市购获得。图3是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的气缸的结构示意图。如图3所示， 进气减荷装置40包括在天然气压缩机的一级进气口之前并联设置的防超载节流管路41 和控制管路43，其中，防超载节流管路上设置有常开的节流阀42，控制管路43上设置有超载关断阀44，防超载节流管路41和控制管路43均与气源(井口天然气)进口连通，其中， 超载关断阀44由天然气压缩机的控制器45进行控制，当控制器45判定天然气压缩机10 的驱动机11超载时，则使超载关断阀44将控制管路43关断，气源仅通过节流管路41向天然气压缩机供气。当仅由节流管路41向天然气压缩机供气时，可保证天然气压缩机的驱动机在不超载的工况下运行。节流阀42始终处于常开状态，优选为手动节流阀。其阀口开度根据井口天然气的压力变化范围进行调整，以满足在气源压力和天然气压缩机的排气压力均达到预定最高值时，该阀口开度保证天然气压缩机的驱动机功率不超载。控制器根据传感器检测的井口天然气的压力和天然气压缩机的排气压力来判断驱动机是否会超载。当排气压力高于第一设定值例如ISMpa并且进气压力高于第二设定值时，判定驱动机会超载，控制超载关断阀44自动关断控制管路43。否则，使超载关断阀44保持开启状态。与进气减荷装置相适应，压缩机按井口天然气的最低压力设计来保证排量，因此， 当井口天然气压力正常或较高而排气压力未超出驱动机功率时，压缩机的输气速度比普通压缩机增加30%，当进气压力持续升高、并且排气压力也持续升高，电机满负荷时，进气减荷装置动作，仅由节流管路进气，此时进气压力因节流降低至正常进气压力，电机的负荷减轻，避免了超载损坏现象。图4是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的天然气压缩机的传动系统的双向润滑系统的结构示意图。如图4所示双向润滑系统20包括向润滑油道的曲轴提供润滑油的第一油路21和向润滑油道的各滑道提供润滑油的第二油路22。其中，向润滑油道的曲轴提供润滑油的第一油路21形成反向润滑系统，向润滑油道的各滑道提供润滑油的第二油路22形成正向润滑系统。其中，曲轴13、连杆大头轴瓦141、连杆14中间的油孔、连杆小头衬套142、十字头销151、十字头152、以及滑道153顺次连通形成润滑油道10c，需要指出的是，由于连杆14 有两至多个，则润滑油道10有分支，每个连杆14对应一个支路，则第二油路22由并列的多条支路构成。结合参照图2，电机23带动油泵M经过滤油器25向第一油路21和多条第二油路22供油，第一油路21提供的润滑油经曲轴13供给润滑油路，曲轴主轴颈的轴承131则一并润滑了，第二油路22提供的润滑油经各滑道153供给润滑油路，则两路润滑油在润滑油道的中间某位置相遇，消除了润滑死角，使润滑油道中的每个部件均能够得到充分润滑， 多余的润滑油则从部件之间的间隙滴到油池26中。在本实用新型中，润滑油在润滑油道中走过的路径缩短，润滑油会从所有摩擦副的表面溢出，确保了天然气压缩机的传动机构润滑充分。再如图2所示，在本实用新型中，天然气压缩机的各级气缸和填料的润滑系统30 采用递进式分配器31，以分别给各级气缸和各级填料提供润滑油，并由润滑站32提供润滑油。该递进式分配器31与控制器45信号连接，该递进式分配器3 1的用途是各级气缸的注油量可以根据润滑要求来量化设定，当设定的注油量偏少或不注油时进行自动报警，如此可确保气缸活塞的安全运行，该递进式分配器可以市购获得。图5是根据本实用新型的井口天然气压缩系统的气液分离器的结构示意图。如图 5所示，气液分离器60包括筒体61及与筒体同轴布置的过滤筒62，其中，筒体61的筒壁上设有沿其切线方向布置的进气口 63，过滤筒外侧套设有挡流筒64，过滤筒62的顶部与排气口 65连通，筒体61的下部设有排污口，排污口上设有排污阀66。气液分离器60设置在各级气缸的排气管路上，该排气管路中的气体先经过变频风机冷却器进行冷却，之后从进气口 63进入筒体61时，沿筒体61和挡流筒64之间的环形空间旋转，在旋转过程中逐渐减速，气液分离，重的液体落入筒体61的下部，轻质的气体经过挡流筒64下部的开口进入过滤筒62中，实现气液分离。优选地，在筒体61的下部外表面设置有保温层67，可以保证冬季不会结冰。该气液分离器60具有结构简单、分离效果好的特点。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种井口天然气压缩系统，其特征在于，包括天然气压缩机(10)、天然气压缩机的传动机构的润滑系统00)、以及天然气压缩机的各级气缸和填料的润滑系统(30)，还包括进气减荷装置(40)，位于天然气压缩机的进气管路上，包括并联连接的防超载节流管路Gl)和控制管路(43)，其中，所述控制管路上设有超载关断阀G4)；以及向所述天然气压缩机(10)的各级气缸(16)的排气管路(IOaUOb)提供冷却的变频风机冷却器(50)和在所述各级气缸(16)的排气管路(IOaUOb)上设置的气液分离器(60)，其中，所述天然气压缩机(10)为少油活塞式天然气压缩机，所述天然气压缩机的所述各级气缸的进气阀(18)和排气阀(19)均为防污气阀。
2.根据权利要求1所述的井口天然气压缩系统，其特征在于，所述天然气压缩机(10) 的各级气缸(16)和填料(161)的润滑系统(30)包括向所述各级气缸(16)和填料(161) 分别提供润滑油的递进式分配器(31)。
3.根据权利要求1所述的井口天然气压缩系统，其特征在于，所述气液分离器(60)包括筒体(61)及与所述筒体(61)同轴布置的过滤筒(62)，其中，所述筒体(61)的筒壁上设有沿其切线方向布置的进气口(63)，所述过滤筒(6 外侧套设有挡流筒(64)，所述过滤筒 (62)的顶部与排气口(6 连通，所述筒体(61)的下部设有排污口。
4.根据权利要求3所述的井口天然气压缩系统，其特征在于，所述气液分离器(60)的至少部分外表面设有保温层(67)。
5.根据权利要求1所述的井口天然气压缩系统，其特征在于，所述天然气压缩机(10) 的传动机构的润滑系统00)包括向所述润滑油道(IOc)正向提供润滑油的第一油路和向所述润滑油道(IOc)反向提供润滑油的第二油路02)。
专利摘要本实用新型公开了一种井口天然气压缩系统，该井口天然气通常也称为油田井口气、油田伴生气，该压缩系统包括天然气压缩机、天然气压缩机的传动机构的润滑系统、以及天然气压缩机的各级气缸和填料的润滑系统，并且还包括进气减荷装置，位于天然气压缩机的进气管路上，包括并联连接的防超载节流管路和控制管路，其中，控制管路上设有在天然气压缩机的驱动机功率超载时关断管路的超载关断阀；以及向各级气缸的排气管路提供冷却的变频风机冷却器和在各级气缸的排气管路上设置的气液分离器，其中，天然气压缩机为少油活塞式天然气压缩机，各级气缸的进气阀、排气阀为防污气阀。本实用新型的井口天然气压缩系统适合在户外进行井口天然气的压缩。
文档编号F04B39/00GK202187888SQ20112032491
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者张和平, 翟文彪, 邹启智, 郭忠强 申请人:温州市荣德氣阀有限公司