隔板式天然气液力压缩装置的制造方法
【专利摘要】一种隔板式天然气液力压缩装置，包括压缩缸壳体，所述压缩缸壳体上端设有气体进出口，下端设有液体进出口，所述压缩缸壳体的内腔滑动配合一个上下移动的用于隔离气体介质和液体介质的活动隔板，所述活动隔板将压缩缸壳体内腔分隔成气体压缩腔和液体膨胀腔，所述气体压缩腔和液体膨胀腔的容积分别随活动隔板上下移动形成相对变化。使注入压缩缸的液压油在压缩天然气时，两种介质不接触，避免油、气相互混杂的现象，既能使压缩天然气的纯度提高，又能防止环境污染，提高工作环境的安全性。
【专利说明】
隔板式天然气液力压缩装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及天然气压缩装置，特别涉及一种隔板式天然气液力压缩装置。
【背景技术】
[0002]目前，天然气加气站采用的天然气压缩装置大致分为三种类型:
[0003]—是曲柄连杆活塞式压缩机，它是由电动机驱动曲柄连杆机构带动活塞杆在气缸内作往复运动，使气缸容积不断来回地变化而对天然气进行压缩。设计中为了满足额定的压缩排量和电机起动扭矩和连续工作的要求，气缸的容积都不大，为了节省动能需采用分级压缩。但是，活塞机构一次往复运动的压缩排气量与需要输出的排气量之比相差很大。因此，曲柄连杆运动机构必须要连续保持较高的速度进行压缩。如果用这种压缩机对气源压力本来就较高的天然气进行增压，气源较大的压力能作用在活塞的一面，活塞的另一面为常压(一个大气压)，两者间形成了巨大的压力差。压缩机的曲柄连杆机构必然受到很大的扭矩，需要配置大功率电动机才能进行增压的作业。另外，被压缩气体的膨胀力直接作用在活塞和曲柄连杆机构上，因此压缩机不能直接启动，必须将压缩机内的高压气体放掉，电机才能带动“空”负荷压缩机起动，因此电能消耗很大。并且这种曲柄连杆活塞式压缩机的工作噪音大，不利于环境保护。
[0004]二是液压活塞式天然气压缩机，它是在液压传动装置的两端分别设置两个容积相等的气体压缩腔，液压传动装置的活塞杆支撑座将两个气体压缩腔分隔成两个缸体，活塞杆的两端分别延伸进两个气体压缩腔内，活塞杆的两端设置压气活塞分别位于两个缸体内，活塞杆支撑座上设有两个液压油孔分别将两个气体压缩腔与液压油的压力源管道连通，两个缸体上均分别设有进气孔和出气孔。这种天然气压缩装置的液压传动装置两端的活塞是通过活塞杆相连的，两个活塞依靠活塞杆实现联动。由于必须通过活塞杆实现两个活塞联动，活塞杆不宜过长，活塞杆长了会使活塞压缩行程振动加剧，气体压缩不稳定，影响压缩缸正常工作，活塞也容易损坏，因而活塞杆的长度限制了活塞行程的距离，压缩缸的容积通常较小，每次的气体压缩量也较少，而且设备的振动噪音相对较大，不利于环境保护。
[0005]三是液力排挤式天然气压缩装置，它是在天然气压缩缸的一端设天然气进出口，另一端设液压油进出口，不设置液压传动装置的活塞杆及活塞，其工作原理是将进入压缩缸内的天然气后，再用高压油栗向压缩缸内注入液压油作为工作介质，直接与天然气接触，挤压缸内的天然气达到高压。这种结构的天然气压缩装置，天然气压缩的工作行程能够加大，在注入液压油的全行程中都能对被压缩气体施加最大压缩推力，动能的转换效率较高，而且压缩频率稳定。但是，这种结构的天然气压缩装置，由于天然气在压缩过程中会产生压缩热使装置内温度升高，从而导致两种介质的分子活动加剧，使一部分气分子和油分子混杂，造成部分油分子随压缩天然气进入压缩天然气输送管道中被加入汽车中，影响汽车发动机性能;而部分气分子随液压油排回到常压状态的油箱内，因压力消除而释放于大气中，造成环境污染和留下安全隐患，同时还会导致天然气的损失加大。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种隔板式天然气液力压缩装置，它通过在压缩缸壳体的内腔滑动配合一个上下移动的用于隔离气体介质和液体介质的活动隔板，用活动隔板将压缩缸壳体内腔分隔成气体压缩腔和液体膨胀腔，让气体压缩腔和液体膨胀腔的容积分别随活动隔板上下移动形成相对变化的技术方案，使注入压缩缸的液压油在压缩天然气时，两种介质不接触，避免油、气相互混杂的现象，既能使压缩天然气的纯度提高，又能防止环境污染，提高工作环境的安全性。
[0007]本实用新型的目的是这样实现的:一种隔板式天然气液力压缩装置，包括压缩缸壳体，所述压缩缸壳体上端设有气体进出口，下端设有液体进出口，所述压缩缸壳体的内腔滑动配合一个上下移动的用于隔离气体介质和液体介质的活动隔板，所述活动隔板将压缩缸壳体内腔分隔成气体压缩腔和液体膨胀腔，所述气体压缩腔和液体膨胀腔的容积分别随活动隔板上下移动形成相对变化。
[0008]所述压缩缸壳体包括缸筒、上端盖、下端盖，所述活动隔板滑动配合在缸筒内，所述上端盖设置气体进出口，下端盖设置液体进出口，上端盖、下端盖分别固定连接在缸筒的上、下端。
[0009]所述活动隔板采用高分子材料板。
[0010]所述高分子材料板为聚四氟乙材料烯板。
[0011]所述压缩缸壳体上端设置用于高液位检测的接触式传感器，所述接触式传感器包括触发器和触发杆，所述触发器安装在压缩缸壳体上端盖上，触发杆上端与触发器对应，下端伸入压缩缸壳体内腔。
[0012]所述接触式传感器的触发器通过一空心安装座安装固定在上端盖上端，触发杆穿过空心安装座延伸过上端盖下端，空心安装座上设置气管连接口。
[0013]所述压缩缸壳体上端设置用于高液位检测的超声波传感器，所述超声波传感器的发送器和接收器分别设于压缩缸壳体的缸筒两侧。
[0014]采用上述方案，所述压缩缸壳体上端设有气体进出口，下端设有液体进出口，所述压缩缸壳体的内腔滑动配合一个上下移动的用于隔离气体介质和液体介质的活动隔板，所述活动隔板将压缩缸壳体内腔分隔成气体压缩腔和液体膨胀腔，所述气体压缩腔和液体膨胀腔的容积分别随活动隔板上下移动形成相对变化。这样能够在气体压缩腔进入天然气，将后活动隔板推到压缩缸壳体内腔底部，通过向液体膨胀腔注入液压油使液体膨胀腔的容积增大，推动活动隔板使气体压缩腔的容积缩小，对天然气进行压缩。由于活动隔板将液压油和天然气隔离，使两种介质不接触，而且液体膨胀腔逐渐注入液压油加压的过程，活动隔板被液压油推动平稳上升，不会产生压缩行程振动，能够避免在压缩过程中液压油和天然气相互混杂，影响压缩天然气的质量，防止液压油混进压缩天然气被加入汽车中，造成汽车发动机性能下降；同时也能防止天然气混进液压油中回流到常压油箱中被释放，造成环境污染，影响安全。
[0015]并且，由于本实用新型的不采用活塞和活塞杆，使压缩缸的容积可以尽量增大，压缩行程尽量加长，从而让每次压缩的天然气量得到增加。
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构不意图；
[0018]图2为图1的P部放大图。
【具体实施方式】
[0019]参见图1和图2，本实用新型隔板式天然气液力压缩装置的一种实施例。隔板式天然气液力压缩装置包括压缩缸壳体，所述压缩缸壳体上端设有气体进出口 2a，下端设有液体进出口 3a。所述压缩缸壳体的内腔滑动配合一个上下移动的用于隔离气体介质和液体介质的活动隔板4，所述活动隔板4横置在压缩缸壳体内腔，将压缩缸壳体内腔分隔成气体压缩腔Ia和液体膨胀腔lb，所述气体压缩腔Ia和液体膨胀腔Ib的容积分别随活动隔板4上下移动形成相对变化。滑动配合在压缩缸壳体内腔的活动隔板4采用高分子材料板，该高分子材料板为聚四氟乙材料烯板的效果为佳，当然，也可以采用橡胶板或其它具有抗酸、碱和抗有机溶剂特点的高分子材料板。所述压缩缸壳体包括缸筒1、上端盖2、下端盖3，所述活动隔板4滑动配合在缸筒I内，所述上端盖2设置气体进出口 2a，下端盖3设置液体进出口 3a，上端盖2、下端盖3分别固定连接在缸筒I的上、下端。所述上端盖2、下端盖3可以采用多个螺栓与缸筒I固定连接，连接处设置密封圈实现密封，这样使压缩缸壳体能够拆开，有利于对缸内的部件进行更换、维护。或者，上端盖2、下端盖3也可以分别焊接固定在缸筒I的上、下端，采用焊接固定的方式，就只能将压缩缸壳体切割开才能更换缸内的部件。所述上端盖2的气体进出口 2a可设置成螺纹孔，一个空心安装座5通过外螺纹与气体进出口 2a螺纹配合连接，所述空心安装座5上设置气管连接口 5a，为隔板式天然气液力压缩装置提供气源天然气和排出压缩天然气的气管与气管连接口 5a连接;所述下端盖3的液体进出口 3a可设置成螺纹孔，一个空心连接座7通过外螺纹与液体进出口 3a螺纹配合连接，所述空心连接座7上设置输液管连接口7a，为天然气液力压缩缸提供压力液体的输液管与输液管连接口7a。为采集活动隔板4移动的位置，以便于控制液体膨胀腔Ib注入的液体量，可以在所述压缩缸壳体上端设置用于高液位检测的接触式传感器6，所述接触式传感器6包括触发器65和触发杆63，所述触发器65安装在压缩缸壳体上端盖2上，触发杆63上端与触发器65对应，下端伸入压缩缸壳体内腔。本实施例的接触式传感器6的具体安装方式为:所述接触式传感器6的触发器65安装固定在上端盖2连接的空心安装座5上，触发杆63上端与与触发器65对应，触发杆63下端穿过空心安装座5向下延伸过上端盖2下端，使压力液体上升到最高位时，活动隔板4的上端面能够与触发杆63下端端头接触。为使触发杆63动作不发生偏移摆动，在空心安装座5内设置一固定的支撑导向管62，所述触发杆63穿过支撑导向管62与触发器65对应，在支撑导向管62下端设置的轴向延伸的开口中，铰接一触动杠杆61，所述触动杠杆61的支点通过销轴与支撑导向管62铰接，所述触动杠杆61偏于铰接支点的部位通过一连杆64与触发杆63下端铰接。这种用于高液位检测的接触式传感器6能够在液体膨胀腔Ib进入的压力液体增多，活动隔板4逐渐上升到设定的高液位时，与触动杠杆61接触，带动触发杆63动作，触动触发器65发讯，控制压力液体停止进入并开始卸荷，完成一次对天然气的压缩行程，如此循环反复，对天然气进行连续不断的加压。
[0020]本实用新型不仅仅局限于上述实施例，在所述压缩缸壳体上端也可以设置用于高液位检测的超声波传感器，所述超声波传感器的发送器和接收器分别设于压缩缸壳体的缸筒两侧。采用超声波传感器同样能够在液体膨胀腔Ib进入的压力液体增多，活动隔板4逐渐上升到设定的高液位时，采集信息发讯，控制压力液体停止进入并开始卸荷，完成一次对天然气的压缩行程，如此循环反复，对天然气进行连续不断的加压。当然，也可以采用其它适于高压易燃环境使用的传感器来检测液位，同样能达到目的。
[0021]本实用新型隔板式天然气液力压缩装置使用时，安装在天然气加气子站的压缩系统中，作为压缩天然气的压缩装置，当气源的天然气进入气体压缩腔la，使活动隔板4下降到压缩缸内腔底部，液体膨胀腔Ib开始注入液压油，使液体膨胀腔Ib逐渐膨胀推动活动隔板4上升，对气体压缩腔Ia内的天然气实施压缩增压，其压缩过程缓慢平稳，不会产生急剧的频率振动，液压油和天然气也不会产生混杂。直至压缩天然气排出，活动隔板4上升至设定的最高液位时，传感器采集到信息发讯，由压缩系统的控制器控制液体膨胀腔Ib开始卸荷，活动隔板4随液压油减少而逐渐下降，此过程气体压缩腔Ia同时进气，直至活动隔板4回位到压缩缸内腔底部，气体压缩腔Ia充满天然气，由此完成一次压缩过程，再通过向液体膨胀腔Ib注入液压油，实现再次压缩，如此反复，实施一次次对天然气的压缩增压。
[0022]由于本隔板式天然气液力压缩装置在压缩天然气的过程中，天然气和液压油互不接触，避免了气液混杂的现象，使压缩后的压缩天然气纯度提高，液压油也不会将天然气带回常压油箱中释放，工作环境更环保和安全。并且由于压缩过程不需活塞杆和活塞驱动，压缩缸壳体的容积可进一步增大，加大每次的天然气压缩量，提高工作效率，降低工作噪音。
[0023]本实用新型的液体膨胀腔Ib也可采用压力水作压缩介质，还能降低原料成本。
【主权项】
1.一种隔板式天然气液力压缩装置，包括压缩缸壳体，所述压缩缸壳体上端设有气体进出口，下端设有液体进出口，其特征在于:所述压缩缸壳体的内腔滑动配合一个上下移动的用于隔离气体介质和液体介质的活动隔板，所述活动隔板将压缩缸壳体内腔分隔成气体压缩腔和液体膨胀腔，所述气体压缩腔和液体膨胀腔的容积分别随活动隔板上下移动形成相对变化。2.根据权利要求1所述的隔板式天然气液力压缩装置，其特征在于:所述压缩缸壳体包括缸筒、上端盖、下端盖，所述活动隔板滑动配合在缸筒内，所述上端盖设置气体进出口，下端盖设置液体进出口，上端盖、下端盖分别固定连接在缸筒的上、下端。3.根据权利要求1或2所述的隔板式天然气液力压缩装置，其特征在于:所述活动隔板采用高分子材料板。4.根据权利要求3所述的隔板式天然气液力压缩装置，其特征在于:所述高分子材料板为聚四氟乙材料烯板。5.根据权利要求1或2所述的隔板式天然气液力压缩装置，其特征在于:所述压缩缸壳体上端设置用于高液位检测的接触式传感器，所述接触式传感器包括触发器和触发杆，所述触发器安装在压缩缸壳体上端盖上，触发杆上端与触发器对应，下端伸入压缩缸壳体内腔。6.根据权利要求5所述的隔板式天然气液力压缩装置，其特征在于:所述接触式传感器的触发器通过一空心安装座安装固定在上端盖上端，触发杆穿过空心安装座延伸过上端盖下端，空心安装座上设置气管连接口。7.根据权利要求1或2所述的隔板式天然气液力压缩装置，其特征在于:所述压缩缸壳体上端设置用于高液位检测的超声波传感器，所述超声波传感器的发送器和接收器分别设于压缩缸壳体的缸筒两侧。
【文档编号】F04B35/02GK205478168SQ201521123929
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】廖华, 谭世云, 蒋志飞, 秦大昆
【申请人】重庆耐德节能装备有限公司