天然气加气子站的内冷式液力增压机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天然气加气设备，特别涉及一种天然气加气子站的内冷式液力增压机。
【背景技术】
[0002]天然气加气设备的压缩机，随着技术的不断进步和发展，已经出现了多种不同工作原理和结构的机型。气体压缩是一个放热过程，会产生大量的热量，使气体温度升高，而且压缩比越大温升越高。这个温升不但会对一些密封件的寿命造成影响，同时会降低进气量而使排气量减少。
[0003]—般情况下天然气压缩机的总压缩比高达8以上，所以压缩机的结构多采用分级压缩。每一级压缩后都必须经过冷却系统，将压缩气体的温度降到40?45°C，再进入下一级压缩。因此，不同工作原理和不同结构的天然气压缩机，它们的冷却降温系统各不相同，大致可分为三种类型:机械活塞式天然气压缩机、液压活塞式天然气压缩机、液压瓶推式天然气压缩装置，它们的冷却降温技术如下:
1.曲柄连杆活塞式压缩机
曲柄连杆活塞式压缩机是一种技术比较成熟的传统产品，使用较广，但它的结构比较复杂，制造要求较高，其工作原理是由曲轴驱动连杆活塞在气缸内作往复运动来压缩气体。为了合理利用动能和及时带走热量，其往往采用分级压缩，级间冷却结构。具体结构是，在每级压缩缸的缸壁设置环绕圆周的水套空间，用循环水带走气体压缩产生的热量，其冷却过程是气体压缩产生的热量经由压缩缸壁传导于外面水套内的循环水中，由水带走气体的热量。但是，由于活塞连杆机构的快速强惯性往复摩擦运动也产生大量热量，两种热量汇集成的高热，致使水套方式的散热速度已经跟不上气体压缩和活塞连杆往复摩擦运动产生高热的速度，水套的降温效果仍不理想。为了抑制机器工作过程中的快速上升的温度，还需配置大功率的风冷机来实施风冷，从而导致整个压缩机的机械效率不高，电能消耗较大。
[0004]2.液压活塞式天然气压缩机
液压活塞式天然气压缩机是一种利用液压系统推动压缩缸内的活塞进行气体压缩的设备。它用高压油直接驱动活塞压缩气体，在压缩过程中气体排放的大量热量，其中一部分由压缩缸缸壁传导散开到大气中，一部分热量由金属活塞传导给液压油，由液压油流回油箱时带走，但主要的热量仍需从缸内出来的高温气体带出，因此需在气体流经的管路上设置分级水冷器进行冷却，从而导致输气管路的结构复杂，检修维护极不方便。
[0005]3.液压瓶推式天然气压缩装置
现在也有天然气加气子站采用液压瓶推式天然气压缩装置，液压瓶推式天然气压缩装置是通过天然气运输槽车设置高压管与液压瓶推式天然气压缩装置连接，利用液压瓶推式天然气压缩装置的高压油栗向天然气运输槽车的储气瓶内输送液压油作为工作介质，通过高压油栗直接将高压油低速缓慢地注入天然气运输槽车的储气瓶内，用注入的高压油挤压储气瓶内的天然气，使天然气压缩达到高压。气体在压缩过程中产生的热量，一部分依靠储气钢瓶瓶体传导散发到大气中，另一部分则传导给挤压天然气的液压油，在天然气被挤压出储气瓶后，由回流油箱的液压油将热量带走。但这种结构因天然气处于压缩状态时，液压油是处于注入状态，天然气压缩过程产生的热量，除传导给储气钢瓶瓶体的一部分热量被瓶体传导散发外，传导给液压油的一部分热量，在液压油没有回流油箱前，仍聚集在储气钢瓶内，致使散热缓慢，时间较长，工作过程的危险性增大。而且，由于采用液压瓶推式天然气压缩装置对天然气运输槽车的储气瓶注入液压油进行天然气压缩时，运输槽车上的储气瓶必须处于竖立或倾斜姿态，这样才能保证在注油加压时天然气在上，液压油在下的状态，使天然气能够被挤压出储气瓶，因此，对天然气运输槽车的半拖挂承载底盘必须进行改装，要在承载底盘增加设置一套液压抬升的仰卧起重支架，才能使储气瓶竖立或倾斜，这样由导致天然气运输槽车制作成本加大。
[0006]并且，现有的各种天然气压缩装置的液压系统都没有液压油自动补充功能，当液压油在工作过程中因泄漏而产生油量不足现象，不能实现在线及时自动补充，需停机进行液压油补充，导致加气站工作中断，影响正常工作。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种天然气加气子站的内冷式液力增压机。它通过两个内冷式液力增压容器、液压换向装置、高压油栗之间形成的闭环管路结构，以及液压油自动补充系统，采用一级压缩的方式，由两内冷式液力增压容器交替进行连续压缩气体的工作，能够对压缩比高达8以上所产生的气体压缩热实现直接冷却降温，提高压缩天然气和液压油的降温效率;并且还能在线实现对闭环管路的油泄漏进行自动补充，解决了现有技术需停机补油的难题，使工作效率得到极大提高。
[0008]本发明的目的是这样实现的:一种天然气加气子站的内冷式液力增压机，包括用于连接天然气运输槽车的供气管路、用于天然气压缩的第一液力增压容器、第二液力增压容器、增压输气管路，所述增压输气管路的下游端与加气计量机的压缩天然气输气总管连接，两个液力增压容器竖立设置，各液力增压容器的上端设有天然气管路接口，下端设有液压油管路接口，各液力增压容器内腔上部均设有用于换向控制的液位传感器，各液力增压容器的腔内均设有供循环冷却介质通过的热交换器，所述供气管路和增压输气管路通过气流自动切换装置与两个液力增压容器的天然气管路接口连接;设置一液压换向装置，第一液力增压容器的液压油管路接口通过第一输压管路与该液压换向装置的第一工作口连接，第二液力增压容器的液压油管路接口通过第二输压管路与该液压换向装置的第二工作口连接，液压换向装置的压力口与高压油栗的出口连通，液压换向装置的回油口与高压油栗的进口连通，使两个液力增压容器、液压换向装置、高压油栗之间形成闭环管路结构；设置一液压油自动补充系统，用于对闭环管路油泄漏进行补充，该液压油自动补充系统包括补油栗、补油箱、液位检测器、单向阀，所述补油栗的进口端连接补油箱，补油栗的出口端通过并联的两补油分管分别与第一输压管路、第二输压管路连接，两补油分管上分别设置单向阀，所述液位检测器设于补油箱中，所述液位检测器、补油栗、液力增压容器的液位传感器、高压油栗、液压换向装置均与控制器电连接。
所述第一输压管路设有第一储油容器，第一储油容器的上端口与第一液力增压容器的液压油管路接口连通，第一储油容器的下端口与液压换向装置的第一工作口连通，且通过第一补油分管连接液压油自动补充系统，所述第二输压管路设有第二储油容器，第二储油容器的上端口与第二液力增压容器的液压油管路接口连通，第二储油容器的下端口与液压换向装置的第二工作口连通，且通过第二补油分管连接液压油自动补充系统。
[0009]所述第一储油容器、第二储油容器的腔内均设有供循环冷却介质通过的热交换器。
[0010]所述高压油栗采用由至少两个高压油栗并联组成的高压油栗组，各高压油栗的进口并联于与液压换向装置的回油口相连的回油管，各高压油栗的出口并联于液压换向装置的压力口。
[0011]所述液压换向装置的压力口与高压油栗出口之间的管路设有消声器、单向阀，液压换向装置的压力口与消声器的下游端连接，消声器的上游端经单向阀与高压油栗的出口连接。
[0012]所述液压换向装置的压力口与高压油栗出口之间的管路设有卸荷压力传感器，且通过一卸荷歧路与高压油栗的进口连接的回油管相连，该卸荷歧路上设有溢流阀。
[0013]所述高压油栗采用柱塞式高压油栗。
[0014]补油栗出口与两补油分管相连的管路上设有压力表和补油控制阀组，所述补油控制阀组包括先导式溢流阀和二位二通阀，所述先导式溢流阀的进口与管路连接，先导式溢流阀的出口接补油箱，先导式溢流阀的远程控制口通过二位二通阀接补油箱。
[0015]所述增压输气管路上设置一稳压容器，该稳压容器的上部设置一油气分离装置伸入稳压容器腔内，所述油气分离装置上设置稳压容器的进气口和出气口，所述进气口通过上游的增压输气管路与气流自动切换装置的出口连接，所述出气口连接下游的增压输气管路，所述稳压容器的下端设置排液口，该排液口通过切断阀接补油箱，一液位传感器设置在稳压容器内腔下部，该液位传感器与控制器电连接，且与两液力增压容器内腔上部设置的用于换向控制的液位传感器形成保险发讯系统。
[0016]所述用于连接天然气运输槽车的供气管路上设有供气压力传感器、单向阀、气过滤器，气过滤器与气流自动切换装置之间设置一直通旁路迈过气流自动切换装置与增压输气管路交汇连接压缩天然气输气总管的上游端，所述增压输气管路上设有增压压力传感器、气除油器，所述压缩天然气输气总管的下游端设置多个用于与加气子站输气管路连接的接口。
[0017]采用上述方案，在两个液力增压容器的腔内均设有供循环冷却介质通过的热交换器，使进入液力增压容器腔内的天然气和液压油能够直接充分与热交换器接触，将压缩比高达8以上的压缩过程中产生的热量，直接传导给热交换器，由热交换器内的循环冷却介质快速带走，与容器外和管道环节降温相比较，极大地提高了降温效率，能避免因压缩发热导致的安全事故发生。
[0018]通过在两个液力增压容器的液压油管路接口和高压油栗的出口之间设置一液压换向装置，让第一液力增压容器的液压油管路接口通过第一输压管路与该液压换向装置的第一工作口连接，第二液力增压容器的液压油管