一种直联活塞摩托式气体增压机的制作方法

本发明涉压缩机技术领域，具体指一种直联活塞摩托式气体增压机。

背景技术：

国内外油气田生产工艺的需要和压缩机技术的演变进程，将整体式燃气摩托式压缩机定位在功率630kW及以下的对称平衡型结构；其重载、低速、高可靠性、只需天然气作动力而无需外接电源和水，振动小、运行费用低、无人值守等诸多突出优点，使其成为油气田压缩天然气不可缺少的关键设备，在边缘、分散以及后期油气田的天然气采集中更是如此。

整体式燃气摩托式压缩机是往复活塞压缩机的一支特殊门类，它以天然气为动力，其动力缸为2冲程或者4冲程，压缩缸和动力缸共用一根曲轴和一个机身，从而构成了整体机组。前期的燃气摸过是压缩机，其动力缸布置为列式或V型，而压缩缸呈单侧水平卧置；中期的燃气摩托式压缩机的压缩缸呈两侧水平对称布置，相对两列的压缩活塞反向运动，轴功率猛增，最高达10067kW；然而在管道式燃气轮机离心式天然气压缩机组的冲击下，大功率燃气摩托式压缩机逐渐退出了历史舞台。现今的燃气摩托式压缩机皆为对称平衡结构，其动力缸、压缩缸水平对称卧置，动力活塞、压缩活塞反向运动，惯性力平衡优良，低速、重载，经久耐用，无需外接电源和水，运行费用低，功率为630kW及以下。

参照图1所示为的传统的整体摩托式压缩机采用曲轴连杆机构，动力活塞8和压缩活塞9均通过十字头与曲轴连杆2连接到可以旋转的曲轴4上；动力缸6和压缩缸7分别通过中间体1与机身3连接在一起，动力活塞8通过驱动曲轴带动压缩活塞9完成对气体的增压，因此曲轴连杆机构的摩托式气体增压机具有结构复杂、零件数目多的缺点。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明旨在公开一种直联活塞摩托式气体增压机。

本发明公开了一种直联活塞摩托式气体增压机，包括动力缸、动力活塞、连杆、压缩缸、压缩活塞和节气门调节装置，其特征在于：所述的连杆的一端与所述的动力活塞连接；所述的连杆的另一端与所述的压缩活塞连接；所述的增压缸通过所述的增压缸的左端面与所述的动力缸的右端面连接。

所述的动力缸的左端面的中心部设有点火装置；所述的动力缸的右端面上设有连杆通过孔；所述的动力缸的侧壁上分别设有燃料进气口和废气排气口；所述的燃料进气口处设有节气门。

所述的压缩缸的内部设有气室挡墙；所述的气室挡墙将所述的压缩缸的内部空间分割成压缩腔和配气腔；所述的压缩腔的右侧的外壁上设有压缩气体进气口和压缩气体排气口；所述的压缩气体进气口和所述的压缩气体排气口处均设有单向阀；所述的压缩腔的左侧的外壁上设有第一配气孔；所述的配气腔的外壁上设有第二配气孔；所述的压缩缸的左端面和所述的气室挡墙的中心部均设有连杆通过孔。

所述的压缩缸的左端面和所述的气室挡墙的中心部的连杆通过孔的内壁上均安装有密封圈。

所述的节气门调节装置安装于所述的动力缸右端面上；所端述的节气门调节装置包括输入连杆、输出连杆和复位弹簧。

所述的输入连杆延伸至所述的动力缸的内部；所述的输入端连杆通过所述的复位弹簧与所述的动力缸的外壁连接。

有益效果：本发明结构结构简单，可以减少制造成本，提高天然气采收的经济效益，同时，设备尺寸和重量的降低更加适合设备频繁搬迁的要求。

附图说明

图1为传统的整体摩托式压缩机的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

附图标记说明：中间体1，曲轴连杆2，机身3，曲轴4，十字头5，动力缸6，点火装置601，废气排气口602，燃料进气口603，压缩缸7，压缩气体排气口701，压缩气体进气口702，第一配气孔703，气室挡墙704，第二配气孔705，动力活塞8，压缩活塞9，连杆10，节气门调节装置11。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述：

参照图2所示的一种直联活塞摩托式气体增压机，包括动力缸6、动力活塞8、连杆10、压缩缸7、压缩活塞9和节气门调节装置11，所述的连杆10的一端与所述的动力活塞8连接；所述的连杆10的另一端与所述的压缩活塞9连接；所述的增压缸通过所述的增压缸的左端面与所述的动力缸6的右端面连接；所述的动力缸6的左端面的中心部设有点火装置601；所述的动力缸6的右端面上设有连杆10通过孔；所述的动力缸6的侧壁上分别设有燃料进气口603和废气排气口602；所述的燃料进气口603处设有节气门；所述的压缩缸7的内部设有气室挡墙704；所述的气室挡墙704将所述的压缩缸7的内部空间分割成压缩腔和配气腔；所述的压缩腔的右侧的外壁上设有压缩气体进气口702和压缩气体排气口701；所述的压缩气体进气口702和所述的压缩气体排气口701处均设有单向阀；所述的压缩腔的左侧的外壁上设有第一配气孔703；所述的配气腔的外壁上设有第二配气孔705；所述的压缩缸7的左端面和所述的气室挡墙704的中心部均设有连杆通过孔；所述的压缩缸7的左端面和所述的气室挡墙704的中心部的连杆通过孔的内壁上均安装有密封圈；所述的节气门调节装置11安装于所述的动力缸6右端面上；所端述的节气门调节装置11包括输入连杆、输出连杆和复位弹簧；所述的输入连杆延伸至所述的动力缸6的内部；所述的输入端连杆通过所述的复位弹簧与所述的动力缸6的外壁连接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：动力活塞8与压缩活塞9直联，省去了将直线运动转换为旋转运动在转换为直线运动的中间环节；设备开始运转时，压缩活塞处9在右止点位置，压力为P1天然气从压缩气体进气口进入压缩缸7，瞬时在压缩活塞9的端面S1上产生P1×S1大小的推力，推动压缩活塞9向左移动，同时驱动动力活塞8向左移动，动力缸6内空气与天然气的混合气体被压缩到一定程度时点火系统点火，燃气爆发力使动力活塞8右移，压缩缸7内P1压力的气体压缩到P2后排出，同时，动力缸6内进行扫气过程，到止点后即开始下一个循环，如此机组自动连续运行。

直联活塞摩托式气体增压机几个技术关键：

压缩气体的进气压力P1与压缩活塞9的面积S1的乘积P1×S1必须大于燃料气压力P0与动力活塞8的面积S2的乘积P0×S2，这样活塞在一个冲程结束后有足够的回程力P1×S1-P0×S2，用来克服活塞组件的摩擦阻力及保证动力缸6的压缩比。

动力缸6的功率的调节，即控制动力缸6的空燃比，一般在15∶1～18∶1，调节节气门开度即可调节动力缸6的功率；由压缩原理可知，从进气温度T1、压力P1压缩到温度T2、压力P2，活塞最大行程为k，循环一次所用时间为t，对应的最大压缩功为W＝kS1×(P2-P1)×(P1T2-P2T1)/P2T1，可按1.2W/t来对动力缸6选型。

当进气压力在2.5～7.5MPa时，采用两个流量及功率配比好的机组串联成2级压缩即可，在压力≥7.5～10MPa时，采用一个机组即可。

本发明结构结构简单，可以减少制造成本，提高天然气采收的经济效益，同时，设备尺寸和重量的降低更加适合设备频繁搬迁的要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。