LNG加氣站BOG壓縮機

LNG-CNG蒸發氣(BOG)壓縮機

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/7/10     瀏覽次數:    



產品介紹:

??在LNG接收站中,低溫壓縮機用于抽取LNG儲罐中的蒸發氣(簡稱BOG)并輸送到其它處理設備,從而避免儲罐內壓力過高。BOG的產量根據儲罐類型,容量和數量的不同而變化,當從LNG運輸船上接卸LNG時同樣也會產生大量的BOG氣體。這些都是對于BOG壓縮機的設計以及設備選型的重要影響因素。BOG壓縮機的排出壓力根據使用不同變化也很大,如果天然氣在附近使用,5-8Kg/cm2g的壓力就可以使用。如果使用管道出送到城市的燃氣管網使用,則需要較高的壓力。

  深冷往復式的壓縮機可以直接從LNG儲罐中吸入BOG,屬于快速啟動性壓縮機,這種特性不僅降低了設備的成本和操作費用,也完全不需要一些輔助設備如BOG預熱器,因此可以減少占地面積和設備及操作費用。

??如果BOG不需要預熱器直接進入壓縮機時,吸入溫度通常是-160℃-100℃,潤滑油會在如此低溫的情況下會凝固,所以這種深冷壓縮機不能使用潤滑油。這就是為什么深冷壓縮機不能使用潤滑油,而且活塞缸內也找不到潤滑油的原因。

??產品優勢:

??1、便于安裝和維護?2、低維護量和運營成本?3、無特殊基礎要求密封曲軸箱?4、減少氣體泄漏?5、高工作壓力?6、平衡設計?7、低震動?8、低壓縮比和溫升?9、有效率?10、適合持續或間歇工況?11、低轉速以延長使用壽命?12、達到美國OSHA噪聲標準

??應用領域:

??氦氣球回收?氦氣灌裝?BOG壓縮

??一、低溫壓縮機分類及簡要介紹

??1.1、低溫壓縮機簡要介紹

??在LNG接收站中,低溫壓縮機用于抽取LNG儲罐中的蒸發氣(簡稱BOG)并輸送到其它處理設備,從而避免儲罐內壓力過高。BOG的產量根據儲罐類型,容量和數量的不同而變化,當從LNG運輸船上接卸LNG時同樣也會產生大量的BOG氣體。這些都是對于BOG壓縮機的設計以及設備選型的重要影響因素。BOG壓縮機的排出壓力根據使用不同變化也很大,如果天然氣在附近使用,5-8Kg/cm2g的壓力就可以使用。如果使用管道出送到城市的燃氣管網使用,則需要較高的壓力。

??深冷往復式的壓縮機可以直接從LNG儲罐中吸入BOG,屬于快速啟動性壓縮機,這種特性不僅降低了設備的成本和操作費用,也完全不需要一些輔助設備如BOG預熱器,因此可以減少占地面積和設備及操作費用。

??如果BOG不需要預熱器直接進入壓縮機時,吸入溫度通常是-160℃-100℃,潤滑油會在如此低溫的情況下會凝固,所以這種深冷壓縮機不能使用潤滑油。這就是為什么深冷壓縮機不能使用潤滑油,而且活塞缸內也找不到潤滑油的原因。

  1.2、低溫壓縮機分類



  1.2.1、透平式壓縮機

??1.2.1.1、透平式壓縮機簡要介紹

??透平式壓縮機是離心壓縮機和軸流壓縮機的統稱,屬于動力式壓縮機,其特點是葉輪做高速轉動。流體流經葉輪之間通道時,葉片和流體之間產生力的相互作用,將機械能轉換成為流體的能量。使流體增壓的機理是依靠旋轉葉輪與氣流間的相互作用力來提高氣體壓力,同時氣流產生的相互作用力來提高氣體壓力,使氣流產生加速度而產生動能,然后氣流在擴壓器中減速,將動能轉換為壓力能,進一步提高氣體的壓力。氣體在透平式壓縮機中的壓縮過程是連續的,廣泛用于各種工藝過程中輸送各種氣體,具有轉速高、排量大、操作范圍廣、排氣均勻、運行周期長和占地面積小的優點,是天然氣液化裝置中常用的氣體增壓裝置。

??1.2.1.2、透平式壓縮機的基本參數(處理BOG)

  1.2.1.3、透平式壓縮機的組成和工作過程


  1.2.2、離心式壓縮機

??離心式壓縮機是一種葉片旋轉式壓縮機(即透平式壓縮機)。在離心式壓縮機中,高速旋轉的葉輪給予氣體的離心力作用,以及在擴壓通道中給予氣體的擴壓作用,使氣體壓力得到提高。

??汽輪機(或電動機)帶動壓縮機主軸葉輪轉動,在離心力作用下,氣體被甩到工作輪后面的擴壓器中去。而在工作輪中間形成稀薄地帶,前面的氣體從工作輪中間的進汽部份進入葉輪,由于工作輪不斷旋轉,氣體能連續不斷地被甩出去,從而保持了氣壓機中氣體的連續流動。氣體因離心作用增加了壓力,還可以很大的速度離開工作輪,氣體經擴壓器逐漸降低了速度,動能轉變為靜壓能,進一步增加了壓力。如果一個工作葉輪得到的壓力還不夠,可通過使多級葉輪串聯起來工作的辦法來達到對出口壓力的要求。級間的串聯通過彎通,回流器來實現。這就是離心式壓縮機的工作原理。


  1.2.3、軸流式壓縮機

??軸流式壓縮機也叫速度型壓縮機,是指壓縮機依賴葉片對氣體作功,并先使氣體的流動速度得以極大提高,然后再將動能轉變為壓力能。與離心式壓縮機相比,由于氣體在壓縮機中的流動,不是沿半徑方向,而是沿軸向,所以軸流式壓縮機的特點在于:單位面積的氣體通流能力大,在相同加工氣體量的前提條件下,徑向尺寸小,適用于要求大流量的場合。另外,軸流式壓縮機還具有結構簡單、運行維護方便等優點。但葉片型線復雜,制造工藝要求高,以及穩定工況區較窄、在定轉速下流量調節范圍小等方面不及離心式壓縮機。

  二、往復式壓縮機各部件介紹


  2.1、往復式壓縮機的基本構成

  2.2、往復式壓縮機各組成部分簡介
  機身:機身是一個支持部分,由它來支持曲軸、十字頭和汽缸,使壓縮機成為一個整體,機體下方兼做油箱。
  中體:中體是壓縮機的壓縮部分和壓縮機機體的連接部分。
  傳動結構:傳動結構是將電動機傳來的動力傳給活塞,并將電動機的旋轉運動轉換能往復運動,主要由曲軸、連桿、十字頭組成。
  工作部件:工作部件是形成工作腔以吸、排氣體,給氣體傳遞能量的部件,包括汽缸組件,吸排氣閥組件及填料組件。
  潤滑系統:機器中相對運動的部件及其轉動機構都需要潤滑,潤滑系統一般用齒輪油泵由機體油箱通過一定的油路送往各潤滑部分。
  冷卻系統:壓縮機的冷卻系統由冷卻系統的中間冷卻器和后冷卻器、汽缸和填料的冷卻水套、油冷卻器及其他附件組成。
  氣路系統:壓縮機中的氣體流量通過入口氣閥上部的頂開器調節,壓力的變化時生產過程中供求關系的反應,所以壓縮機中的各種調節機構。當壓力超過允許值時安全閥跳開排放,確保安全。
  2.3、往復式壓縮機簡要介紹
??2.3.1、往復壓縮機工作原理簡要介紹
  電動機工作時,電動機通過聯軸器帶動曲軸旋轉,再通過曲軸連桿機構將曲軸的旋轉運動變成十字頭的往復運動,十字頭帶動活塞桿,使活塞在汽缸內做往復運動,曲軸轉動一周,活塞在汽缸內往復一次,壓縮機完成一次工作循環。一個工作循環有膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個過程。電機帶動曲軸不斷旋轉,工作循環不斷重復、從而不斷吸入并壓縮排出氣體。


  2.3.2、往復壓縮機各部件簡要介紹

??往復式壓縮機的組成部件有很多,現對其中重要的部件進行簡要的介紹:汽缸、連桿、活塞、曲軸、活塞桿、氣閥等。

??(1)汽缸

??汽缸是往復式壓縮機比較復雜的一個。它承受氣體壓力,活塞在缸中做往復運動。汽缸上要安裝氣閥和填料并要進行冷卻。汽缸缸需要有足夠強度的低溫韌性,一般采用奧氏體不銹鋼鑄鐵材質。

??(2)連桿

??連桿是連接曲軸和十字頭的部件,包括連桿體,大頭和小頭三部分。連桿大頭和曲拐頭配合,連接小頭和十字銷配合。


  (3)活塞

??常見的有筒形活塞、盤(鼓)形活塞和級差活塞。上面設置刮油環起刮油和布油兩個功能,下行時刮油,上行時布油。活塞采用能夠抵抗快速溫度變化的材質,通常采用鋁合金和不銹鋼作為活塞的材質。


  (4)活塞桿
??活塞桿的作用是連接活塞和十字頭,傳遞作用在活塞上的力并帶動活塞運動。活塞桿的材質通常采用有良好低溫韌性的鎳LUO鋼材質。
??(5)曲軸
??曲軸是壓縮機中傳動動力的重要部件,承受很打的載荷和磨損。所以對其疲勞程度和耐磨性要求較高。

  (6)氣閥
??氣閥是壓縮機中的重要部件,并且是易損件。壓縮機氣閥是自動閥,其啟閉是由閥片兩邊的壓力差和彈簧實現。這種氣閥結構簡單,并且能適應壓縮機改變工況的要求。分為四個部分,由閥座、閥片、彈簧、升程限制器組成。吸入和排除閥是深冷氣體的材料,并受到反復的載荷沖擊,因此閥座采用具有低溫韌性的奧氏體不銹鋼,閥板和彈簧采用特殊的合金鋼,不光需要耐低溫特性而且還需要抗疲勞強度。


三、往復式壓縮機在LNG接收站工程中的應用


  四、BOG壓縮機的選型

??BOG壓縮機選型要考慮諸多的因素,比如說工藝流程,現場安裝條件。立式壓縮機的發展比較早,到20世紀中期,立式壓縮機達到了鼎盛時期,由于石化行業的發展,一些容量流量大、排氣壓力高,活塞力和功率都已達峰值的壓縮機得到應用。

??4.1、立式壓縮機

??4.1.1、立式壓縮機的優缺點

??優點:立式壓縮機占地面積小是其突出的優點,慣性力的平衡可以達到比較好的水準。汽缸垂直于地面,所以汽缸不承受活塞組件的重力,潤滑油能沿汽缸壁周向均布,具有磨損小而且均布,氣體密封條件好,汽缸和氣密元件工作壽命長的特點。

??缺點:不大適應大型高壓場合,管路壓力脈動導致的震動大,大型立式壓縮機的巡察、檢修不便。管路布置不大方便,尤其是中、大型壓縮機。

??4.1.2、立式迷宮式壓縮機

??活塞與氣缸之間采用迷宮密封形式的壓縮機稱為迷宮式壓縮機,迷宮式壓縮機的活塞外表面上開有一系列環槽,活塞上的環槽和氣缸工作表面形成一系列迷宮小室,從而可以依靠氣體的節流有效地防止氣體的泄漏,達到密封目的。迷宮式壓縮機特點:一是不裝活塞環,氣缸與活塞之間不接觸,從而可在沒有任何潤滑條件下工作,為了確保氣缸與活塞的間隙均勻,通常只采用立式帶十字頭的結構形式;二是迷宮式壓縮機加工和安裝質量要求高,對機器的剛性要求也比一般活塞式壓縮機高。

  4.2、臥式壓縮機
??4.2.1、臥式壓縮機的結構特點
??臥式壓縮機具有操作、維修方便的特點。對于工藝用壓縮機、其優點尤為突出、而且附屬設備和管路布置方便,使巡檢通道暢通。雖然臥式壓縮機占地面積比較大,但對于臥式平衡型臥式壓縮機,有條件實施優良的慣性力平衡,提高轉速,故占地面積不是很大。工藝用對稱平衡性壓縮機通常采用撬裝式的模塊化結構,節省基建費和安裝時間。
??4.2.2、臥式對稱平衡型壓縮機
??優點:每一對相鄰曲軸的曲柄錯角皆為180度,使得相對兩列的運動件相向或反向運行,往復慣性力都自相平衡。兩體積曲軸的曲柄處若配以平衡重,還能消減慣性力矩。所以對稱平衡型壓縮機可采用較高的轉速,使體積、重量和占地面積下降。
??缺點:填料組曲件數目較多,易出現密封壓差大的高壓填料;多曲拐曲軸、機身的制造較困多曲拐曲軸、機身的制造較困難;當為兩列時,對其合成切向力變化幅度大,需要較大的飛輪距,多曲拐對稱平衡型壓縮機均需設有數只中間軸承,對稱平衡性壓縮機每相對兩列中,必有一列的十字頭受到向上的側向力作用,有可能造成十字頭運行中輕微的跳動,導致活塞桿可能顫抖,影響使用壽命。





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