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摘 要：国内生产的天然气发动机驱动的天然气压缩机的功率通常都在1000kW以下，而在实际的应用中需要用到功率为1500kW的天然气发动机驱动，所以我国也做了大胆的尝试，所以进行了设备的成橇设计，这一设计对设备的性能有了明显的提升。本文主要分析了大功率天然气压缩机组的成橇设计与应用，以供参考和借鉴。
关键词：天然气压缩机；发动机；成橇设计
1 引言
这一设计过程相对比较复杂，通过对国内的很多加工厂对比，国内并没有生产处功率为1000kw的发动机驱动，所以也组织了相关领域的专家进行了详细的调查和研究，结果表明天然气发动机驱动成橇设计是具有较强可行性的的一种设计方式。所以也按照相关参数的要求进行设计。
2 设备成橇设计应用
压缩机主要的设计参数如表1所示。
设备成橇设计的过程中，首先就是要对方案进行选定，同时还要做好部件设计和材料选择工作。设备成橇设计通常都是按照工程招標的具体要求来进行的，所以第一步就是要对标书中的内容进行仔细的阅读和分析，明确标书当中的供货范围，同时还要对标书中对材料的具体要求予以明确，要清楚的知道设计的过程中哪些部分需要执行国内的标准，哪些部分需要执行国外的标准。设备成橇设计是一项综合性很强的工作，所以在实际的工作中需要多个专业和部门的积极配合，各个部门的人员都应该对设计中需要使用的材料和设备予以充分的了解同时，还要选出适当的设备和材料型号，同时还要给出自己的合理化建议，提出一些备选的供应商，通过对方案的选择和优化，完成整个成橇设计，只有这样，才能不断的提高设计的质量和水平。另外就是要对成橇设计中的外观路和电线的界面接口进行有效的处理，这样才能为现场对接的顺利进行打下坚实的基础。下文我们以大功率压缩机组为例，对成橇设计的具体方法进行分析和探讨。
2.1 设备成橇设计招标书的供货范围
要理清天然气压缩机组成橇设计招标书的供货范围，包括：压缩机主机橇，4台套；燃气发动机、液力偶合器橇，4台套；PLC+触摸屏控制柜，4台套；冷却器橇，1个/台套；进气分离器橇，1个/台套；排气分离器橇，1个/台套；稀油站橇，1个/台套；管路、阀门，4台套；一年随机备件，4台套；开工备件，4台套；随机专用工具，4台套；压缩机试车时所需的润滑油，滤芯等，4台套。
2.2 设备成橇设计的内容及要点
严格执行数据表及规格书详细要求，按照相关标准进行各项设备、管件、电器、仪表的成橇设计，同时分专业对各项设备进行配套设计。主要包括各项设备（主发动机、液力偶合器、压缩机、冷却器和进出口分离器等）机械设计、材料选型分析设计、压力容器设计、管道设计、电仪设计等等。设备工艺管道控制设计还包括工艺管线设计、管线应力分析、仪表控制设计。由于设计工作比较复杂，下面选择重点介绍天然气压缩机组设计的几个要点：
（1）压缩机设计原则。首先就是要对平衡的整机结构进行可靠性的震动分析，压缩机通常情况下主机应该采用对称平衡的方法，主机的四列气缸对应的是压缩机的一级，气缸是双作用气缸，这样就完全的抵消了惯性的作用，在运行的过程中有着非常强的安全性和可靠性，按照相关的标准和规定，对压缩机组进行了详细的振动分析，在分析之后，采取相应的措施，保证压缩机组的振动烈度应该在每秒18毫米之内。其次就是可靠完善的控制系统。在设计的过程中，压缩机应该采用PLC结合文本显示的方式，控制柜的PLC系统和控制元件的质量一定要有所保证，所以最好要使用国际上比较有影响力的产品，在应用的过程中，一定要保证控制的工能更加全面，同时还要保证控制的内容完全显示出来，具有较高的自动化水平。再次就是特别防漏措施压缩机在设计的过程中应该采用加长的填料结构，同时还要切实的保证压缩介质的密封，防止压缩的介质出现严重的泄露现象。第四是易损件的寿命一定要更长一些，主机的结构一定要具有高度的合理性，排气温度和转速要保持在一个相对较低的水平，在相同的条件下，易损构件的使用寿命应该更长。第五是机组要有非常好的整体性，压缩机整个工作系统都应该装在大架上，同时还要保证运输安装和维护的便利性。最后是要保证排污系统有比较好的功能，确保在设备运行过程中不会对环境造成非常严重的污染。
（2）压缩机设计的气量调节方式。①采用旁通+顶开吸气阀+调节转速法进行流量调节。②压缩机按最大流量30000Nm3/h进行设计，此时压缩机转速375r/min。③当流量在25000～30000Nm3/h时，通过调整燃气发动机使压缩机在转速315～375r/min运行；当流量在15000Nm3/h时，压缩机在375r/min下运行，同时顶开两个气缸的吸气阀。④当流量在15000～22500Nm3/h时，压缩机在375r/min下运行，顶开1/4的吸气阀，并配合打回流进行流量调节。⑤当流量在22500～25000Nm3/h时，压缩机在375r/min下运行，通过打回流进行流量调节。
（3）压缩机设计、制造、检验及试验标准。①石油、化工和气体工业用往复式压缩机（最新版API618）。②石油气生产配套往复式压缩机规范（API 11P）；机械设备的噪声控制（API615）。③振动、轴向跳动和轴承温度控制系统（API670）。④钢管法兰及法兰密封面（ANSI B16.5）。⑤用于化工厂和石油精炼厂的管道规格（ANSI B31.3）。⑥美国机械工程师协会VIII DIVI （ASME VIII DIV1.）。⑦换热器生产厂家联合标准（TEMA）。
2.3 设备成橇设计的分工与协作
设备成橇设计的过程中要做好各个专业的配合和协调工作，最后要在总体的专业方面进行统筹和汇总，同时还要在三维模型当中进行管线和电路的设置，同时还要对线路之间的干涉和碰撞予以严格的控制，这样就减少了这一过程中产生的安全隐患问题，在设计的过程中还可以应用三维模型进行模拟的设置和分析，保证设备在运行和维护的过程中有充足的空间支持，设备成橇设计要整理出一个相对比较科学的接口，这样就为设备成橇设备的检查和连接提供了非常大的便利，在成橇设计的过程中还要充分的考虑到设备吊点的设置，整橇的重心计算和吊装方案的设计也是一个重要的环节，最后才能将整体的成橇设计顺利的完成。
结束语
天然气压缩机组成橇设计会受到很多因素的影响，所以在设计的过程中，为了保证设计的质量，一定要对这些因素予以严格的控制，尤其是大功率天然气压缩机组的成橇设计发展的时间还不是很长，所以在经验上还处于比较匮乏的状态，因此还需要不断的摸索，在这一过程中要不断的借鉴先进的经验和技术，只有这样，才能更好的提高设计的质量和水平。
参考文献
[1]潘杰.天然气增压压缩机组的选择研究[J].化工管理，2013（4）.
[2]张滨，钱方，朱保庆，程新宇，刘华君.天然气压缩机装置橇座设计[J].石油和化工设备，2011（3）.
关键词：天然气压缩机；发动机；成橇设计
1 引言
这一设计过程相对比较复杂，通过对国内的很多加工厂对比，国内并没有生产处功率为1000kw的发动机驱动，所以也组织了相关领域的专家进行了详细的调查和研究，结果表明天然气发动机驱动成橇设计是具有较强可行性的的一种设计方式。所以也按照相关参数的要求进行设计。
2 设备成橇设计应用
压缩机主要的设计参数如表1所示。
设备成橇设计的过程中，首先就是要对方案进行选定，同时还要做好部件设计和材料选择工作。设备成橇设计通常都是按照工程招標的具体要求来进行的，所以第一步就是要对标书中的内容进行仔细的阅读和分析，明确标书当中的供货范围，同时还要对标书中对材料的具体要求予以明确，要清楚的知道设计的过程中哪些部分需要执行国内的标准，哪些部分需要执行国外的标准。设备成橇设计是一项综合性很强的工作，所以在实际的工作中需要多个专业和部门的积极配合，各个部门的人员都应该对设计中需要使用的材料和设备予以充分的了解同时，还要选出适当的设备和材料型号，同时还要给出自己的合理化建议，提出一些备选的供应商，通过对方案的选择和优化，完成整个成橇设计，只有这样，才能不断的提高设计的质量和水平。另外就是要对成橇设计中的外观路和电线的界面接口进行有效的处理，这样才能为现场对接的顺利进行打下坚实的基础。下文我们以大功率压缩机组为例，对成橇设计的具体方法进行分析和探讨。
2.1 设备成橇设计招标书的供货范围
要理清天然气压缩机组成橇设计招标书的供货范围，包括：压缩机主机橇，4台套；燃气发动机、液力偶合器橇，4台套；PLC+触摸屏控制柜，4台套；冷却器橇，1个/台套；进气分离器橇，1个/台套；排气分离器橇，1个/台套；稀油站橇，1个/台套；管路、阀门，4台套；一年随机备件，4台套；开工备件，4台套；随机专用工具，4台套；压缩机试车时所需的润滑油，滤芯等，4台套。
2.2 设备成橇设计的内容及要点
严格执行数据表及规格书详细要求，按照相关标准进行各项设备、管件、电器、仪表的成橇设计，同时分专业对各项设备进行配套设计。主要包括各项设备（主发动机、液力偶合器、压缩机、冷却器和进出口分离器等）机械设计、材料选型分析设计、压力容器设计、管道设计、电仪设计等等。设备工艺管道控制设计还包括工艺管线设计、管线应力分析、仪表控制设计。由于设计工作比较复杂，下面选择重点介绍天然气压缩机组设计的几个要点：
（1）压缩机设计原则。首先就是要对平衡的整机结构进行可靠性的震动分析，压缩机通常情况下主机应该采用对称平衡的方法，主机的四列气缸对应的是压缩机的一级，气缸是双作用气缸，这样就完全的抵消了惯性的作用，在运行的过程中有着非常强的安全性和可靠性，按照相关的标准和规定，对压缩机组进行了详细的振动分析，在分析之后，采取相应的措施，保证压缩机组的振动烈度应该在每秒18毫米之内。其次就是可靠完善的控制系统。在设计的过程中，压缩机应该采用PLC结合文本显示的方式，控制柜的PLC系统和控制元件的质量一定要有所保证，所以最好要使用国际上比较有影响力的产品，在应用的过程中，一定要保证控制的工能更加全面，同时还要保证控制的内容完全显示出来，具有较高的自动化水平。再次就是特别防漏措施压缩机在设计的过程中应该采用加长的填料结构，同时还要切实的保证压缩介质的密封，防止压缩的介质出现严重的泄露现象。第四是易损件的寿命一定要更长一些，主机的结构一定要具有高度的合理性，排气温度和转速要保持在一个相对较低的水平，在相同的条件下，易损构件的使用寿命应该更长。第五是机组要有非常好的整体性，压缩机整个工作系统都应该装在大架上，同时还要保证运输安装和维护的便利性。最后是要保证排污系统有比较好的功能，确保在设备运行过程中不会对环境造成非常严重的污染。
（2）压缩机设计的气量调节方式。①采用旁通+顶开吸气阀+调节转速法进行流量调节。②压缩机按最大流量30000Nm3/h进行设计，此时压缩机转速375r/min。③当流量在25000～30000Nm3/h时，通过调整燃气发动机使压缩机在转速315～375r/min运行；当流量在15000Nm3/h时，压缩机在375r/min下运行，同时顶开两个气缸的吸气阀。④当流量在15000～22500Nm3/h时，压缩机在375r/min下运行，顶开1/4的吸气阀，并配合打回流进行流量调节。⑤当流量在22500～25000Nm3/h时，压缩机在375r/min下运行，通过打回流进行流量调节。
（3）压缩机设计、制造、检验及试验标准。①石油、化工和气体工业用往复式压缩机（最新版API618）。②石油气生产配套往复式压缩机规范（API 11P）；机械设备的噪声控制（API615）。③振动、轴向跳动和轴承温度控制系统（API670）。④钢管法兰及法兰密封面（ANSI B16.5）。⑤用于化工厂和石油精炼厂的管道规格（ANSI B31.3）。⑥美国机械工程师协会VIII DIVI （ASME VIII DIV1.）。⑦换热器生产厂家联合标准（TEMA）。
2.3 设备成橇设计的分工与协作
设备成橇设计的过程中要做好各个专业的配合和协调工作，最后要在总体的专业方面进行统筹和汇总，同时还要在三维模型当中进行管线和电路的设置，同时还要对线路之间的干涉和碰撞予以严格的控制，这样就减少了这一过程中产生的安全隐患问题，在设计的过程中还可以应用三维模型进行模拟的设置和分析，保证设备在运行和维护的过程中有充足的空间支持，设备成橇设计要整理出一个相对比较科学的接口，这样就为设备成橇设备的检查和连接提供了非常大的便利，在成橇设计的过程中还要充分的考虑到设备吊点的设置，整橇的重心计算和吊装方案的设计也是一个重要的环节，最后才能将整体的成橇设计顺利的完成。
结束语
天然气压缩机组成橇设计会受到很多因素的影响，所以在设计的过程中，为了保证设计的质量，一定要对这些因素予以严格的控制，尤其是大功率天然气压缩机组的成橇设计发展的时间还不是很长，所以在经验上还处于比较匮乏的状态，因此还需要不断的摸索，在这一过程中要不断的借鉴先进的经验和技术，只有这样，才能更好的提高设计的质量和水平。
参考文献
[1]潘杰.天然气增压压缩机组的选择研究[J].化工管理，2013（4）.
[2]张滨，钱方，朱保庆，程新宇，刘华君.天然气压缩机装置橇座设计[J].石油和化工设备，2011（3）.