液压式常规子站压缩机

液压式常规子站系统概述

        CNG液压式常规加气子站使用的天然气气源是引自母站长管拖车运来的天然气,经由卸气柱的天然气压力为:2.0–20.0Mpa.该撬装压缩机组适用于天然气汽车加气子站,撬装压缩机组是由1套专为CNG行业设计和生产的液压往复卧式压缩机构成,安装在隔音房内。保护外壳 1 米处噪音不大于55dBa。特别适合于离居民区接近的站场,很好地解决了噪音扰民的问题。

        子站的控制系统包含有:标准电控盘,优先顺序控制系统。安装在安全区域的标准电控盘,盘内装有PLC系统,该系统对设备所有关键参数进行监控,控制功能包括有紧急停车和报警。


液压往复卧式压缩机组技术说明

        液压往复卧式压缩机组,含压缩系统及防爆电机,液压系统,过滤分离系统,冷却系统,仪表风系统、电控系统,配套系统(含优先顺序控制系统及紧急关断系统)及隔音防护罩(可选)。该压缩机为两缸两级双作用布置,压缩机组进气压力为2.0-20.0Mpa。入口前无需设置减压系统,避免了能量浪费。液压往复卧式压缩机组因其采用液压油加压,活塞速率只有10-16个行程/分钟,因此设备运行平稳,摩擦生热小,机械效率高,易损件使用寿命长,噪音低,尤其适用于城市工况。整机无故障运行时间不小于10000小时,设备运转寿命不低于160000小时


各分系统说明

压缩系统

        液压活塞往复卧式压缩机由液压油驱动的两级双作用活塞往复式压缩单元组成,可以满足高排量的用户需求。 



防爆电机
电动机具有下列特性:
异步笼式防爆电机
电源: 400 ± 5%伏、50Hz频率
主电机功率: 37千瓦 或55千瓦(压缩机型号不同,匹配的主电机功率不同)

启动形式:星三角


液压系统


        压缩机气缸内的活塞由液压油驱动对天然气进行加压。

        主电机驱动油泵,通过缸体上的切换阀切换液压油的走向,液压油驱动活塞左右运动,用来压缩缸体内的天然气。
液压系统由以下部分构成:
- 油泵
- 油热交换器
- 调压阀
- 筒式过滤器
- 油位视窗
- 压力表
- 温度计
- 温度变送器
- 液位开关
- 油箱
- 预装的油管线及阀门
- 切换阀
        通过油标,可以观察到油箱中油位的变化情况。
        该回路配有一个筒式过滤器,安装油箱内,配有可更换金属滤芯,过滤精度为25微米。
        油箱容积为300升,油位必须保持在可见指示标尺的中部。
        最大允许操作温度是65摄氏度。
        通过温度,液位仪表和PLC系统对液压油温度,液位等参数进行监控。
        建议采用的液压油,壳牌32号液压油或同等级国产液压油可以满足要求。
        油耗:100小时1~2升。

        建议更换液压油时间: 8000小时。


过滤分离系统

        入口、出口过滤器
        压缩机入口和出口处均安装有一个筒式过滤器。
        过滤器主要过滤气体中的固体杂质。该过滤器设手动排污。过滤器为筒式,滤芯可更换。
        分离器
        压缩机级间配置有缓冲罐,用于缓冲一级压缩后的气体,保证二级进气平稳。

        末级配置有分离器,经分离后天然气中油含量不超过10ppm。


冷却系统




        冷却系统采用混冷(空气-水)实现:由空气冷却器冷却闭式循环水,天然气、液压油由冷却水冷却。

        压缩机自身装有气-水热交换器,在其闭环回路中流动的水使气体冷却。同样也是这些水也起到冷却液压油的作用。冷却水的循环是通过电动泵来实现,循环水的冷却是通过空冷器与大气换热来实现。


天然气冷却回路

        通过冷却的循环水将压缩机一级、二级水-气热交换器进行冷却,保证被冷却的出口压缩天然气不超过环境温度10℃。


液压油冷却回路

        液压油经过油-水热交换器,通过循环水进行冷却,液压油的循环

        通过安装在油箱上的小油泵来强制循环,温度变送器将信号实时传送到PLC,由PLC进行连锁控制。



仪表风系统

        仪表风源采用空压机提供的压缩空气实现。该系统包括空压机及其他所有气动部件。
        空压机运行有以下特性:
-空气储罐(符合GB150-98规范要求)
-最高出口压力1.0MPa
-1.5KW功率驱动电机
-包括过滤,润滑及压力开关

电控系统

        动力配电盘安装在安全区域的控制室里,包括交流接触器,变压器,压缩机启动控制等。

        电气配电盘具有以下功能:压缩机的电气设备部件电源供应,辅助设备的保护。

        主电机采用星三角启动。

        压缩机控制系统由安装在仪表控制盘的PLC及辅助仪表单元实现。

        自动控制模块部分包括所选用的西门子品牌的PLC,本质安全栅等所有器件,用于对压缩机运行的参数如:压力,温度,液位等信号进行采集、处理、输出等实行全过程监控,保证机组的无负荷启、停等控制功能。PLC具有控制灵活,自动化程度高,性能可靠,并有故障自诊断、显示功能,在对压缩机进行实时监控的同时,也能记录压缩机的运行时间。




PLC控制功能包括:



自动控制
1 排气压力达到最低时自动开机

2 排气压力达到最高时自动停机


自动停机
3 各级入口气体压力低/高

4 各级出口气体压力高

5 油位低

6 油温高

7 压缩空气压力低

8 冷却水温高

9 水压低

10 冷却风扇故障

11 水泵电机故障

12 电机过载

13 撬内气体浓度超过20%

14 通风系统故障


灯光指示
15 开机等待

16 各级进气压力低

17 各级进气压力高

18 各级排气压力高


按钮
19 紧急停车

20 重新启动


配套系统

◆ 优先顺序系统
        优先盘上主要安装有:电磁阀、气动执行机构和压力变送器,所有的部件安装在一个面板并固定在撬体上。
        优先顺序盘的控制是由控制柜内的PLC来完成对压缩机输出管路的控制。
        压缩机出口天然气按如下顺序流向:1.高压瓶组2.中压瓶组3.低压瓶组。通过安装在各管线上的压力传        感器将信号传至PLC,控制气动阀的开启和关闭,以达到自动切换目的。
◆ 紧急关断系统
        压缩机配有紧急停车及保护“ESD”系统。该系统包括安装在安全区内控制箱及外部紧急停车按钮。当发生紧急状况时,操作人员按下任一个“ESD”按钮,能自动安全的关闭压缩机,使所有阀门处于安全位置,确保全站安全。
        控制箱内装有接触器,本质安全栅,变压器220-24V,安全继电器,断路器等。控制箱外装有系统工作状况显示灯。
        在仪表控制盘内预留有紧急停车外部接点、用户可以依据需要在加气区或适合增加手动紧停开关的地方增设紧停开关。
◆ 隔音防护罩

        隔音防护罩主要是用来克服不良的天气和避免使机器受外界恶劣环境的侵蚀,同时,具有降噪的作用。压缩机安装在防护罩内。防护罩同时设置有良好的强制通风系统。防护罩内设置有防爆灯、强制排风扇和可燃气体检测器,当可燃气体含量达到爆炸极限的20%LEL时,强制通风系统启动,可燃气体检测器发出报警信号。当可燃气体含量达到爆炸极限的30%LEL时,强制通风系统启动,可燃气体检测器发出报警停机信号。防护罩设有便于检修维护的通道和门。




撬装压缩机组现场运行条件


工作介质
天然气
最高环境温度(℃)
+45
最低环境温度(℃)
-40
供电要求
3相,380 (+/- 10%)VAC,50Hz



主要性能参数表


项目
B37
B55
入口压力范围(MPag)
2.0 - 20.0
出口压力(MPag)
25.0
压缩级数
2
缸体数量
2
排量 (Nm3/h)
200-2200Nm3/h
280-3300Nm3/h
平均排量
800 Nm3/h
1200 Nm3/h
电机输出功率(KW)
37 55
压缩机转速 (RPM)
10.4cycle/min
16cycle/min
最高排气温度(°C)
< 环境温度 + 10
驱动方式
液压油泵
电气仪表防爆等级
ExDIIBT4
撬装形式
整体撬装,原装进口
外形尺寸(长×宽×高mm)mm)
3000 X 2400 X 2500
总重(吨)
~6.0
~6.5



37KW和55KW压缩机功率和排量曲线图


     


单撬压缩机系统配电(单位:KW)

 名称  B37型  B55型
 主电机  37  55
 水泵电机  0.55  0.55
 冷却风扇电机  1.5X2  1.5X2
 空压机电机  1.5  1.5
 强制排风扇电机  0.375  0.375
 电控盘  0.5  0.5
 总装机功率  42.925  60.925