CNG加气站及压缩机,天然气的基础知识,1、主要成分是甲烷（CH4），因而其特性可用甲烷特性来表示 2、甲烷的临界温度是-82.5℃，标准大气压下沸点为-162℃ 3、密度为0.717kg/m³（空气密度为1.2931kg/m³） 4、着火点为650℃（汽油着火点为427℃） 5、爆炸极限5%~15%（汽油的爆炸极限为1.0%~7.6%） 6、热值为8000~10000大卡（煤气的热值为3000~4000大卡） 7、水露点指天然气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度露点温度越低，空气的干燥程度越高这个参数可以作为可能发生冰堵的参考温度 8、标准状态：压力为101.325kPa，温度为20℃ （注：Nm³） 9、储存压力：CNG是20-25MPa LNG是0-1.1MPa 10、绝压=表压+大气压=大气压-真空压 真空压=-表压,基本的单位换算,1、物体所受压力的大小与受力面积之比称压强 P（帕）=F（N）/S（m²） 2、 1bar=0.1MPa=1kg=760毫米汞柱=1个大气压 3、 1m³=1000L 1m³≈1.1L汽油（可以跑十几公里） 4、CNG的压缩比例为1:260 例：65L的车用气瓶可充装多少压缩天然气？ 65L=0.065m³ 根据压缩比例可得知 该气瓶可充装0.065×260=16.9m³的压缩天然气,CNG和LNG简介,1、高于－82.5℃的温度条件下，无论加多大的压力，甲烷都不会液化。
为了在大气温度条件下多储气或减少储气容器的尺寸，只能进行压缩，这就是压缩天然气（CNG） 2、压缩天然气的储存压力为20MPa 3、液化天然气（ LNG）是液体甲烷由于甲烷临界温度为－82.5℃（常压下的沸点为-161.5℃），其储存和分散系统也就处于低温条件下，容器和管路只能用不锈钢、铜、或铝合金等低温材料制作密度是标准状态下的天然气密度的625倍 4、液化天然气的储存压力为0.8MPa,车用燃料的性能比较,CNG加气站简介,1、加气站分类：母站、标站、子站、液压子站 2、加气站按登记分类： 3、母站加气量为2500-4000m³/h 标站加气量为600-1000m³/h 子站加气能力为20000m³/天 液压子站加气能力为10000-20000m³/天,母站工艺流程图,标准站工艺流程图,子站工艺流程图,CNG加气站基础知识,1、加气站由四大系统构成：预处理系统、压缩系统、控制系统、储存售气系统 2、预处理系统有：过滤、调压、计量、干燥 3、压缩系统即压缩机，其主要设备包括：驱动机、冷却器、排气系 统、润滑系统、进气缓冲系统、控制系统、安全阀、供电接口等 4、控制系统有：PLC控制柜、顺序控制盘等 顺序控制盘是用来降低压缩机的启动次数，提高充气效率 5、储存售气系统即储气井和加气机 储气井有低压、中压、高压三口。
是为了提高充气效率而设置 加气机结构有：入口球阀、过滤器、单向阀、电磁阀、质量流量 计、应急球阀、压力传感器、压力表、安全阀、拉断阀、软管、 枪阀、加气枪、电脑控制器等,干燥器,主要包括除尘、脱硫、脱油、脱水、干燥等工序，可分为前置处理和后置处理两类形式所谓前置处理就是在压缩前对天然气进行干燥和净化，目的是保护压缩机正常运行 原理： 1、脱水，利用分子筛的表面活性微孔吸附天然气中的水分 2、再生，利用低压高温的天然气，清除活性微孔中的水分子 作用： 利用塔内的分子筛有效吸附天然气中的水分，使天然气中的水分含量达到车用压缩天然气水含量的要求 干燥器每小时记录巡检一次 气液分离器每小时排污一次 前后置过滤器每八小时排污一次,缓冲罐,缓冲罐置于压缩机前，利用其容积大的特点，对天然气压力起到缓冲作用，保证天然气平稳的进入压缩机，减轻进气脉冲对压缩机带来振动；同时也能过滤掉天然气中的杂质，进一步净化天然气回收罐,主要是将每一级压缩后的天然气经冷却分离后，随冷凝油一起排出的一部分废气；压缩机停机后，滞留在系统中的天然气；各种气动阀门的回流气体等先回收起来，并通过一个调压减压阀，返回到压缩机入口当罐中压力超过其上的安全阀压力时，将自动集中排放。
同时凝结分离出来的重烃油也可定期从回收罐底部排出按工作原理分类,压缩机,,容积式,速度式,,,往复式,回转式,透平式,喷射式,,活塞式,隔膜式,自由活塞,,,罗茨式,滑片式,螺杆式,回转活塞,离心式,轴流式,混流式,压缩机的分类,压缩机的分类,1、按冷却方式分为： 风冷、水冷、混合冷 2、按润滑方式分为： 有油、无油、少油 3、按排气压力分为： 鼓风机、低压、中压、高压、超高压 4、按排气量分为： 微型、小型、中型、大型,往复式压缩机分类,按活塞的压缩动作可分为 1）单作用压缩机：气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机 2）双作用压缩机：气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机 3）多缸单作用压缩机：利用活塞的一面进行压缩，而有多个气缸的压缩机 4）多缸双作用压缩机：利用活塞的两面进行压缩，而有多个气缸的压缩机按结构形式分类 可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制式等一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型往复式压缩机；对制式主要用于超高压压缩机 国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：立式－Z卧式－P，角度式－L、S，星型－T、V、W、X，对称平衡型－H、M、D，对制式－DZ。
往复式压缩机分类,余隙容积及活塞式压缩机系统,1、余隙容积 由于压缩机结构、制造、装配、运转等方面的需要，气缸中某些部位留有一定的空间或间隙，将这部分空间或间隙称为余隙容积又称有害容称或叫存气） 2、活塞式压缩机系统 三个主要系统：运动机构、工作机构、机身 三个辅助系统：润滑系统、冷却系统、调节系统 3、压缩级数（以本公司的压缩机为准即四级压缩） 压缩机初始压力≤0.6MPa 一级压缩0.6-2MPa 二级压缩2-5MPa 三级压缩5-10MPa 四级压缩10-25MPa,往复式压缩机的工作原理,当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭； 活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。
总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环整个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程,活塞式压缩机工作示意图,往复式压缩机原理,往复式压缩机原理,往复式压缩机原理,,,,,,,,,,cmax,,,,,,,,,,,,,,1,,排气压力p2,进气压力p1,2,3,4,,,,,,活塞行程,活塞速度,,,,,s.行程 n.转速,,,,,,pv示功图,进气压力p1,,排气压力p2,c,v,,,,,,往复式压缩机工作过程,,1－气缸；2－活塞；3－气缸；4－气阀；5-填料；6－活塞杆； 7－十字头；8－连杆；9－曲轴；10－机身；11－滑道； 12－挡油圈；13－中体；14－流量调节器（补助余隙容积）； 15－流量调节器（压、开进气阀）；16－润滑油泵；17－注油器,返回,往复式压缩机的结构,往复式压缩机的结构：压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成往复式压缩机主要由工作腔部分、机座部分及辅助系统(润滑、冷却、仪表控制、安全放空等)等三大部分组成,往复式压缩机的结构－机体,包括气缸体和曲轴箱两部分，一般采用高强度灰铸铁（HT20-40）铸成一个整体。
它是支承气缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体气缸采用气缸套结构，安装在气缸体上的缸套座孔中，便于当气缸套磨损时维修或更换机身外形图,往复式压缩机的结构－气缸,气缸是活塞式压缩机工作部件中的主要部分根据压缩机不同的压力、排气量、气体性质等需要，应选用不同的材料与结构型式基本要求是：应具有足够的强度与刚度；应具有良好的冷却、润滑及耐磨性；应尽可能地减少余隙容积和气体阻力；应有利于制造和便于检修；应符合系列化、通用化、标准化的“三化”要求，以便于互换 一般说来，工作压力低于60×105Pa的气缸用铸铁制造；工作压力在(60～200)×105Pa的气缸用稀土球墨铸铁或铸钢；更高压力者用碳钢和合金钢锻造 与活塞外圆相配合的气缸(或缸套)的内壁表面称为工作表面(也称镜面)为增加气缸耐磨性和密封性，工作表面的加工要求较高，一般表面粗糙度Ra不大于0.4μm 根据气缸的冷却方式，可分为风冷和水冷两种风冷式气缸一般用于小型低压移动式压缩机它的结构简单，重量轻，靠气缸外所铸环向或纵向散热片强化散热大部分压缩机的气缸用水冷却，铸铁气缸可铸成有冷却水道的双层壁或三层壁结构。
冷却水道包围着气缸工作容积、阀室及填料函多层气缸冷却效果好，但铸造较困难 气阀在气缸上布置方式对气缸结构有很大影响布置气阀的主要要求是：通道截面积大，余隙容积小，安装和修理方便气阀在气缸盖上，其轴线与气缸轴线平行或成角度，称轴向或斜向布置另一种是气阀配置在气缸体上，气阀轴线与气缸轴线相垂直，称径向布置再一种是混合布置，常用于双作用气缸，盖侧气阀采用轴向配置，轴侧气阀采用径向或斜向布置，以减小余隙容积和气缸长度,气缸,,往复式压缩机的结构-曲轴,曲轴是往复式压缩机的主要部件之一，传递着压缩机的全部功率其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要求具有足够的强度和刚度,主轴颈与曲轴销足够的耐磨性故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造曲轴部件,,,结构特点：六列六拐，错角120°往复式压缩机的结构-连杆,连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓 连杆体在工作时承受拉、压交变载荷，故一般用优质中碳钢锻造或用球墨铸铁（如QT40－10）铸造，杆身多采用工字形截面且中间钻一长孔作为油道。
连杆,往复式压缩机的结构-十字头,十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用 十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等螺纹连接结构简单，易调节气缸中的止点间隙但是调整时需转动活塞，且在十字头体上切削螺纹时，经多次拆装后极易磨损，不易保证精度要求故这种结构常用于中、小型压缩机上不在十字头体上切削螺纹，而采用两螺母夹持固定的结构，可用于大、中型压缩机联接器和法兰连接结构，使用可靠，调整方便，使活塞杆与十字头容易对中但结构复杂笨重，多用在大型压缩机上十字头,往复式压缩机的结构-活塞组,活塞组是活塞、活塞销及活塞环的总称活塞组在连杆带动下，在汽缸内作往复直线运动，从而与汽缸等共同组成一个可变的工作容积，以实现吸气、压缩、排气等过程 活塞---活塞可分为筒形和盘形两大类活塞的材料一般为铝合金或铸铁 活塞销---活塞销是用来连接活塞和连杆小头的零件，在工作时承受复杂的交变载荷 活塞环---活塞环包括气环和油环汽环的主要作用是使活塞和气缸壁之间形成密封，防止被压缩气从活塞和气缸壁之间的间隙中泄漏；油环的作用是布油和刮去气缸壁上多余的润滑油 活塞环为一圆环，环周上有一处切口，切口形式菜直口、斜口与搭口。