LG螺桿壓縮機的現場應用

摘 要：螺桿壓縮機在集輸天然氣工藝中，起到了安全可靠運行時效率高、壽命長、管理方便等優勢是集輸天然氣工藝中最理想的設備。通常所用的螺桿壓縮機即指雙螺桿壓縮機，與活塞式、葉片式壓縮機相比，螺桿壓縮機的性能是比較靠前的，螺桿壓縮機均采用圓弧、橢圓和拋物線等使“線密封”改進為“面密封’密封效果大大改善。

關鍵詞：結構簡單 維修方便 振動小 整體效益高

中圖分類號：TN2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0072-01

LG螺桿壓縮機包括：主機冷卻系統、潤滑油系統、儀控系統，介質的進出氣管線系統。該設備主要用于原油穩定工藝以及原油負壓脫氣過程，回收大量輕質油。因此，該機是油田能源回收的關鍵設備。

1 螺桿壓縮機的工作原理

螺桿壓縮機實際上是一種工作容積做回轉運動的容積式氣體壓縮機械。氣體的壓縮依靠容積的變化來實現，而容積的變化又借助于壓縮機的一對轉子在回轉運動來達到。螺桿壓縮機工作循環可以分為吸氣、壓縮、排氣三個過程，螺桿壓縮機具有一對相互嚙合、旋向一左一右的陰陽轉子，由機體內圓柱面、端壁面共同構成的工作容積，稱為基元容積。隨著陰陽轉子按照一定傳動比的旋轉運動，每對相互嚙合的齒輪相繼完成相同的工作循環，轉子的基元容積由于陰陽轉子的齒相互連續侵入而減少，將被壓縮介質逐步從壓縮機的吸氣口排向排氣口，實現對氣體介質的壓縮。

在轉子——機殼的端設吸入口，另一端設排出口，二者成為對角線布置。當吸入口進入基元容積，由于轉子的嚙合轉動，螺桿轉子的齒連續的脫離另一轉子的齒槽，使齒槽空間容積增大到最大值時，吸氣結束。這時基元容積對才與吸氣隔開，壓縮開始，在壓縮過成中，基元容積對又逐漸向出口方向推移，容積減少，氣體被壓縮，當轉子轉到某一特定位置（由內壓比決定）時，壓縮過程結束，基元容積對開始于排除口溝通，排氣過程開始，直到氣體排盡為止。基元容積對于螺桿嚙齒的空間接觸分離，在排氣的同時，在吸氣端再次進行吸氣，然后進行壓縮、排氣、循環往復。

2 LG螺桿壓縮機的結構

LG螺桿壓縮機按工作原理劃分屬于濕式螺桿壓縮機，但在結構上吸收了干式螺桿壓縮機的優點，設置了同步齒輪和機械密封。工作時，氣體從吸氣端座強制吸入到張開的螺桿內，隨著螺桿的旋轉嚙合，氣體在螺桿和殼體形成的密封腔內被均速地推向排氣端，在這個過程中，密封腔內逐漸減少，氣體被逐漸壓縮，濕度升高，密度增加。這時從噴液盒連續不斷地噴入的冷卻液經霧化后，與氣體混合在一起，將氣體溫度冷卻并控制在70 ℃左右，在冷卻液的作用下，螺桿壓縮機單級壓比可以做到更大。再冷卻液噴入的同時，因螺桿轉子間隙內形成膜面，提高了壓縮腔的氣密封和壓縮容積效率。

在吸氣端和排氣端均設置了高性能的機械密封，他們阻斷了氣體向機體外和潤滑油側的泄漏，氣密性和安全性更高；同時這種組合密封使得壓縮機氣體與冷卻液和潤滑油的絕對分開，使得在選擇噴入壓縮腔內的冷卻液時就可以非常靈活，可以選擇廉價而比容值很高的水作為冷卻介質，也可以選擇適合各種壓縮氣體的油品，或者直接從被壓縮氣體中分離出來的液態成分。

3 LG螺桿壓縮機在集輸天燃氣工藝中的優勢

由于LG螺桿壓縮機優越的適應性和操作性及穩定性，相對于往復壓縮機和離心壓縮機而言，在氣體壓縮與集輸天然氣工藝中具備了明顯優勢。

關于零件數量看，雙螺桿壓縮機一共僅有300多個零部件，易損件很少，因而可以更長時間無故障運行，判斷故障點更加方便。

螺桿壓縮機由于陰陽轉子、缸體之間均保持適當的間隙，互不接觸，因而允許壓縮介質帶液甚至帶粉塵，可以多相混輸。

被壓縮或輸送氣體在大多情況下進出口壓力都是穩定的，但同時幾乎沒有那個場合，進出口壓力從來不會波動，螺桿壓縮機能承受很大范圍的進出口壓力波動，僅僅會在效率上有少許的下降。

濕式螺桿壓縮機由于直接將冷卻液噴入壓縮腔內，將氣體溫度控制在70℃甚至更低，而往復壓縮機內的排出溫度一般都超過100 ℃。

螺桿壓縮機設置機械密封組件，控制機械密封的油壓比排氣壓力略高，這樣即使機械密封損壞，工藝氣體也不會泄露到大氣中，機組的氣密性非常高。

螺桿壓縮機由于在工作時沒有不平衡力，因此振動很小，噪音主要是排氣噪音，因此螺桿壓縮機不需要進出口消音器，機組結構簡單，維修方便，工作可靠。

4 LG螺桿壓縮機在集輸天然氣工藝中的主要用途

LG螺桿壓縮機在集輸天然氣工藝中的主要用途有如下幾個方面。

（1）油氣田低產能天然氣以及氣井開發，后期，井口壓力逐漸降低到依靠自身壓力不能輸送到氣體處理廠集中處理時，需要對氣井產出天然氣進行增壓輸送或者降低氣井回壓以提高天然氣采收率。這一時氣期天然氣產出的天然氣不僅壓力，氣量變化大，而且往往還含有液體成分。

（2）在各大油田原油生產中，從轉油站及聯合站分離出的石油伴生氣，因為含有大量的液體輕烴成分及水分，而且由于受到分離設備承受能力及生產工藝的影響，壓力較低，一般都在0.2 MPa左右，需要增壓輸送LG螺桿壓縮機是最理想的設備。

（3）供氣干線末端大型天然氣設備及用戶供氣壓力不夠需要增壓、穩定供氣時，選用結構簡單、故障少、配套工藝及管理方面的LG螺桿壓縮機與調頻電機配合使用，是最佳方案。該方案以較少的投資，最得意的生產工藝，來滿足用戶對天燃氣量的需求，而且運行平穩、安全可靠。

（4）負壓及特種場合下的氣體壓縮與增壓輸送。

在油氣開發與石化企業生產過程中，涉及到易燃易爆、負壓狀態及氣體帶液多的工藝場合，例如負壓法原油穩定輕烴回收工藝中抽負壓設備、減壓增鎦過程中的負壓設備、大罐天然氣的回收，丙、丁烷制冷壓縮機等易揮發性烴類及可燃氣體的壓縮輸送，LG螺桿壓縮機有著其他壓縮機不可比擬的優越性。

5 結論

本機為雙螺桿壓縮機械設備，主電機通過疊片繞性聯軸器和主機陰陽轉子直聯驅動。氣體從壓縮機進口進入機內通過對陰陽轉子的高速嚙合旋轉進行介質的壓縮。壓縮氣體經排氣孔輸出。該壓縮機的進氣口和排氣口，可設計為進口上出，上進下出的結構，便于管線安裝和維修。

參考文獻

[1]上海壓縮機廠雙螺桿壓縮機簡介[S].

[2]石油工人技術等級培訓材料集輸（脫水）工[M].