然而✘☁••，天然氣作為一種清潔能源✘☁••，被廣泛應用於工業▩▩↟、住宅生活▩▩↟、軍事等領域↟▩↟。天然氣的合理運輸可以降低運輸成本✘☁••，促進天然氣消費↟▩↟。長距離輸送管道作為天然氣的主要輸送方式✘☁••，因其運輸成本低而得到了極大的發展↟▩↟。我國已經完成了西氣東輸▩▩↟、川氣東輸等許多大型天然氣輸送專案↟▩↟。家用天然氣壓縮機的選擇是天然氣長輸管道建設的難點之一✘☁••，如何合理選擇家用天然氣壓縮機成為關鍵問題↟▩↟。
 

 

天然氣輸送增壓工程是在現有裝置的基礎上增加輸送壓力✘☁••，充分利用管道輸送能力✘☁••，擴大輸送能力✘☁••，滿足下游使用者日益增長的天然氣需求↟▩↟。現有天然氣輸送工程✘☁••，管道設計壓力為6.3MPa✘☁••，加壓後預計輸氣量為53× 108m3/a↟▩↟。

 

一▩▩↟、家用天然氣壓縮機分類

 

家用天然氣壓縮機根據其工作原理可分為兩類:容積式和速度式[1]✘☁••，包括活塞式▩▩↟、隔膜式▩▩↟、離心式▩▩↟、軸流式等↟▩↟。每種壓縮機都有不同的特性↟▩↟。根據不同的工藝條件和不同的使用環境✘☁••，適用的壓縮機型別是不同的↟▩↟。選擇合適的壓縮機不僅可以節約能耗✘☁••，還可以提高裝置執行的穩定性↟▩↟。

 

活塞式家用天然氣壓縮機依靠活塞的往復運動透過改變容積來給氣體加壓↟▩↟。活塞式壓縮機的每個迴圈包括膨脹▩▩↟、進氣▩▩↟、壓縮和排氣四個過程↟▩↟。當壓縮機的尺寸被確定時✘☁••，其體積變化規律也被確定↟▩↟。即使流量發生變化✘☁••，它對輸出壓力的影響也相對較小↟▩↟。根據往復壓縮量的作用方式✘☁••，活塞式壓縮機的最大輸出壓力可達500兆帕以上✘☁••，單級壓力比可達3∶1 ~ 4∶1✘☁••，單級壓力比高✘☁••，輸出壓力穩定↟▩↟。

 

然而✘☁••，由於體積變化✘☁••，需要具有一定尺寸的盒子來提供壓縮位置✘☁••，這導致較大的佔據面積和有限的流速✘☁••，該流速略小於離心壓縮機的流速↟▩↟。同時✘☁••，當流量過高或壓力比過高時✘☁••，排氣溫度也會升高↟▩↟。由於閥門材料和密封要求的限制✘☁••，排氣溫度要求低於176℃↟▩↟。對於高壓縮比的活塞式壓縮機✘☁••，當採用多級壓縮時✘☁••，還配有冷卻系統✘☁••，該冷卻系統結構複雜✘☁••，由於往復運動而導致氣體輸出不連續↟▩↟。對於需要穩定和連續輸出的系統✘☁••，需要緩衝罐↟▩↟。

 

離心式壓縮機是一種速度渦輪壓縮機✘☁••，它透過增加流體動能✘☁••，然後將動能轉化為壓力來提高這種形式的氣體↟▩↟。由於每級流體獲得的動能有限✘☁••，離心式壓縮機的單級壓力相對較小✘☁••，因此離心式壓縮機為多級壓縮結構✘☁••，能夠提供的最大輸出壓力略小於往復式壓縮機↟▩↟。

 

葉輪透過連續旋轉對氣體做功✘☁••，流量可達2×105m3/h左右✘☁••，具有振動小▩▩↟、排氣連續▩▩↟、無週期性脈動效應▩▩↟、磨損小▩▩↟、使用壽命長的優點↟▩↟。離心壓縮機穩定工作範圍窄✘☁••，需要一套控制系統↟▩↟。當流量太小且沒有響應時✘☁••，將會引起喘振✘☁••，這將會對機器本身和相關裝置造成損壞↟▩↟。對於流速過小的系統✘☁••，離心壓縮會使其結構過小✘☁••，導致擴散器尺寸過小✘☁••，影響氣流↟▩↟。

 

軸流式家用天然氣壓縮機也是一種速度渦輪壓縮機↟▩↟。其工作原理與離心壓縮機基本相同↟▩↟。不同之處在於軸流式壓縮機的流體運動方向平行於軸✘☁••，而離心式壓縮機中的流體沿著垂直於壓縮機軸的方向運動↟▩↟。軸流式壓縮機的流量高於離心式壓縮機✘☁••，但出口壓力較低↟▩↟。雖然維修簡單✘☁••，但葉片結構複雜✘☁••，製造工藝要求高✘☁••，穩定工況範圍窄✘☁••，恆速時流量調節範圍小✘☁••，適用於高流量▩▩↟、低壓比的環境↟▩↟。