实际循环进气量图
DV1——余 隙容积膨胀 造成的新鲜 气体减少量 DV2——压 力损失、气 流脉动等原 因造成的容 积损失
Vh
实际循环进气量图
排气过 压缩过 程 程 余气 膨胀过 程 吸气过 程
余气 膨胀容 积 余隙容
吸气容 积
实际循环进气量图
最高 吸排 压力 最低 排气 压力 最高 吸气 压力 最低 吸气 压力
十字头是连接活塞杆与连杆的零件，它具有导向和动力传 递的作用，连杆力、活塞力、侧向力在此交汇。
压缩缸中体
压缩缸中体内设有十字头滑道，两侧开有孔口，以便装拆十字头、填料及活塞等， 为直接观察到十字头工作情况，孔口有用有机玻璃盖板盖住。中体上部设一凸台， 是安装连接压缩缸进气分离器的地方，从而可使机级布置得紧凑。在上部还设有 填料漏气引出接孔。中体与机身连接后，其滑道的一部分伸入机身内，滑道上部 开有油槽和油孔接收机身内飞溅并集中起来的润滑油，用以润滑十字头销和滑道
整体式燃气压缩机结构
动力部分 动力缸组件 动力活塞 机身部分 机身组件 曲轴连杆机构 中体组件 压缩部分 压缩缸总成 余隙缸 需要承受 高热应力， 同时又要组织好最佳工作过程，所 以其结构合理性显得十分重要。燃气机组动力缸 采用高级耐蚀铸铁制成，缸体和缸盖均为双层 结构，动力缸壁镀铬耐磨。 缸体夹层由一横壁分隔成前后两半部，前半 部夹层与缸盖夹层相连通，并通入冷却水，冷却 水由缸体下部两侧进水法兰入夹套，再由缸盖上 侧法兰口出。缸体后半部夹层与动力活塞筒体构 成扫气室，由动力活塞杆填料将扫气室与曲轴箱 隔开。气缸内壁中部沿内径周边布满进、排气孔 口，上部孔口为进气口，直接与扫气室相通，下 部孔口为排气口，直通排气法兰，并通过排气管 与消音器连通。进、排气孔口的位置、布置形 式及角度直接影响动力缸的扫气效果及工作效 率，所以设计和制造动力缸及为重要。此外缸 体顶侧及两侧各设有一个润滑小孔，由注油器柱 塞油泵压力注油润滑气缸与活塞环。
4、气体过程指数为定值
•循环过程 进气 压缩 排气
外 理论循环P-V图
止点
内止点

4－1 吸气过程 1－2 压缩过程 2－3 排气过程
P 3
行程S
2
1
4
V
活塞式压缩机热力学原理
压缩机级的实际循环
•实际循环与理论循环的区别： 1、存在气体膨胀过程（余隙容积的影响） 2、进气过程线低于名义进气过程线（压力损失的影响） 排气过程线高于名义排气过程线 3、压缩、膨胀过程指数变化（热交换的影响） •循环过程 膨胀 进气 压缩 排气
塞杆，小手轮用来背紧大手轮）。杆
排气过 程 余气 膨胀过 程 吸气过 程
压缩过 程
压缩机生产应具备的必要的工艺



除机组撬装设备外应设有原料气进气阀、排气止回 阀、排气阀，机组加载、卸载旁通阀、原料气放空 阀、安全阀，机组分离器排污阀。 工艺区设有原料气过滤分离器，不能让气田水等进 入压缩缸。 燃料气、启动气应是净化后的天然气，温度≥2℃ 。 燃料气H2S含量不应超过2.3g/Nm3,工艺区一级调 压后不超过0.5~1.0MPa，且设有燃料气过滤、计 量装置。缸头直接启动气压力为1.8~2.5MPa。
作功冲程

在发动机活塞接近上死 点 时，燃气喷射阀就向 气缸内喷入天然气 ，封 在动力活塞头部内的混 合气体在接 近 压缩冲程 终点前，由火花塞点燃， 混合气体燃烧膨胀作功， 迫使活塞向曲轴端运动， 这就是作功冲程。
扫气、排气过程

当发动机活塞向下死点运动至排 气口打开时，燃烧后的废气就由 排气口排出，这个过程称为排气 冲程；活塞继续运动至进气口打 开时，吸入活塞后部扫气室的空 气被压缩到一定的压力，在此压 力下，新鲜的空气（或混合燃料 气）由进气口进入发动机工作腔 内，并吹扫残留在发动机工作腔 内的废气，有助于废气的排出， 这个过程就是扫气冲程，稍后， 活塞又向缸头运动，又开始下一 循环的吸气、压缩冲程。
Air Intake
两冲程发动机的优点
每转一圈做功一次
设计简单，运动部件少 活塞无“侧向负荷” 曲轴箱油无污染
Fuel Injection
Exhaust
活塞式压缩机剖面动态图
压缩机级的理论循环
•理论循环假设条件： •1、被压缩气体全部排出气缸(无余隙容积) 2、进排气无阻力、无气流脉动、无热交换 3、气缸无泄漏
分类
按排气量大小分（容积流量m3/min）
微型（<1），小型（1～10），中型（10～100），大型（>100）
按气缸作用型式分
单作用 双作用 级差式
按动力机与压缩机连接型式分
整体式 分体式
ZTY压缩机二冲程发动机工作原 理
压缩冲程 动力冲程
扫气过程
吸气、压缩冲程

当发动机活塞向气缸头端运动，活塞 头部封住气缸吸气口并继续向上死点 运行时，活塞后部腔体形成瞬时负压， 混合阀靠压差打开吸入新鲜空气（或 混合燃料气）直至上死点，这个过程 叫吸气冲程。当活塞头部封闭排气口 并继续向上死点运动时，关闭在气缸 内的空气（或混合燃料气）被活塞压 缩直至上死点，这个过程叫压缩冲程。
F表示动力机为发动机的分体式。
功率265KW，一级缸缸径为190.5（71/2″），二级缸缸径为101.6（4″）的高压整体式天然气压缩机。
气田常用压缩机
整体式燃气发动机压缩机 分体式压缩机 车载式压缩机
DPC360机组
ZTY265机组
ZTY630机组
整体式燃气发动机压缩机结构特点及应用
440/470机身
曲轴与飞轮
皮带轮的传动是 三角皮带，其轮 缘上有数道皮带 槽，皮带的松紧 程度可以通过压 轮来调整。
曲轴两端主轴承为双列园锥滚子轴承，其内圈 与主轴颈是过盈配合，轴承只承受径向负荷，其两 内圈之间有一隔圈，可以通过改变隔圈的厚度来调 整轴向游隙。
曲轴组包括曲 轴、飞轮、皮 带轮、传动园 柱齿轮和滚动 轴承等
压缩部分

压缩缸
燃气压缩机组的压缩缸种类很多，一般为双作用结 构，每只气缸大多都配置有可调余隙缸。夹层内通 冷却水冷却气缸壁，控制润滑油温不致过高结炭。 气缸体两端侧面各设置有一至两个吸气阀和一至两 个排气阀，两端吸气阀气道同时与缸体的吸气口法 兰相通，并连接进气缓冲气；两端的排气阀同时与 缸体的排气口法兰相通，并与排气缓冲器相连。气 缸体通过缸座与中体连接，缸座内同样设有填料室 安装填料，用以密封活塞杆。气缸体顶侧及两侧中 央设润滑油孔，通注油器润滑缸壁。缸体盖端下部 设气缸支承座支承于基础上。气缸均采用优质抗硫 铸铁制成。
环状阀、网状阀、蘑菇阀 PEEK气阀 阻力损失小、寿命长
余隙缸
余隙缸活塞结构型式与一级压缩缸活 塞基本相似，有两道活塞环，但无支 承环，活塞体也采用抗硫铸铁制成， 活塞环仍采用填充氟塑料。活塞杆为 不锈钢材料，一端与活塞体以螺纹连 接，并用螺母背紧，另一端由调节架 支承并装有大小手轮（大手轮盘动活
机组的发动机和压缩机共用一个机身、一根曲轴，呈 180°对称平衡布置。发动机的动力通过十 字头和曲轴连杆机构传递给压缩机做功。曲轴两端分别安装皮带轮和飞轮，皮带轮用于驱动水泵 和空冷器风扇，飞轮主要用于储能，以稳定机组转速和减小振动。在飞轮内侧的曲轴轴颈上装有 一传动园柱斜齿轮，用以驱动卧轴，通过卧轴上的齿轮驱动调速器、注油器、永磁交流发电机， 通过卧轴上的凸轮驱动启动气分配阀、柱塞泵。发动机和压缩机及配套的燃料供给系统、冷却系 统、润滑系统、点火系统等安装在机座上，构成一台整体式撬装机组。该系列机组适用于含H2S 气田，含盐水、油水气质的天然气的集输，尤其对缺电的边远地区更显示其经济方便之优越性。 完全能满足生产工艺的工况。如高压气举15MPa，中压集输8MPa，低压采气2.0MPa的要求。
压缩缸结构示意图
压缩活塞

压缩活塞为盘状铸铁活塞，活塞体上装有活塞环和支 承环。活塞环和支承环的材料均为聚四氟乙烯，活塞环有 直开口和斜开口，在装入气缸时，应使各环开口错开一定 角度，支承环为整圈式。活塞杆与活塞体的连接方式以外 园和台肩定位，螺母背紧止退，与十字头体采用螺纹连接。
活塞环
活塞环
压缩机基本概念

压缩机：是一种用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机器。 也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。
制冷、空调与热泵
石油化工
空气动力
气体增压、输送（石油天然气工业） 天然气管道输送 城市煤气管道输送 天然气加气站 气体装瓶（氧、氮、CO2、
乙炔、甲烷等）
欠平衡钻井（空气、氮气） 油田注气
天然气压缩机编号说明
压缩缸直径，用Φ1×Φ2×Φ3表示 压力等级。用H表示高压；MH 表示中高压； M表示中压；ML表示中低压L表示低压； 机机组额定功率。单位：kW。 压缩机。用Y表示。 压缩介质。用T表示天然气。 机组型式。用Z表示整体式； D表示动力机为电动机的分体式；
例如： ZTY265H71/2×4，表示：
分类
•按排气压力高低分 (MPa)
风机 通风机 鼓风机 压缩机 低压 中压 高压 超高压
0.015
0.2(0.3)
1.0
10
100
分类
•按压缩机级数分（段）
单级，两级，多级
•按气缸中心线与地面相对位置划分
立式—气缸中心线与地面垂直
卧式—气缸中心线与地面平行 ,对称平衡式，对动式，H型，M型
角度式—气缸中心线与地面呈一定角度，如V型、W型、L型
分类
容积式依赖往复运动部件或旋转部件在工作 腔内周期性的运动，使吸入工作腔的等质量 气体体积缩小而提高压力,其特点是压缩机 具有容积可周期变化的工作腔
速度式则借助于作高速旋转的转子，使 气体获得很高速度，然后在扩容器中急 剧降速增压，使气体动能转变为压力能, 与此同时气体容积也相应减小。其特点 是压缩机具有驱使气体获得流动速度的 转子