一种天然气提氦用压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及一种天然气提氦用压缩机。


背景技术：

2.氦气是发展高科技不可缺少的重要气体之一。它在空气中含量极少（约5ppm体积分率），主要存在于天然气中，含量由千分之几到百分之几。深冷分离法是从天然气提氦的主要方法，该法利用氦液化温度极低的特点，在深冷条件下使几乎全部的甲烷和大部分氮气液化，经低温精馏分离出粗氦，继而在高压低温下使粗氦中残余的氮和甲烷冷凝，最后经吸附以获得纯氦。在利用深冷分离法提氦前，需采用压缩机使天然气中的氦预浓缩，即将天然气进行压缩，随后通过深冷分离法对浓天然气进行深冷分离和精制，从而提取出高纯氦。
3.其中，现有的压缩机具有配备有多个气缸，通过各种气缸的组合和余隙调节，满足用户对不同工况的要求。现有的压缩机存在以下技术缺陷：1、压缩机的气缸的活塞杆在做往复运动，将天然气进行压缩时，由于天然气的流动是不连续性的，进而造成气缸内引发脉动而引起整个压缩机振动，从而缩短了整个压缩机的使用寿命。2、从输出管线处排放出来的压缩天然气中仍然含有较多的水分，从而导致气液分离不彻底，降低了压缩天然气的质量。3、压缩机的各个气缸和管线均独立固定安装在指定位置，无法进行整体运输，因此存在使用不方便的技术缺陷。因此亟需一种使用寿命长、气液分离更加彻底、方便运输的天然气提氦用压缩机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种使用寿命长、气液分离更加彻底、方便运输天然气提氦用压缩机。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种天然气提氦用压缩机，它包括撬块，撬块上首尾相互连接有一级进气分离器、一级进气缓冲器、一级气缸、一级排气缓冲器、二级进气分离器、二级进气缓冲器、二级气缸、二级排气缓冲器、三级进气分离器、三级进气缓冲器、三级气缸、三级排气缓冲器、四级进气分离器、四级进气缓冲器、四级气缸、四级排气缓冲器以及四级排气分离器，所述一级进气分离器的进口端处连接有输气管道，所述四级排气分离器的出口端处连接有排气管道。
6.所述一级进气缓冲器与一级排气缓冲器之间连接有三个并联设置的一级气缸。
7.所述一级进气分离器、二级进气分离器、三级进气分离器以及四级进气分离器均为百叶窗除沫器。
8.所述一级排气缓冲器、二级排气缓冲器、三级排气缓冲器以及四级排气缓冲器的罐体内均焊接有用于减缓天然气流动速度的孔板。
9.所述一级气缸、二级气缸、三级气缸和四级气缸活塞杆的一端均与电动机的输出轴连接。
10.所述一级进气分离器与一级进气缓冲器之间、二级进气分离器与二级进气缓冲器
之间、三级进气分离器与三级进气缓冲器之间、四级进气分离器与四级进气缓冲器之间均连接有阀门。
11.本实用新型具有以下优点：本实用新型高转速、大吨位、精准配平、高强耐磨、脉动控制、合理成撬设计，使用强度高、寿命长、振动小、润滑高效、气液分离彻底、方便运输。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图；
13.图中，1-一级进气分离器，2-一级进气缓冲器，3-一级气缸，4-一级排气缓冲器，5-二级进气分离器，6-二级进气缓冲器，7-二级气缸，8-二级排气缓冲器，9-三级进气分离器，10-三级进气缓冲器，11-三级气缸，12-三级排气缓冲器，13-四级进气分离器，14-四级进气缓冲器，15-四级气缸，16-四级排气缓冲器，17-四级排气分离器，18-输气管道，19-排气管道，20-阀门。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：
15.如图1所示，一种天然气提氦用压缩机，它包括撬块，撬块上首尾相互连接有一级进气分离器1、一级进气缓冲器2、一级气缸3、一级排气缓冲器4、二级进气分离器5、二级进气缓冲器6、二级气缸7、二级排气缓冲器8、三级进气分离器9、三级进气缓冲器10、三级气缸11、三级排气缓冲器12、四级进气分离器13、四级进气缓冲器14、四级气缸15、四级排气缓冲器16以及四级排气分离器17，所述一级进气分离器1的进口端处连接有输气管道18，所述四级排气分离器17的出口端处连接有排气管道19。由于一级进气分离器1、一级进气缓冲器2、一级气缸3、一级排气缓冲器4、二级进气分离器、二级进气缓冲器6、二级气缸7、二级排气缓冲器8、三级进气分离器9、三级进气缓冲器10、三级气缸11、三级排气缓冲器12、四级进气分离器13、四级进气缓冲器14、四级气缸15、四级排气缓冲器16以及四级排气分离器17均固定在撬体上，只需移动或运输撬块，即可将整个压缩机移动到指定的位置，具有使用方便的特点。
16.所述一级进气缓冲器2与一级排气缓冲器4之间连接有三个并联设置的一级气缸3。所述一级进气分离器1、二级进气分离器5、三级进气分离器9以及四级进气分离器13均为百叶窗除沫器，百叶窗除沫器能够高效的除去掉天然气中的水分。所述一级排气缓冲器4、二级排气缓冲器8、三级排气缓冲器12以及四级排气缓冲器16的罐体内均焊接有用于减缓天然气流动速度的孔板，孔板能够对进入到排气缓冲器内的天然气进行减速。
17.所述一级气缸3、二级气缸7、三级气缸11和四级气缸15活塞杆的一端均与电动机的输出轴连接，通过电动机能够驱动气缸的活塞杆做往复的伸缩运动，进而对气缸的内腔进行压缩。所述一级进气分离器1与一级进气缓冲器2之间、二级进气分离器5与二级进气缓冲器6之间、三级进气分离器9与三级进气缓冲器10之间、四级进气分离器13与四级进气缓冲器14之间均连接有阀门20。
18.一种天然气提氦用压缩机的压缩工艺，该工艺包括以下步骤：
19.s1、打开各个阀门20，而后打开与一级气缸3、二级气缸7、三级气缸11和四级气缸
15的电动机，电动机驱动气缸的活塞杆做往复运动，以压缩气缸的内腔；
20.s2、向输气管道18内输入压力为0.05mpa的天然气，天然气顺次经一级进气分离器1、一级进气缓冲器2、一级气缸3而后进入到一级排气缓冲器4内，其中，天然气在流经一级进气分离器1时，一级进气分离器1第一次去除掉天然气中的水分，而后一级气缸3的活塞杆对进入一级气缸3内腔中的天然气进行压缩，以实现对天然气的第一次压缩；
21.s3、压缩后的天然气顺次经一级排气缓冲器4、二级进气分离器、二级进气缓冲器6、二级气缸7而后进入到二级排气缓冲器8内，其中，天然气在流经二级进气分离器5时，二级进气分离器5第二次去除掉天然气中的水分，而后二级气缸7的活塞杆对进入二级气缸7内腔中的天然气进行压缩，以实现对天然气的第二次压缩；
22.s4、压缩后的天然气顺次经二级排气缓冲器8、三级进气分离器9、三级进气缓冲器10、三级气缸11，最后进入到三级排气缓冲器12内，其中，天然气在流经三级进气分离器9时，三级进气分离器9第三次除去掉天然气中的水分，而后三级气缸11的活塞杆对进入三级气缸11内腔中的天然气进行压缩，以实现对天然气的第三次压缩；
23.s5、压缩后的天然气顺次经三级排气缓冲器12、四级进气分离器13、四级进气缓冲器14、四级气缸15，最后进入到四级排气缓冲器16内，其中，天然气在流经四级进气分离器13时，四级进气分离器13第四次去除掉天然气中的水分，而后四级气缸15的活塞杆对进入四级气缸15内腔中的天然气进行压缩，以实现对天然气的第四次压缩；
24.s6、经压缩后的天然气顺次经四级排气缓冲器16、四级排气分离器17，最后从排气管道19流到深冷分离设备中，排出的压缩天然气的压力为4.90~5.4mpa，以从压缩天然气中提取出氦。
25.其中，从该步骤s2中可知，在一级气缸3内腔的进口端和出口端分别连接有一级进气缓冲器2和一级排气缓冲器4，从而有效的防止了天然气在气缸内发生脉动，进而避免了压缩机振动，从而延长了压缩机的使用寿命。从该步骤s3中可知，在二级气缸7内腔的进口端和出口端分别连接有二级进气缓冲器6和二级排气缓冲器8，从而有效的防止了天然气在气缸内发生脉动，进而避免了压缩机振动，从而延长了压缩机的使用寿命。从该步骤s4中可知，在三级气缸11内腔的进口端和出口端分别连接有三级进气缓冲器10和三级排气缓冲器12，从而有效的防止了天然气在气缸内发生脉动，进而避免了压缩机振动，进一步的延长了压缩机的使用寿命。
26.此外，在步骤s2~s5中，在天然气输送到气缸的内腔前，均通过进气分离器去除掉天然气中的水分，即通过四次除去水分的工序，从而确保了从排气管道19输送出来的压缩天然气中不含水分，气液分离更加彻底，进而极大的提高了压缩天然气的质量。
27.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种天然气提氦用压缩机，其特征在于：它包括撬块，撬块上首尾相互连接有一级进气分离器（1）、一级进气缓冲器（2）、一级气缸（3）、一级排气缓冲器（4）、二级进气分离器（5）、二级进气缓冲器（6）、二级气缸（7）、二级排气缓冲器（8）、三级进气分离器（9）、三级进气缓冲器（10）、三级气缸（11）、三级排气缓冲器（12）、四级进气分离器（13）、四级进气缓冲器（14）、四级气缸（15）、四级排气缓冲器（16）以及四级排气分离器（17），所述一级进气分离器（1）的进口端处连接有输气管道（18），所述四级排气分离器（17）的出口端处连接有排气管道（19）。2.根据权利要求1所述的一种天然气提氦用压缩机，其特征在于：所述一级进气缓冲器（2）与一级排气缓冲器（4）之间连接有三个并联设置的一级气缸（3）。3.根据权利要求1所述的一种天然气提氦用压缩机，其特征在于：所述一级进气分离器（1）、二级进气分离器（5）、三级进气分离器（9）以及四级进气分离器（13）均为百叶窗除沫器。4.根据权利要求1所述的一种天然气提氦用压缩机，其特征在于：所述一级排气缓冲器（4）、二级排气缓冲器（8）、三级排气缓冲器（12）以及四级排气缓冲器（16）的罐体内均焊接有用于减缓天然气流动速度的孔板。5.根据权利要求1所述的一种天然气提氦用压缩机，其特征在于：所述一级气缸（3）、二级气缸（7）、三级气缸（11）和四级气缸（15）活塞杆的一端均与电动机的输出轴连接。6.根据权利要求1所述的一种天然气提氦用压缩机，其特征在于：所述一级进气分离器（1）与一级进气缓冲器（2）之间、二级进气分离器（5）与二级进气缓冲器（6）之间、三级进气分离器（9）与三级进气缓冲器（10）之间、四级进气分离器（13）与四级进气缓冲器（14）之间均连接有阀门（20）。

技术总结
本实用新型公开了一种天然气提氦用压缩机，它包括撬块，撬块上首尾相互连接有一级进气分离器、一级进气缓冲器、一级气缸、一级排气缓冲器、二级进气分离器、二级进气缓冲器、二级气缸、二级排气缓冲器、三级进气分离器、三级进气缓冲器、三级气缸、三级排气缓冲器、四级进气分离器、四级进气缓冲器、四级气缸、四级排气缓冲器以及四级排气分离器，所述一级进气分离器的进口端处连接有输气管道，所述四级排气分离器的出口端处连接有排气管道。本实用新型的有益效果是：高转速、大吨位、精准配平、高强耐磨、脉动控制、合理成撬设计，使用强度高、寿命长、振动小、润滑高效、气液分离彻底、方便运输。方便运输。方便运输。


技术研发人员：罗斌峰 张继平 甘新伟 张薇薇 王勇
受保护的技术使用者：四川金星清洁能源装备集团股份有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/8/17