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立式与卧式液压的比较

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2013-12-05 15:07:00【

  在中国CNG汽车加气领域,子站压缩机经历了传统机械式压缩机和液压平推子站系统后,出现了第三代液压活塞式子站压缩机。它继承吸取了前两代压缩机的优势,同时也克服了前两代压缩机的缺憾,充分利用了槽车内天然气压力能,具有节能环保、占地少、投资省、建站流程简单、运转成本低等优点。液压压缩机在国内的使用经历了从进口到国产的发展过程,以其安全高效的特点在国内CNG子站中得到了越来越多的使用,也代表了子站压缩机的一种发展方向。国产液压活塞式压缩机主要有武汉齐达康为代表的立式和以青岛绿科为代表的卧式两种结构形式。现将立式与卧式液压压缩机作一个全面的比较:

  一、立式液压压缩机
  结构原理:
  工字形活塞杆将上面气缸分隔为A、B两个腔,将下面气缸分隔为C、D两个腔,如下图:


  工艺流程:
  ①液压站输出的高压油进入C腔,B腔的油回油箱(近似认为回油箱的油压力为0),活塞杆向下运动,槽车内气体进入A腔,(一级进气),而D腔的气体则经压缩后流出(一级压缩),进入冷却器,完成一级压缩过程;当活塞运行到极点时,液压站换向阀将会换向,输出的高压油进入B腔,C腔的油回油箱,活塞杆向上运动,槽车内气体进入D腔,(一级进气),而A腔的气体则经压缩后流出(一级压缩),进入冷却器,完成一级压缩过程
  ②当两个这样的气缸串联时,就构成了两级压缩。

  特点:
  气缸和油缸双缸一体结构,液压油每运行一个行程,都会将气缸壁冷却一次,因此气体和气缸壁的温度较低,不需水套缸冷却;
  一组气缸只有一级压缩,要想两级压缩需用两组气缸;
  轴向尺寸相对较短,大于两倍行程,可以立式安装;
  各支承环和液压活塞环不存在偏磨现象;
  油附着在缸壁上形成极薄油膜,使输出气体内含极少量油;
  经过受力分析,所需油压=(排气压力-进气压力)/2;额定压力为31Mpa的油泵工作范围始终在16Mpa以下。
  当密封件损坏时,天然气会向液压油中泄漏(受力分析可知:A腔气压总是大于B腔油压、D腔气压总是大于C腔油压),导致油泵声音异常,易诊断。

  二、卧式液压压缩机
  结构原理:中间一个油缸带动两边的两个气缸,每个气缸分为两级压缩。


  工艺流程:
  ①活塞杆向右运动时,槽车内气体由A进入左边气缸的一级腔(一级进气),而右边一级腔的气体则压缩后经B流出,进入冷却器,完成一级压缩过程;同时,冷却后的气体由G进入二级腔(二级进气),左边气缸二级腔内的气体则压缩后经D流入二级冷却器,然后排出。
  ②相反,活塞杆向左运动时,槽车内气体由E进入右边气缸的一级腔(一级进气),而左边一级腔的气体则压缩后经F流出,进入冷却器,完成一级压缩过程;同时,冷却后的气体由C进入二级腔(二级进气),右边气缸二级腔内的气体则压缩后经H流入二级冷却器,然后排出。

  特点:
  1.气体与液压油是分开的,液压油只能通过活塞杆上形成的油膜与气体相溶,气体含油量低;
  2.一组气缸可满足两级压缩;
  3.由于一组气缸满足两级压缩,则其活塞杆的杆径必须较大(根据压缩机原理,如果活塞杆的杆径较小,则相当于一级双作用压缩,而不是两级压缩),因此活塞杆的重量较大,各支承环和液压活塞环存在偏磨现象;
  4.气体温度较高,最高可达160℃。气缸散热较差,为保证压缩效率和密封件寿命,需要增加水套缸,用水冷却气缸,使出口气体温度保持在135℃以下;
  5.轴线尺寸长,至少有三倍行程的长度,卧式安装较为合理;
  6.经过受力分析,所需油压=排气压力-进气压力,额定压力为31Mpa的油泵工作范围始终在27Mpa以上。
  7.当密封件损坏时,天然气会向空气中泄漏,不易察觉和诊断。

  三、立式和卧式液压活塞压缩机综合比较如下:

 

序号
对比项目
卧式
立型
备注
1
泄漏方向
对空气(不易察觉)
对液压油(易察觉)
液压油含气体时油泵会产生异常声
2
所需油压
高(27MPa以上)
低(16MPa以下)
油压高时,油泵的内泄量增大,效率略低,且噪音稍大
3
结构
卧式
立式
立式结构便于安装维修
4
单缸压缩级数
2级(压比匹配难)
1级
小排量时卧式结构有优势
5
气体及缸体温度
高(气缸需水套冷却)
低(气缸风冷即可)
立式结构可实现全风冷
6
气体含油量
更低
 
7
维修性
困难
简单

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