[实用新型]无辅助冷却水道自然冷却CNG压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无辅助冷却水道自然冷却CNG压缩机。

背景技术

现有的CNG压缩机，包括由一级缸，二级缸，三级缸，四级缸共四级级差组成的气缸组件和缸体密封组件，以及驱动气缸活塞的运动机构的机身和电机，还包括连接上述部件的管路和阀门。当电机带动运动机构作旋转运动时，活塞被带动在气缸内作往复直线运动进行气体压缩。运动机构通过链传动带动润滑系统的机油泵和注油器实现润滑。现有CNG压缩机其活塞在缸体内往复运动压缩气体时，会产生大量的热量并传递给缸体，为了避免温度过高造成的烧瓦、拉缸等现象，必须在对压缩机缸体进行冷却，常规的冷却方式都是采用水冷却（缸体附带水道）或风冷却（缸体外加翅片）。但这样的冷却方式不仅增加了缸体的制造难度，费工费时，维修也不方便。而且由于气缸体积较大，限制了气缸容积，减少了气道流通面积。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种制造简单、加工维修方便、排量大、效率高的无辅助冷却水道自然冷却的CNG压缩机。

本实用新型采用的压缩机包括由一级缸，二级缸，三级缸，四级缸四级级差组成的气缸组件，缸体密封组件，以及驱动气缸活塞的运动机构的机身和电机，还包括连接上述部件的管路和阀门；所述一级缸的直径为84-120mm，一级缸的行程与直径之比λ为0.5-1.3。

 更进一步的改进是，所述一级缸体的直径为90 mm。特别是一级缸体的活塞平均运行速度Vm=2.2 m/s。

 更进一步的改进是，所述一级缸体的直径为108mm。特别是一级缸体的活塞平均运行速度Vm=1.77 m/s。

本实用新型压缩机设计思路采用高转速，压缩气体在气缸内停留时间非常短，气体压缩产生的热量来不及传给缸体（或只有很少的热量传给缸体），压缩气体已排出缸体外，缸体温升不大，可在允许的温度范围内达到热平衡，因此使CNG压缩机缸体实现了自然冷却设计（即缸体既无冷却水道也无风冷翅片）。由于省去了气缸冷却的冗余附件，这样同样体积大小的缸体可以设计更大的气缸容积和更大的气道流通面积，有利于提高排量和节省功率，同时也降低了缸体的制造和维修难度，减少了加工量。但要提高转速，受到许多因素的限制，最直接的要考虑有两大因素：（1）行程S与一级缸径D之比λ=S/D；（2）活塞平均速度Vm。我公司采取优化设计，一级缸的直径为84-120mm，如90mm、108mm且一级缸的行程与直径之比λ为0.5-1.3时，可以在保证设备寿命的前提下实现高转速。尤其是在活塞平均速度为Vm=2.2 m/s或1.77 m/s，对应的一级缸的直径为90mm或108mm时，效果最好。

 附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1所示的无辅助冷却水道自然冷却的CNG压缩机包括由一级缸1，二级缸2，三级缸3，四级缸4四级级差组成的气缸组件，缸体密封组件，以及驱动气缸活塞的运动机构5和电机6，还包括连接上述部件的管路和阀门；一级缸的直径为84-120mm，一级缸的行程与直径之比λ为0.5-1.3。

申请人在其开发的DTY系列D型 150型和300型两个系列的无辅助冷却水道自然冷却的CNG压缩机，同步转速分别为1500r/m和1000r/m，国内首创。高转速带来了高效率。由于压缩机转速提高，每单次压缩工作的时间大大缩短。在单位时间内泄漏量相同的情况下，单次压缩工作时间大大缩短，泄漏总量大大减少，排量加大，效率提高。为了实现高转速，压缩机的一级缸的行程与直径之比λ为0.5-1.3，150一级缸的直径为90mm，活塞平均速度为Vm=2.2 m/s。300型一级缸的直径为108mm，活塞平均速度为Vm=1.77 m/s。在未配置冷却附件的情况下，其排温分别为100℃和88℃。可以在保证设备寿命的前提下实现高转速且无需辅助冷却水道自然冷却的效果。

无辅助冷却水道自然冷却的CNG压缩机组是申请人在总结多年从事气举采气、欠平衡打井用高速高压气体压缩机设计制造的基础上，再结合中国国情，首创的具有中国特色的高速CNG压缩机，具有转速高、效率高、排量大、运转平稳、体积小、操作维护方便等优点，必将会为CNG产业的发展开创新的篇章。