引言

天然气加气母站是专门为CNG汽车提供燃料的集接收、净化、压缩、储存、转运于一体的大型城市天然气运用基础设施，担负着城市公交、的士的供气保障任务。其核心部件多为大排量卧式多列活塞往复式压缩机。加气母站都在每台压缩机的进气入口端设有调压阀，保证压缩机的可靠运行。节流减压虽然稳定压缩机的入口压力，但浪费了原料气本来的压缩能量。其结果是增大了压缩机能耗；使压缩机每一级压缩比不均衡导致某级排温度过高，增加了压缩机维护成本，在高温天气下，因散热不佳，压缩机需间歇使用或无法使用。

由于服役时间长久，设备老化严重，武汉江钻天然气分公司的CNG母站用2#压缩机出现超温现象。特别是在夏季，天气炎热导致环境温度较高，同时车用气处于高峰，导致压缩机严重超温，甚至需要停机，进而影响了正常的生产和保供。针对上述问题，需采取一定措施对天然气压缩机进行降温改造，以保证压缩机的正常运行。

1 压缩机超温原因

武汉江钻天然气分公司的CNG母站用2#压缩机是由美国Ariel公司制造的型号为JGA/6的往复式压缩机，采用4级压缩，主要运行参数如表1所示。

从表1数据可以看出，压缩机各级压缩比失衡，其一、二级压缩比分别为3.56和2.62，而三、四级压缩比仅为1.89和1.42，导致其二级排气温度高达173℃。为了降低压缩机的排气温度，需对压缩机进行调节，均衡其各级压缩比。

区域内河道杂草丛生，流水不畅，加之居民随意向河道倾倒垃圾，导致河水污染严重。同时由于区域内水面较少，水生态环境较差，与新城的规划定位不相适应。

2 压缩机降温改造总体方案

目前国内外常用的往复式压缩机工况调节方式有：旁路回流调节、电机变转速调节、顶开进气阀调节和余隙无级调节。其中旁路回流调节和电机变转速调节无法调节压缩机各级压缩比，不适用于2#压缩机的降温改造要求；顶开进气阀调节方式对顶开气阀的时间有精确要求，而执行机构为高速运动部件，因此对控制和执行机构要求高、投资成本大。而余隙无级调节可不改变压缩机原主体结构，仅改造压缩机缸盖，而不改变机组原控制系统，通过液压控制油站来控制可变余隙容积，可实现调节压缩机排气量的同时均衡压缩机各级压缩比，从而达到减少能耗和降低压缩机排气温度的目的。它具有可靠性高、经济性能好、价格低廉等优点，更重要的是，它可以轻松解决压缩机超温停机的问题。

该公司降本节费的要求以及母站供气压力比较稳定等实际情况，项目组成员认为原有的PLC控制系统过于复杂，带点隐患点多，且造价昂贵。经过多次与设计方沟通交流，决定开发一种简单的去PLC控制的集成液压站，要求液压站能控制余隙执行机构全行程运动，且运动精密可调，操作简单，整个系统稳定独立。根据以上要求，开发了一种新型的液压控制站（TGKS 2.0液压控制系统），

机械式位移检测模块，取代了原有的位移传感器检测模式，结构简单，极大幅度降低了制造周期和成本，同时减小了因传感器等电气元件故障引起的设备停机概率，降低了停机维护费用。

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表1 2#压缩机主要运行参数

  

一级进气压力（MPa）0.792一级排气压力（MPa）2.82二级排气压力（MPa）7.41三级排气压力（MPa）14.04四级排气压力（MPa）20二级排气温度（℃）173.8功率（kW）326标方排量（m3/h）2100每标方耗电量（kWh/m3）0.155

（1）新的执行机构。去掉原有的磁致伸缩位移传感器，采用机械式余隙位移测量方法，使整体结构小而安全可靠，节省成本。且满足可调余隙范围在压缩机的体积排气量在55%～90%内进行无级调节。同时，设计简易安全检漏装置，防止油缸密封件失效。

（2）新的液压油站的改造。去掉PLC控制模块，采用人工机械式操作，大幅度降低成本，以适应母站现行的工况及运行需要。

如图1所示，在余隙油缸缸体柱塞密封组件密封沟槽内，开设泄漏检测口，直通缸体外面的球阀。当密封组件失效时，气缸里压缩气体会反向从余隙油缸密封失效处串入密封沟槽，如果打开球阀发现气体有刺漏声，并且连续不断排放，说明执行机构油缸密封组件失效，应及时更换密封组件。实物图如图3所示。

3 改造后的余隙无级调节装置

3.1 执行机构

改造后的执行结构主要由可调余隙气缸、整体式余隙活塞杆、液压油缸、机械式位移检测模块、泄露检测模块等组成（见图1）。其动力由小型液压站提供，通过液压站中手动换向阀控制油液方向，实现活塞杆在油缸中的左右运动。操作时，由一人操作手动换向阀手柄，一人通过机械式位移检测装置观察余隙活塞杆位置。余隙活塞的运动速度约为1.7 mm/s，在这种缓慢移动的情况下，观察者能精确把握余隙活塞是否到达指定的位置，保证余隙调节的高精度。

  

图1 执行机构示意图

 

注：1.机械式位移检测模块；2.液压油缸；3.整体式余隙活塞杆；4.泄露检测口；5.可调余隙气缸；6.压缩机气缸

此执行机构与改造前的执行机构相比，主要对位移检测模块和泄露检测模块进行了改造。

（3）降低成本。PLC控制降低了设备制造80%的成本。

在余隙柱塞末端，将原有的磁致伸缩位移传感器的安装位置改为余隙位移检测杆，并在端盖上加装测量套筒（见图1）。在封闭的测量套筒上开槽并加装标尺，便于直观的读出余隙调节位移量。

近几年，余隙无级调节技术已成功应用于工程实际，最具代表性的是由武汉理工大学的专利《活塞往复式压缩机余隙无级调节装置》，该专利已成功应用于荆门石化、锦西石化等多个石油炼化企业。随着余隙无级调节技术在实际工程应用的日益广泛，该技术已日趋成熟。

[2]原文：首当其冲，舍我其谁译文：If I don’t bear the burden,who else will?（Hawken 2016）

机械式位移检测模块实物如图2所示，余隙位移检测杆的伸缩长度即为气缸余隙容积大小调节量。检测杆伸出端最长即为余隙容积最小，伸出端最短即为余隙容积最大。

  

图2 机械式位移检测模块

（2）泄漏检测模块设计。

（3）新的调节模式。通过理论计算与大量现场试验，总结出天然气母站压缩机工控调节规律，并对调节量进行量化，为现场操作人员提供操作说明。

  

图3 泄漏检测模块

3.2 液压站

从站单元中,FPGA主要通过SPI接口控制ADS1258工作以及ISO1176T传输数据,硬件连接图如图4所示。

网络热词是指“网络语言中的热门词汇，其通常围绕社会日常生活和社会重大热点话题展开，是社会人以网络主体身份在网络中进行信息收集﹑发布和交换时使用频率较高的词汇”[4]。它主要分为两种，一种是新闻事件中当事人的原话，比如“打酱油”“很黄很暴力”“做俯卧撑”等；另一种是网友充分发挥主观能动性创造出来的，如“做人不能太CNN”“猪坚强”“范跑跑” 等 [5]143。

结合母站的实际运行和设备现场布置情况，并与武汉理工大学专家共同探讨，将专利《活塞往复式压缩机余隙无级调节装置》提出的余隙无级调节装置进行了以下几点改造。

新型液压站系统由油箱、油泵电机机组、蓄压器、余隙无级调节余隙缸和油路板等组成，液压站控制系统原理图如图4所示。

  

图4 液压站原理图

液压站实物如图5所示。从图中可以看出，去PLC控制后的液压站具有以下几个特点：

  

图5 TGKS2.0液压控制

（1）体积轻巧，稳定可靠。PLC控制后，整体体积仅为原有液压站的1/2，且只有一个防爆电机为带火点，极大降低了隐患安全点。

（2）控制简单，操作方便。当需要调节余隙执行机构时，只需打开油泵电机开关，操作手动换向杆，使余隙活塞位移到达指定位置，然后使手动操作杆归到中位，利用单向止回阀止住液压油，最后关闭电机开关及完成操作。工况调节系统与压缩机系统属于两套独立系统，互不干涉，因此，调整余隙位移可以是压缩机正常工作时。

（1）机械式位移检测模块设计。

3.3 余隙调节模式

对于多级压缩机而言，一级气缸余隙容积对压缩机的排气量和功耗起决定作用，一级气缸余隙容积减小时，排气量和功耗都增大，单位气体能耗几乎不变。二级气缸余隙容积的调节起到调节改级压缩比的作用，从而调节二级排温，使二级排气温度在正常范围内。而本项目，在提升了进气压力，在夏季与冬季气温不同的情况下，如何做到在保证二排温度正常的情况下，最大限度使压缩机运转稳定，最大限度提升排量，并且最大限度节能，如何在这三者之间找到最佳平衡点，是需要研究考虑的。

针对母站进气压力变化规律比较恒定，冬季用量高峰时期管网压力会降至0.9 MPa以下，夏季官网压力会升至1.25 MPa，分公司目前将2#压缩机调压撬设定调压至1.2 MPa。一级余隙活塞主要起调节气量的作用，同时平衡负载，防止压缩机过载；二级余隙活塞主要通过调节压缩比，起到调节排气温度的作用。通过理论计算与大量现场试验，最终制定了夏季和冬季不同进气压力情况下的余隙调节参数对照表，如表2所示。

4 降温节能改造效果

从改造后的压缩机工况调节系统正式投入运行后，2#压缩机运行情况得到明显改善。改造前后2#压缩机运行工况对比如表3所示。

文化具有多样性，每一种文化都应该受到尊重，无论国家大小与强弱。教学中，教师要帮助学生克服跨文化交际中可能出现的民族主义和思维定式，摆脱文化优越感、文化模式和文化偏见，既不妄自菲薄，也不妄自尊大，以包容、平和的心态去接受和感受不同的异域文化，学会处理和应对跨文化交际中的复杂情况，以适应国际合作办学的需要。

 

表2 余隙调节参数对照表

  

项目 夏季高温工况35℃ 冬季低温工况10℃一级进气压力（MPa）0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1号手柄位置30%余隙30%余隙30%余隙40%余隙45%余隙50%余隙55%余隙2号手柄位置30%余隙30%余隙30%余隙40%余隙45%余隙50%余隙55%余隙3号手柄位置90%余隙80%余隙70%余隙55%余隙65%余隙75%余隙75%余隙4号手柄位置90%余隙80%余隙70%余隙55%余隙65%余隙75%余隙75%余隙1号手柄位置0%余隙0%余隙10%余隙20%余隙30%余隙35%余隙40%余隙2号手柄位置0%余隙0%余隙10%余隙20%余隙30%余隙35%余隙40%余隙3号手柄位置30%余隙33%余隙35%余隙40%余隙45%余隙45%余隙50%余隙4号手柄位置30%余隙33%余隙35%余隙40%余隙45%余隙45%余隙50%余隙

 

表3 改造前后2#压缩机运行情况对比

  

项目改造前改造后一级进气压力（MPa）0.792 1.190一级排气压力（MPa）2.82 2.96二级排气压力（MPa）7.41 6.71三级排气压力（MPa）14.04 13.26四级排气压力（MPa）20 20二级排气温度（℃）173.8 123功率（kW）326 261标方排量（m3/h）2100 2600每标方耗电量（kWh/m3）0.155 0.100

与改造前相比，2#压缩机二排温度降低50℃，保证了2#压缩机的正常运行；同时提升压缩机排量约400 m3/h,约合每小时降低电机功率120kW，大大节约了2#压缩机运行成本。据母站数据统计，母站7～10月份2#压缩机平均每天工作约13 h，月节约电费3万元，年节约电费可达36万元。

共调查28个村落,主要分布在太湖流域。其中上海市12个、江苏省11个、浙江省5个,乡村性高村落16个,乡村性低村落12个,村落地理分布如图1所示。共调查4类生境的134个植物群落,各生境调查样点数量分布如表3所示。

5 结语

针对现有的余隙无级调节装置进行改造后的压缩机工况调节系统，其整体结构小、改造成本低、调节方便可靠，能更好地适用于武汉江钻天然气分公司CNG母站2#压缩机的实际运行情况。改造后，2#压缩机的运行状况得到很大的改善，其排气温度显著降低，解决了运行超温问题，进而保证了其全天候正常运行；提高了压缩机排量，使压缩机生产效率有所提高；同时，显著降低了压缩机轴功率，减小了其运行成本。

混凝土面板堆石坝在绕坝渗流研究及数据分析中基本采用过程线分析、圈套图法等。传统分析方法仅对单一孔内水位进行分析，孔位之间、库水位等之间的联系薄弱。本文以线性相关模型为工具，分析孔内水位相关性及与库水位的相关性，通过连通性试验方法。

参考文献

[1]林梅，孙嗣莹.活塞式压缩机原理［M］.北京：机械工业出版社，1987．

[2]郁永章.活塞式压缩机[M].北京：机械工业出版社，1982.

[3]金江明，洪伟荣，梁萌，等.往复压缩机气量调节方法的研究进展[J].压缩机技术，2007，（4）：28-32.