随着中国石油工业的发展，往复式天然气压缩机在油气生产和运输领域越来越受欢迎。由于其压力范围广，效率高[1]，它们对天然气处理不可或缺，并被用于天然气生产。作为最重要的耗能设备，加强对天然气压缩机能耗影响因素的研究，提高其工作效率具有重要的现实意义，接下来小编简单介绍一篇优秀工业论文。
1往复式天然气压缩机工作原理
1.1往复式天然气压缩机基本结构
往复式天然气压缩机主要由主机和辅机组成，主机主要部件有机身、中体、驱动机、气缸、活塞、传动部件、气阀、密封件等，辅机主要有气路系统、冷却系统和润滑系统[2]。根据工作要求不同，往复式压缩机由不同的列组成，每一列都由相同的传动部件、活塞、中体及中间连接筒组成，同时使用密封填料填满中间连接筒和气缸的一侧，另一侧连接刮油环，连杆较大的一侧连接曲柄销，与曲轴一起做圆周运动，连杆较小部分连接十字头做往复运动。
1.2往复式天然气压缩机工作原理
往复式天然气压缩机工作时，曲轴旋转，通过连杆连接活塞，带动活塞进行往复运动，由活塞与气缸内部封闭的空间会发生周期性变化，曲轴每旋转一周，带动活塞进行一次往返运动，气缸与活塞组成的空间内会依次发生进气、压缩和排气的过程，这个过程组成一个工作周期，这就是往复式天然气压缩机的工作流程。
2往复式压缩机功率计算
由往复式天然气压缩机工作原理可知，其做功主要消耗在气体压缩过程中，为了表征往复式天然气压缩机能耗情况，对压缩机气缸在工作循环中压缩气体消耗的总功用Li表示，即指示功量，单位时间内消耗的功用Ni表示，即指示功率，求取公式如下：式中:Ps为气缸吸气压力，(kgf/cm2);Pd为气缸排气压力，(kgf/cm2);Vh为气缸体积，(m3);λv为气缸的容积系数;K为天然气绝热指数;ε是压缩机气缸排气压力与吸气压力的比值;n为压缩机的转速，(转/分钟);σ为气缸内压力损失百分比，(%)。由以上指示功率Ni计算公式可知，当工作条件稳定时，即压缩机转速恒定、气缸尺寸不变的情况下，决定压缩机工作效率的主要因素有压力比、天然气性质及气缸密封性。
3压缩机功率影响因素分析
对于应用于生产现场的天然气压缩机，通常其气缸工作容积和曲轴的转速是固定的，因此，通过研究天然气性质和压缩机工作参数变化来分析其工作效率。
3.1气体性质对天然气压缩机功率的影响
为了研究气体性质对天然气压缩机工作效率的影响，选取了两种不同组分的天然气，在相同的条件下，分别测定其性能参数，研究表明：(1)天然气比重对压缩机工作效率的影响。随着天然气组分比重增大，气体压缩系数相应变小，同时，由于气体比重大，气体经过管道和阀门时压降更大，使得压缩机产生的压力比升高，压缩机功率变小，排气量减少。反之，当天然气比重减小，压缩机的指示功率变大，日排气量相应增加，压缩机工作效率更高。(2)天然气导热系数对压缩机工作效率影响。气体的导热系数大，受热温度易升高，因此，气体的导热系数影响压缩机工作过程中热交换，压缩机在吸气、压缩、排气过程中，由于压力巨大，会使得天然气温度上升，导热系数大的气体，温度上升更快，气体体积膨胀，使得能耗增加，排气量降低。(3)天然气压缩系数对压缩机工作效率的影响。天然气组成的烃类气体不同，其压缩系数会存在差异，天然气组分越轻，其压缩系数越大，在压缩阶段其体积变化越大，相同的气缸工作容积和进气压力条件下，排气量较大，消耗的功率也大。
3.2工作参数对天然气压缩机功率的影响
(1)排气压力对天然气压缩机工作效率的影响。由前面计算天然气压缩机工作指示功量和指示功率的公式可知，随着压缩机出口压力增加，指示功量和指示功率均变大。研究表明，随着出口压力变大，指示功量变大，但排气量出现下降。(2)进气压力对天然气压缩机工作效率的影响。前人研究表明，压缩机出口压力保持恒定时，进气压力对压缩机工作效率的影响，在单级压缩机和多级压缩情况下表现不同，对单级压缩机来说，随着进口压力升高，压缩机的功率先逐渐增大，后缓慢降低;压缩机采用多级压缩时，随着入口压力的升高，压缩机的功率变大，相应的排气量均增加。
4结语
天然气压缩机是石油天然气生产中广泛应用的设备，做好节能降耗工作具有重要意义，对于天然气气体性质(气体比重、压缩系数、导热系数)和工作参数(进气压力、排气压力)对压缩机工作效率的影响，需要针对性加强管理，最大限度的降低能耗，节约生产成本，为油田可持续发展提供保障。
参考文献：
[1]赵国山，仇性启.活塞式压缩机节能研究概述[J].通用机械，2006,(11)：72-76.
阅读期刊：新型工业化
《新型工业化》The Journal of New Industrialization(月刊)2011年创刊，以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面贯彻党的教育方针和“双百方针”，理论联系实际，开展教育科学研究和学科基础理论研究，交流科技成果，促进学院教学、科研工作的发展，为教育改革和社会主义现代化建设做出贡献。
