用于伴生气回收的压缩机类型

　　1、往复式压缩机

　　工作原理：

　　往复式压缩机主要通过活塞在气缸内的往复运动来压缩气体。活塞由曲轴连杆机构驱动，当活塞向下运动时，气缸内容积增大，伴生气经进气门进入气缸;当活塞向上运动时，气缸容积减小，气体被压缩，压力升高，再经排气门排出。

　　例如，在双作用往复式压缩机中，活塞两侧均可进行进气和排气操作，从而提高压缩效率。

　　优点：

　　压力范围宽，能适应从低压到高压的各种压力条件，最大排气压力可达几十兆帕，适用于伴生气的高压压缩。

　　效率高，在适当的工况下，能有效地将伴生气压缩到所需的压力，其等熵效率可达70%～90%左右。

　　缺点：

　　由于是通过活塞的往复运动来压缩气体，所以流量比较小，因此单位时间内的气体流量有限。

　　结构复杂，活塞、连杆、曲轴等运动部件较多，维护成本较高。而且这些运动部件在高速运转时会产生较大的振动和噪声。

　　适用场景：

　　适用于气量少、压力要求高的伴生气回收，比如一些小油井或井口场合，伴生气需要压缩到较高的压力才能输送。

　　2、离心式压缩机

　　工作原理：

　　离心式压缩机主要依靠高速旋转的叶轮对气体做功，伴生气进入叶轮后，随着叶轮的旋转，气体在离心力的作用下被加速，气体的压力和速度都增大。然后，高速气体通过扩散器等部件，降低其速度并进一步增加其压力。

　　例如多级离心式压缩机通过串联多个叶轮，可实现更高的增压。

　　优点：

　　流量大，能处理大量的伴生气，适用于大规模伴生气回收。其流量范围可以从小流量到非常大的流量，一些大型离心式压缩机的流量可达每小时数十万立方米。

　　结构比较简单，运动部件少，主要由叶轮和轴组成，运转平稳，振动和噪音相对较小。

　　缺点：

　　增压能力比较有限，一般适用于中低压范围的压缩。单级离心式压缩机的压力比通常在1.1和1.3左右，多级离心式压缩机的最大排气压力一般在10MPa以下。

　　对气体品质要求较高，气体中的杂质可能对叶轮等部件造成损坏，因此通常在入口处安装过滤器等预处理设备。

　　适用场景：

　　常用于伴生气产量高、压力适中的大型油气田，如大型天然气处理厂，对大量伴生气进行集中压缩处理。

　　3、螺杆压缩机

　　工作原理：

　　螺杆压缩机通过一对相互啮合的阴阳转子来压缩气体。当伴生气进入压缩机的吸气口后，在阳极和阴极转子的齿间逐渐被压缩。随着转子的旋转，齿间容积不断减小，气体被压缩，最后从排气口排出。

　　例如双螺杆压缩机，两个螺杆转子反向旋转，气体在它们之间的啮合空间内被压缩。

　　优点：

　　具有良好的连续进排气特性，流量稳定，在很宽的工况范围内都能保持较高的效率。

　　结构紧凑，体积相对较小，安装方便，对进气中的杂质有一定的容忍度，可以在一定程度上处理含有少量杂质的伴生气。

　　缺点：

　　压比一般不是很高，单级螺杆压缩机的压比通常在7-10左右。而且随着压比的提高，其效率会下降。

　　由于转子间有间隙，可能会出现一定的气体泄漏，一定程度上影响压缩效率。

　　适用场景：

　　适用于有中等流量和压力要求的伴生气回收，比如一些中型油井或油气处理站压缩中压范围内的伴生气。

　　它们之间的比较：

　　1、流量方面

　　往复式压缩机：流量相对较小。它的工作原理决定了它通过活塞的往复运动逐渐压缩气体，单位时间内的进气和排气量有限。通常用于处理流量较小的伴生气，如小油井的伴生气回收，流量范围可能在几立方米每小时到几百立方米每小时之间。

　　离心式压缩机：它的显著优势是流量大。它依靠叶轮的高速旋转推动气体，可以在单位时间内处理大量的伴生气。可以满足大型油气田或天然气处理厂的大规模伴生气回收需求，流量范围从几千立方米每小时到几十万立方米每小时。

　　螺杆式压缩机：流量介于往复式和离心式之间。它的进气和排气过程比较连续和稳定，流量范围一般在几十立方米每小时到几千立方米每小时之间。适用于中等流量伴生气回收场景，如中型油井或油气处理站。

　　2、从压力范围上看

　　往复式压缩机：压力范围宽，能产生较高的压缩比。能够将伴生气从低压压缩到高压，最大排气压力可达几十兆帕，适用于伴生气的高压压缩，满足长距离输送或特定高压工艺的要求。

　　离心式压缩机：一般适用于中低压范围。单级离心式压缩机的压比通常在1.1~1.3左右，虽然可以通过多级串联提高压力，但最大排气压力一般在10MPa以下，主要用于伴生气的中低压压缩。

　　螺杆式压缩机：压比比较有限。单级螺杆式压缩机的压比通常在7~10左右。随着压力比的增加，其效率降低，适合于中压范围内伴生气的压缩。

　　3.效率方面

　　往复式压缩机：在适当的工况下，其效率较高，等熵效率可达70%~90%左右，但其效率受活塞环与缸壁摩擦、气门阻力等因素影响较大，在高流量时效率可能下降。

　　离心式压缩机：在设计条件下效率也相当高，尤其处理高流量气体时，效率表现良好。但其效率对进气流量和压力的变化比较敏感，偏离设计条件时效率可能大幅下降。

　　螺杆式压缩机：由于其进气和排气都是连续过程，减少了压力波动对效率的影响，因此在很宽的工况范围内都能保持较高的效率。但随着压比的提高和泄漏率的增加，效率也会受到一定的影响。

　　4、结构与维护方面

　　往复式压缩机：结构复杂，运动部件多，如活塞、连杆、曲轴等，这些部件之间的摩擦磨损需要定期维护，而且由于运动部件的惯性力，在运行过程中会产生较大的振动和噪声，维护成本较高，需要定期更换活塞环、气阀等易损部件。

　　离心式压缩机：结构比较简单，主要运动部件是叶轮和轴，运转平稳，振动、噪声小，日常维护主要集中在清洗叶轮和保养轴承，维护相对简单。但如果叶轮等关键部件损坏，对部件的制造精度和平衡性要求较高，维修成本较高。

　　螺杆式压缩机：结构紧凑，体积小，其运动部件主要是螺杆转子，由于转子之间存在间隙，容易发生气体泄漏问题。维护工作包括转子检查、密封件更换等，维护费用介于往复式和离心式之间。

　　5、对进气质量的要求

　　往复式压缩机：对进气质量有一定的要求，但相对也有一定的容忍度，少量杂质进入可能会影响活塞与缸体之间的密封性或损坏气阀，但在进气口安装简单的过滤器等设备可以在一定程度上解决问题。

　　离心式压缩机：对气体质量要求较高，由于高速旋转的叶轮容易被杂质损坏，因此通常在进气口安装过滤器、分离器等高效的预处理设备，以保证进入压缩机的伴生气比较纯净。

　　螺杆式压缩机：对进气质量有一定的容忍度，可以处理含有少量杂质的伴生气，但如果杂质过多，也会影响螺杆转子的啮合和密封，从而影响压缩机的性能和使用寿命。