【乐虎集团的官方网站 】1、选型中容易产生的误区

 

　　许多客户在选用CNGnianxiangyuan 时由于对nianxiangyuan 的设计、运行状况及原理理解不多，并在某些错误信息的误导下，向厂家提供条件和需求的时候，往往会出现很多不切实际错误的需求，举例如下：

 

 

　　（1）希望nianxiangyuan 的工作范围越宽越好，尤其是吸气压力给出一个非常大的范围；（2）给出的条件越苛刻越好；（3）给出的条件及参数均为定值尤其是排量，往往容不得有下差；（4）过分强调一些参数的条件满足；（5）不了解nianxiangyuan 运行参数的关系，实际的运行工况改变后，仍需满足所有设计参数；（6）对自己所建站的实际情况并不了解，随意给出一个条件；（7）给出条件时只看静态条件，而动态条件与实际出入很大；（8）给出条件时过分考虑极端状态。

 

　　为了帮助客户选择z*适合的设备，本文将就影响nianxiangyuan 工作性能的几个主要条件做一些简单的介绍和说明。

 

　　2、nianxiangyuan 的主要设计参数及条件

 

　　nianxiangyuan 的参数需求很多，具体如表1所示。但对nianxiangyuan 实际运行情况影响z*大的参数却只有那么几个，而这几个参数也是客户在选型时必须仔细确认的，即：排气量、进气压力、排气压力、冷却方式。

 

 

　　3、怎样确定主要参数并选择合适的nianxiangyuan 设备

 

　　3.1 排气量

 

　　CNGnianxiangyuan 的排气量从严格意义上将应是在额定工况下（即吸气及排气压力均达到额定值时）的既定排量，标准允差-5%。而nianxiangyuan 在实际使用时的真实排量则是跟进气压力、环境温度的变化等密切相关。如果项目的各项工况（特别是进气压力），均满足设计值的情况下，实际使用时nianxiangyuan 的真实排气量会比设计的既定排量略大一些，这是因为当nianxiangyuan 刚启机工作时，末级排压尚未达到额定设计值，这时nianxiangyuan 工作较为轻松，容积效率也更高，排量更大，综合计算则nianxiangyuan 的实际总排气量会比设计排量略大一些。

 

　　一些用户提出排气量需求时，往往喜欢提一个整数值且不允许少于这个数值，而若恰好此排量对应的功率在电机档位上限时，则不得不使用大一档的电机以满足客户需求。而部分厂家则会利用客户不了解既定排量与实际排量的区别，在设计时便将以上两因素考虑进去，减小了nianxiangyuan 的既定排量，使其配套电机也可能会小一档或在电机功率相同时加大报大排量，从而达到即降低了成本还落下了更为节能的好名声。

 

　　z*能表现排量受进气压力变化而变化的nianxiangyuan 就是子站nianxiangyuan ：子站nianxiangyuan 的排量由于工作状态处在吸排压力都在变化的过程，其流量难以确定，加上大多数子站还有一个直充过程（即槽车内气体压力跃地面储存设备中的气体压力时，直接将槽车内气体不经nianxiangyuan 直接放入储存设备中），再加上子站机在进气压力大于7.6MPa时仅有第二级在工作，7.6MPa以下一级才投入工作，故其排气量还有一个突变。

 

 

　　从图1中我们可以看出，配套功率75kW的0.28/30-250型子站nianxiangyuan 平均流量只有800Nm3/h，但现在大多数厂家均将平均流量标在1200Nm3/h以上，实际是含了直充这一段（或采用变频）。由此可以看出吸气压力的高低对nianxiangyuan 的排气量影响是非常大的，如吸气压力额定值为0.5MPa的CNGnianxiangyuan 排气量，在吸气压力为0.2MPa时就只有额定排气量的50%。

 

　　另外，排气量的大小除了考虑项目的实际需求，还会受到项目本身可获得的供气指标、供电状况的影响。如：一般来说单台355kW以上应使用高压电机，而若此时需求的排量对应的nianxiangyuan 功率在355kW以上，则需要根据电网状况来决定单机功率和总装机容量。

 

　　而正确选定排气量的方式是在项目条件确定后，给出一个需求范围值，再让专业厂家根据电机容量配置一个z*合理的排气量。

 

　　3.2 进气压力

 

　　根据前面对排气量参数的描述，我们也基本了解了进气压力对nianxiangyuan 的排气量及整机运行的经济指标的影响非常大：即进气压力越高，每压缩1Nm3所消耗的功就越小。

 

　　由此我们建议在策划建CNG加气站时，应尽量向上游供气部门获取更高一些的进站压力。

 

　　有的客户不理解进气压力、排量与功率之间的关系，错误的认为虽然我的进站压力比较高，但还是选一个吸气压力低一些的nianxiangyuan 更稳妥一些，nianxiangyuan 低压都能工作则高压应不在话下，而实际情况则恰恰相反。

 

　　生产厂家在设计和制造nianxiangyuan 时，往往是按设计的进气压力来配备的电机，并进行的压缩比分配，当nianxiangyuan 的吸气压力达到设计值时，其电机是接近满负荷的，当吸气压力远大于设计值时，将会超负荷；反之，当吸气压力小于设计值时，电机功率呈下降趋势。

 

　　所以只要nianxiangyuan 的各级排气温度不超过180℃，nianxiangyuan 吸气压力向下覆盖的范围是非常广的。为此一些厂家将往复nianxiangyuan 这一基本特性，作为自己产品的优点向用户介绍（即所谓本公司产品吸气压力覆盖范围广）。

 

　　虽然往复nianxiangyuan 的吸、排气压力覆盖范围都非常广（主要是基于额定值向下覆盖），但它的z*佳工作工况却只有一个：即nianxiangyuan 的实际吸、排气压力与设计压力正好一致。

 

　　一般来说，实际工作时CNGnianxiangyuan 的排气压力波动不大，一般在22～25MPa左右。而许多地方的实际进气压力的波动范围却非常大，甚至出现了10倍以上的变化。那么针对这种情况，我们应当怎样来选用nianxiangyuan 呢？

 

　　（1）压力波动范围较小

 

　　（a）波动无规律，波动频繁的以中间值为设计压力，上下兼顾；

 

　　（b）波动有一定规律，应以保持时间z*长的压力作为设计参考压力。

 

　　（2）压力波动范围较大

 

　　（a）波动频繁宜采用变频运行；

 

　　（b）波动周期长，宜采用分段进气式或者增压机与主nianxiangyuan 串联的方式运行。

 

　　3.3 排气压力

 

　　多数客户都认为CNG加气站用的nianxiangyuan 的排气压力都是25MPa（或都应该是25MPa），甚至有的认为CNGnianxiangyuan 工作排压就是25MPa。其实活塞nianxiangyuan 的排气压力，是由nianxiangyuan 出口的背压所决定的。nianxiangyuan 的气阀均为自动阀，即气缸内的压力低时，进气阀被推开，气体进入气缸；当压缩过程中气缸内气压大于排气通道的背压时，气体推开排气阀进入排气通道。

 

　　有的人错误认为把nianxiangyuan 的排气压力提高后它向储罐的充气速度会更快一些，这是只看了后端，而忽略了当排压上升nianxiangyuan 排量反而会下降这样一个关系。

 

　　所以对于主要用于充罐用的母站nianxiangyuan ，我们没有必要要求nianxiangyuan 的排压必须为25MPa，这是因为我们的槽车上的储罐本身只能承受20MPa的工作压力。

 

　　说到这里，有些客户又会好奇CNG汽车上储气罐的z*高工作压力也为20MPa，而为什么标准站的CNGnianxiangyuan 的排压都是25MPa呢？其实这一排气压力设计是为了让加气站的储存设备中可以多存一些气体，这样就不需要即使只有一台车来加气时都要启动nianxiangyuan ，还可以避开用气高峰和选择在条件好（进气压力满足额定设计压力）的时候开机储气以降低成本。

 

　　而对于母站而言，站内储存意义不大，这是因为槽车容量较大，只用站内储存的气体通常是无法直接充满的，每次仍需开nianxiangyuan 才能满足需求。

 

　　3.4 冷却方式

 

　　CNGnianxiangyuan 冷却方式分为开式水冷、闭式水冷（也称混冷）、风冷、混冷。其中开式水冷却效果z*好，但耗水量z*大，占地面积z*大,且需修建蓄水池,冬天容易结冰。闭式水冷器不需要水池，但其冷却效果却比前者差。纯风冷比较适合中、小型nianxiangyuan 。对于大、中型CNGnianxiangyuan 采用混冷（即nianxiangyuan 机体采用风冷，nianxiangyuan 气缸采用闭式水冷），由于气缸冷却用水量较小，所以可以直接加入防冻液，这样就避免了冬天低温，因结冰而冻裂零件。

 

　　以上各冷却方式用户应根据自己的情况，选择z*适合项目工况的方式。

 

　　4、选择nianxiangyuan 时应当了解的一些基本概念

 

　　4.1 nianxiangyuan 的能耗

 

　　CNG加气装置中能源消耗z*大的当数nianxiangyuan ，也是加气站日常运营成本中除购气费用外z*大的一项开支，也是业主z*为关注的数据。这一数据也是设备厂家竭尽全力向客户推销产品时必须提及的数据，几乎100%的厂家都会说自己的产品是节能的，如：变频节能、高转速节能、无平衡腔节能等。有的厂家甚至高调宣称自己的产品比别人节能20%以上，这些技术是否真的能让nianxiangyuan 的效率提高这么多？在众说纷纭中我们必须认清以下事实：

 

　　（1）在nianxiangyuan 未制造并试车之前，厂家并不知道其实际功耗是多少，所提供的数据均为设计计算值。

 

　　（2）所有厂家的热力计算均为同一公式，只是一些经验数据的选用值略有不同，故指示功的真实计算结果应大体一致。

 

　　（3）在加气站未运转之前厂家并不知道其真正的功耗是多少，运转以后大多数也不知其他厂家设备的功耗是多少（除非你一个站用不同厂家的机器）。这是因为每个加气站的运行条件均不可能是完全相同的，比如气体成分、进气压力、进气温度、环境温度、冷媒温度、供电质量以及其他配套装置的运行状况等等都会对nianxiangyuan 的功耗产生影响，所以同一台nianxiangyuan 在不同的加气站运行，其功耗亦不尽相同。

 

　　（4）无论采用何种设备，我们将相同质量、相同状态的气体压缩到另一指定状态，始末状态及质量是相同那么电能（也可能是其它能量） 转换的气体内能的增量是相等的，也就是说不计效率的情况下大家的能耗是一样的。

 

　　那么怎样辨别一台nianxiangyuan 真实情况，以下技术哪些是真，哪些是假呢？

 

　　我们已经知道实际影响功耗的因素很多，在进行对比时一定要注意以下容易忽略或产生误区的地方：

 

　　（1）用参数表进行比对时，应用比功率来进行比对（每压缩1Nm3气体所用的功率），另外还应当注意其他参数，尤其是进气压力要一致；

 

　　（2）要用轴功率而不是配套电机功率进行比对：s*先我们要了解，电机在未满负载时其功率消耗并未达到其额定功率，也就是说132kW的电机未满负荷时，其功率消耗并不是132kW。由于设计理念的不同，可能会造成同一型号的nianxiangyuan 其配套电机会不一样，比如一台轴功率在110kW左右的nianxiangyuan ，有的厂家会配132kW，而另一厂家可能会配110kW，这是因为按设计规范电机应预留4%~7%的富余度，而另一家（尤其是按排量来设计的厂家） 利用Y系列电机z*高可超负荷15%的特性来配置电机，这并非是后者的技术和产品比前者先进，而仅仅是以牺牲电机的使用寿命来降低成本。而后者这样做不仅降低了成本，又在不知情的客户面前落下个节能的好名声，至于机器的性能及寿命那就不得而知了。当然名义排量一致而实际按下差（-5%） 设计的，轴功率将减少5%。

 

　　（3）nianxiangyuan 用于压缩气体的耗功称为指示功，用于克服机械摩擦的称为摩擦功，两者之和称为轴功。

 

　　CNGnianxiangyuan 电机功率的选取一般是在轴功率的基础上留4%～7%的富余度（恒工况nianxiangyuan 为10%～20%），选一个接近档位的电机，CNGnianxiangyuan 常用电机的功率在55、75、90、110、132、160、185、200、220、250、280、315、355、400 （kW）这些范围内，而轴功率测量在指示功的基础上考虑到机械效率的浊v的结果，即机械效率浊v=指示功Ni/轴功率No（若电机与主机采用皮带传动的，还要考虑一个传动效率0.96耀0.99），而中、大型nianxiangyuan 的机械效率为0.9耀0.95，高压机为0.8～0.85，则CNGnianxiangyuan 电机功率=（1.04～1.07） 指示功/浊v=（1.04～1.07）伊轴功率，综上所述我们可以看出指示功已占了轴功率的80%以上。

 

　　我们必须清醒的认识到按正规手段设计和制造的nianxiangyuan ，其真实功率消耗（比功率）是相差不大的，一般不会超过2%。

 

　　那么实际运行中为何有些厂家的产品会产生较大的差异呢？主要有以下原因：

 

　　（1）压缩比的分配，按照设计推测，多级nianxiangyuan 应按等压比分配，但有些厂家，因受机器受力构件的影响，需要调整并减少z*大活塞力而不能按等比设计。另设计虽为等比但受制造精度影响，而不能实现等压比。一些厂家尤其是国外厂商，为便于组织批量生产往往同一种nianxiangyuan 覆盖极宽的压力范围，自然也不能实现等压比分配。

 

　　（2）nianxiangyuan 的级间冷却效果也会直接影响其功耗。冷却效果越差其功耗越大，因越热的气体分子的平均动能越大，也就越难压缩。

 

　　（3）全系统气体流动阻力损失的影响。管道阀门的通流面积、管道走向均会对气体造成阻力损失，从而对功耗产生影响，阻力损失越大则功耗越大。

 

　　（4）泄漏对功耗的影响。nianxiangyuan 的泄漏分内泄漏和外泄漏，内泄漏主要是指活塞环、进排气阀的高压区气体向低压区泄漏，这些气体不会漏向系统外部，但将重新被压缩，从而加大了功耗；而外泄漏主要是指nianxiangyuan 活塞杆填料（动密封）及全系统流程中各密封装置对外泄漏，由于这部分气体漏向大气，不能回收和再压缩，则nianxiangyuan 的负荷会减小，再加上我们测流量的仪表均装在进站端，故若不注意售出气体的多少，反而会认为这种nianxiangyuan 的功耗更小，效率更高。

 

　　（5）nianxiangyuan 的制造和安装精度当然也会对nianxiangyuan 的功耗产生影响。如尺寸及形位公差的精度，将会对nianxiangyuan 摩擦功造成影响，由于CNGnianxiangyuan 的电机和主机几乎全是成撬交付，许多业主和安装公司往往会忽略电机与主机的对中问题，忽略了在安装过程中造成的底盘变形，造成对中误差，使得nianxiangyuan 振动加大，功耗上升。

 

　　4.2 流行的“节能”概念

 

　　目前行业内许多厂家均在推介自己的“节能”技术，那么这些技术的真实效果如何，我们共同来探讨一下：

 

　　4.2.1 变频节能

 

　　目前CNGnianxiangyuan 厂家中，许多都在向用户推介变频节能技术，我们在日常生活中也常听说变频节能这一概念，如变频空调、变频冰箱，那么变频CNGnianxiangyuan 真能节能吗？或像一些厂家宣传的节能约20%以上吗？

 

　　变频的主要作用是改变nianxiangyuan 的转数，从而改变nianxiangyuan 的排气量。我们知道相同缸径及行程的nianxiangyuan ，转数越高排气量越大功耗越大，同一台nianxiangyuan 吸气压力越低排气量越小功率越低。

 

　　当槽车内气体压力逐渐下降时，nianxiangyuan 的排气量减少，功率也在下降，电机功率富余度上升，这时我们用变频提高nianxiangyuan 转数，可以大大减少卸气时间：不变频子站机卸一车气约在4h左右，采用变频后只需3h左右，如图2，3。

 

 

　　但这也只是节约了75kW电机多开1h自身的消耗及其他附属设备如风机（水泵）等的消耗（压缩气体使其内能增加所用去的这部分主功耗是一样的），而非节约75kW·h的电耗。

 

　　另外，变转速后nianxiangyuan 将偏离z*佳活塞平均速度，nianxiangyuan 的气阀将难保持z*佳工况，其他配套装置如卸气柱、管道、阀门的阻力损失也可能会加大，相应功耗又有可能增大，活塞环、填料的使用寿命会有一定缩短，所以说变频并非适应所有场合，但有一点可以肯定，即变频可以加快装卸气速度这是毋庸置疑的，当我们的槽车有限，希望提高其利用率，变频无疑是z*佳选择，对加气量不大，地面储存容积也不大，甚至还利用槽车做储存容器的加气站，采用变频就没太多必要了，因为采用变频会加大投资（变频电机比普通电机价高许多，普通电机虽可变频，但寿命会缩短）及维修难度。

 

　　同理，母站采用变频可提高其充气速度，这是因为刚开始时，被充容器内的气压较低，也就使nianxiangyuan 的排气压力也低，功耗较小，有提高转速加大排量的空间。另外，采用变频可加大nianxiangyuan 对进气压力的适应范围，即进气压力低时提高转速，反之则降低转速。

 

　　总之，变频是一个十分成熟的技术，它并不神秘，它也不是万能的，是否采用变频应视加气站的运行条件而定。

 

　　4.2.2 高转速节能

 

　　其实高转速是比低转速nianxiangyuan 的比功率更大，由于CNGnianxiangyuan 压力变化太大，运行条件各不相同，所以行业未制定比功率标准，我们则借用JB/T53054-1999《一般用往复活塞乐虎电子游戏国际官网 产品质量分等》标准中队排压为0.7MPa，55～75 kW风冷nianxiangyuan 一等品的比功率，980r/min 以下为5.8kW/（m3/min）， 而980r/min 以上的为5.85kW/（m3/min）。这是因为转速越高，nianxiangyuan 越趋于绝热压缩，转速越低越趋于等温压缩，我们从示功图（见图4，5）可以看出，等温压缩要比绝热压缩的功耗要小，但要注意以下2点：

 

 

　　（1）排量、吸排气压力、泄漏、冷却效果、阻力损失等诸多因素都会对nianxiangyuan 功耗造成影响；

 

　　（2）我们通常拥电流表测量并计算出来的是视在功率，而非实际功率，无功无功率则是未被消耗的，所以也不会被电度表记载，而电度表上记录的只有有功功率，他们之间的关系公式为：视在功率(7)：在功率：S（kVA）= UI,有功功率：P（kW）=ScosΦ，无功功率：Q（kavr）=Ssinφ，功率因数：cosΦ=P/S；通过以上公式我们可以得出I=P/( U×cosφ)，从电机生产厂家的电气性能参数表中我们可以查询到，200kW的6极电机功率因素为0.88,10极设为l2由此我们可以计算出l1=P/(1.524U)，l2=P/(1. 42U)，因此在做同样大小的有功功率时（当P一样时），l1＜l2即200kW的6极电机电流小于10极电机(8\9)。

 

　　4.2.3 无平衡腔节能

 

　　提出这种论点的人认为有平衡腔的nianxiangyuan ，因nianxiangyuan 工作时从活塞环泄漏出来的气体会回到平衡腔并被送回进口重新压缩，所以要多耗功，那么没有平衡腔的nianxiangyuan 是不是就没有这个问题，为弄明白这个问题，我们先要弄清楚这些气体是从哪儿来的，它们是从活塞环泄漏出来的，那么，无平衡腔的nianxiangyuan 有没有活塞环？要回答这个问题我们先要知道哪些nianxiangyuan 有平衡腔。

 

　　一般说来，级差式尤其是正级差式nianxiangyuan 都有平衡腔，而双作用nianxiangyuan 、单作用nianxiangyuan 及部分倒级差nianxiangyuan 没有平衡腔。

 

　　以上几种nianxiangyuan 中双作用nianxiangyuan 和倒级差nianxiangyuan 活塞环泄漏的气体直接从压缩腔或高压腔漏到吸气腔低压腔，也需要重新压缩，一样的要耗功，而后两种单作用机泄漏的气体直接漏到大气中（机身带压的除外），故不宜采用，而一台4级压缩的双作用nianxiangyuan 因一列一级需多2根活塞杆，这样除活塞环泄漏外，又多了2组活塞杆与填料的泄漏通道，且与倒级差一样还会出现高压级处在轴侧（即填料侧），这就加大了气体向外泄漏的可能，这样内泄漏没减少，而外泄漏却加大了，见图6。

 

 

　　4.3 nianxiangyuan 的泄漏

 

　　行业内一般讲该泄漏量限在3译以下，影响该泄漏量的主要原因除制造精度及磨损外还与填料两端压力差的大小有关（这也是许多厂家选用法国利亚及贺尔碧格的原因），压力差越大泄漏量越大，而采用一列一级和倒级差结构易产生大的压力差，故其泄漏量要大于正级差结构。填料的磨损除因其接触密封必须会产生外，还与活塞杆的运动轨迹有直接关系，理想状态是活塞杆工作时只做往复运动。但因与活塞杆连接的十字头与滑道间存在滑动间隙，故实际工作时活塞杆仍存在摆动，摆动越大对填料的伤害亦越大，所以要减少填料的磨损，必须提高滑道及十字头的制造精度，以控制两者的配合间隙，从而达到减少nianxiangyuan 的外泄漏，延长填料寿命的目的如图7所示。

 

 

　　综上所述，选择nianxiangyuan 就像量体裁衣，nianxiangyuan 的设计工况与实际运行工况差异越小,nianxiangyuan 的运行效率就越好、可靠性就越高、使用寿命就越长。只有根据自身项目的基本需求和工况条件，与厂家沟通选择z*适合自己的设备才z*好。