專利名稱：車載式煤層氣壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車載式煤層氣壓縮裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有的用于煤層氣壓縮的裝置多為往復(fù)式壓縮機組，機組多為電機驅(qū)動，少量 為燃?xì)獍l(fā)動機驅(qū)動往復(fù)式壓縮機形式。機組存在外形尺寸龐大，笨重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易 損部件較多，排量較小，氣流有脈動且噪聲大，對基礎(chǔ)要求高等缺點。且裝置一般為 固定式，都存在不易靈活移動拆裝的缺點。發(fā)明內(nèi)窖本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點而提供的一種能適應(yīng)我國煤礦 瓦斯回收利用的特點的煤層氣壓縮裝置。其結(jié)構(gòu)簡單，體積小、振動小、平衡性能好、 容積效率高，壽命長，對基礎(chǔ)要求簡單、維護管理簡單，對濕壓縮不敏感、變工況適應(yīng)性強、方便流動、安全可靠。適應(yīng)我國中小流量煤礦煤層氣回收利用的需要，有利 于提高煤層氣的回收利用率。本實用新型 一種車載式煤層氣壓縮裝置，用于煤層氣回收利用系統(tǒng)中的壓縮環(huán) 節(jié)；包括壓縮機組、驅(qū)動機組、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、用于連接上述部件的油路、管路、以 及電氣開關(guān)、儀器儀表；其特點是，所述的壓縮機組為螺桿壓縮機，所述的驅(qū)動機組 為燃?xì)獍l(fā)動機；還包括齒輪箱離合器和兩個彈性聯(lián)軸器；所述的齒輪箱離合器設(shè)置在 所述的螺桿壓縮機與燃?xì)獍l(fā)動機之間，分別通過兩個彈性聯(lián)軸器連接，整體設(shè)置在載 重汽車上。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，還包括一車載固定裝置，所述的車載 固定裝置包括一機組底盤、 一小底盤；所述的機組底盤固定在載重汽車的大梁上；所述的小底盤上設(shè)置螺桿壓縮機、燃?xì)獍l(fā)動機、以及連接螺桿壓縮機和燃?xì)獍l(fā)4
動機為一體的齒輪箱離合器和兩個彈性聯(lián)軸器，組成一個可拆卸的整體單元；所述小 底盤安裝固定在機組底盤上。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，還包括一減振墊，設(shè)置在小底盤與機 組底盤之間。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，還包括一前置過濾器、 一高效氣液分 離器、 一噴液系統(tǒng)和一滑油系統(tǒng)；所述的前置過濾器設(shè)置在螺桿壓縮機的前端；所述 的高效氣液分離器設(shè)置在螺桿壓縮機的后端，噴液系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)設(shè)置在螺桿壓縮機 的旁側(cè)，并順序連接。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，所述的螺桿壓縮機采用進(jìn)口壓力控制 回流系統(tǒng)和采用最低壓力控制隔斷系統(tǒng)。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，還包括一進(jìn)氣濾器和一穩(wěn)壓裝置；所述的穩(wěn)壓裝置固定在小底盤上，通過管道連接在燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣端；所述的進(jìn)氣濾 器的進(jìn)口端與地下氣源連接，其出口端與穩(wěn)壓裝置的輸入端連接。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，還包括一甲垸濃度檢測裝置連接在燃 氣發(fā)動機的進(jìn)氣管道上。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，還包括一步進(jìn)電機調(diào)節(jié)閥，連接在燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣管道上。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，所述的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速波動值在±5%以內(nèi)。上述一種車載式煤層氣壓縮裝置，其中，所述的電氣開關(guān)、儀器儀表均采用防 爆型。本實用新型車載式煤層氣壓縮裝置由于采用了以上的技術(shù)方案，以螺桿壓縮機 作為煤層氣壓縮機組，以燃?xì)獍l(fā)動機作為驅(qū)動，整套裝置采用車載形式，使其具有多 項優(yōu)點1、 該螺桿壓縮機具有氣體壓縮比大，容積效率高，吸、排氣壓力穩(wěn)定；當(dāng)煤層氣中含有水分及液化重?zé)N或含有雜質(zhì)時，都不會影響機組正常工作；2、 結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易損件少，振動小，螺桿的磨損小，壽命長；且可根據(jù)不同工況采用不同材質(zhì)，確保耐腐蝕性；3、 采用優(yōu)質(zhì)機械密封，保證介質(zhì)氣不外泄；4、 可直接利用煤層氣作為燃?xì)怛?qū)動，調(diào)節(jié)方便，經(jīng)濟環(huán)保；5、 采用車載形式，具有移動性、靈活性、經(jīng)濟性等特點；6、 能耗少，振動小，效率高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，維護管理簡單；7、 現(xiàn)場的電氣設(shè)備，儀器儀表均釆用防爆型，確保了機組的安全運行。


本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖進(jìn)一步給出。 圖l是煤層氣回收利用流程圖。圖2是本實用新型車載式煤層氣壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖2的俯視圖。
具體實施方式
請參閱圖i，這是煤層氣的主要回收利用流程圖。包括礦井瓦斯源100、凈化分 離裝置200和煤層氣壓縮裝置300。從煤礦抽放出來的礦井瓦斯100經(jīng)過凈化分離裝 置200脫硫、脫水、脫C02、濃縮，然后經(jīng)煤層氣壓縮裝置30U壓縮增壓，再進(jìn)行進(jìn) 一步回收利用。請參閱圖2、圖3。本實用新型為一種車載式煤層氣壓縮裝置300主要包括螺桿 壓縮機l、燃?xì)獍l(fā)動機2、齒輪箱離合器3和兩個彈性聯(lián)軸器4、 5。還包括一儀表控 制系統(tǒng)9。所述的齒輪箱離合器3設(shè)置在所述的螺桿壓縮機1與燃?xì)獍l(fā)動機2之間， 分別通過兩個彈性聯(lián)軸器4、 5連接。起動時離合器脫排，發(fā)動機空載起動，待 發(fā)動機工作穩(wěn)定后再離合器接排。整套裝置采用車載形式，設(shè)置在運輸車輛上。 本實施例是設(shè)置在載重式汽車400上。本實用新型一種車載式煤層氣壓縮裝置，還包括--車載固定裝置6，所述的車載 固定裝置包括一機組底盤61、 一小底盤62;其中機組底盤61固定在載重式汽車400 的大梁上；小底盤62通過減振墊64安裝固定在機組底盤61上，在運輸和運行時起 到減振作用。在小底盤上設(shè)置螺桿壓縮機1、燃?xì)獍l(fā)動機2、以及連接螺桿壓縮機和 燃?xì)獍l(fā)動機為一體的齒輪箱離合器3和兩個彈性聯(lián)軸器4、 5，組成一個可拆卸的整體 單元。為更好的固定機組底盤，本實用新型還包括機組支撐裝置63，設(shè)在機組底盤下 方，固定支撐在載重汽車的邊框上。
本實用新型一種車載式煤層氣壓縮裝置，還包括一前置過濾器71、 一高效氣液 分離器72、 一噴液系統(tǒng)73和一滑油系統(tǒng)74;所述的前置過濾器71設(shè)置在螺桿壓縮 機的前端；所述的高效氣液分離器72設(shè)置在螺桿壓縮機的后端，噴液系統(tǒng)73和滑油 系統(tǒng)74設(shè)置在螺桿壓縮機的旁側(cè)，并順序連接。車載式煤層氣壓縮裝置的螺桿壓縮 機采用進(jìn)口壓力控制回流系統(tǒng)和采用最低壓力控制隔斷系統(tǒng)，保證壓縮機及相關(guān)系統(tǒng) 設(shè)備的安全性、可靠性。而且在螺桿壓縮機前置裝有前置過濾器71，可對煤層氣進(jìn)行 分離，凈化和粉塵的處理。
本實用新型一種車載式煤層氣壓縮裝置，還包括一進(jìn)氣濾器81、 一穩(wěn)壓裝置82、 以及一甲烷濃度檢測裝置83;所述的穩(wěn)壓裝置82固定在小底盤上，通過管道連接在 燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣端；所述的進(jìn)氣濾器81的進(jìn)口端與地下氣源連接，其出口端與穩(wěn) 壓裝置的輸入端連接。甲垸濃度檢測裝置83連接在燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣管道上。還包 括一步進(jìn)電機調(diào)節(jié)閥84，連接在燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣管道上。圖中85是發(fā)動機進(jìn)氣 口， 86是發(fā)動機出氣口。
車載式煤層氣壓縮裝置的燃?xì)獍l(fā)動機燃?xì)饪芍苯尤∽缘V井瓦斯氣口 ，燃?xì)庥?地下氣源直接經(jīng)過進(jìn)氣濾器、穩(wěn)壓裝置到燃?xì)獍l(fā)動機。為保證發(fā)動機的穩(wěn)定 運行，在發(fā)動機進(jìn)氣道上安裝甲烷濃度檢測裝置和步進(jìn)電機調(diào)節(jié)閥，根據(jù)瓦 斯氣體的濃度變化調(diào)節(jié)燃燒空氣的吸入量，從而保持發(fā)動機空燃比較恒定。
為保證安全操作，本實用新型一種車載式煤層氣壓縮裝置中的電氣開關(guān)、儀器 儀表均采用防爆型。
本實用新型車載式煤層氣壓縮裝置的螺桿壓縮機由燃?xì)獍l(fā)動機驅(qū)動。其中，燃 氣發(fā)動機的氣源直接取自煤層氣，可以有效利用當(dāng)?shù)啬茉矗?jīng)濟性強。且燃?xì)獍l(fā)動機 其優(yōu)點熱效率高(約35 % 37 %)，燃料氣消耗低(0.25 0.3m3/ kW'h)，調(diào)節(jié)方便。 煤層氣進(jìn)氣首先通過燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣濾器，進(jìn)行過濾，然后氣體進(jìn)入穩(wěn)壓裝置，穩(wěn) 壓后再進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機，同時在燃?xì)獍l(fā)動機燃?xì)馊肟谔幇惭b有甲垸濃度檢測裝置，檢 測信號與發(fā)動機調(diào)節(jié)閥聯(lián)動，使燃?xì)獍l(fā)動機可根據(jù)瓦斯氣體的濃度變化調(diào)節(jié)燃 燒空氣的吸入量，從而保持發(fā)動機空燃比較恒定，而保證輸出功率穩(wěn)定。
本實用新型車載式煤層氣壓縮裝置的控制技術(shù)主要涉及到裝置需根據(jù)煤層氣濃 度、壓力、溫度的變化進(jìn)行運行保護調(diào)節(jié)，主要在系統(tǒng)PID設(shè)計中，檢測信號與控制 可實現(xiàn)聯(lián)動。
工作時，煤層氣(瓦斯)先經(jīng)過前置過濾器進(jìn)行過濾、除塵，再進(jìn)入螺桿壓縮 機。在螺桿壓縮機中，煤層氣被壓縮，并由噴液系統(tǒng)對煤層氣進(jìn)行噴液冷卻，壓縮后 的氣體由壓縮機出口壓出，經(jīng)過高效氣液分離器除去液體后輸出。另外，螺桿壓縮機 采用具有進(jìn)口壓力控制回流系統(tǒng)和最低壓力控制隔斷系統(tǒng)功率的螺桿壓縮機，可保證 壓縮機及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備的安全性、可靠性。
本實用新型車載式煤層氣壓縮裝置實例樣機性能指標(biāo)為-
輸送量10mVmin;
進(jìn)口壓力微正壓 0.2Mpa，出口壓力0.5 1.0Mpa; 燃?xì)獍l(fā)動機功率范圍《100kW，氣體含水量《10ppm;
工作溫度為一5'C 45。C，在一5。C環(huán)境溫度下，裝置能夠順利啟動，在3 5 分鐘內(nèi)燃?xì)獍l(fā)動機煤層氣壓縮裝置達(dá)到穩(wěn)定運行 ，
車載式煤層氣壓縮裝置正常工作煤層氣甲垸濃度范圍40% 100%，氣體發(fā)動 機能采用煤層氣作為燃料進(jìn)行工作，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速波動率在土5%以內(nèi)，裝置能正常 穩(wěn)定安全運行。
車載式煤層氣壓縮裝置可根據(jù)煤層氣濃度、壓力、溫度的變化進(jìn)行運行保護調(diào) 節(jié)，在系統(tǒng)PID設(shè)計中，檢測信號與控制可實現(xiàn)聯(lián)動。
因為在一個煤礦采挖區(qū)域中，往往分布有多個瓦斯排放氣井，而每個瓦斯排放 氣井的瓦斯為間歇式排放。煤層氣裝置采用車載形式，可移動的模塊化結(jié)構(gòu)，在開采 面積較大的煤礦區(qū)域中，可根據(jù)所需回收的瓦斯抽放氣井位置的變化移動安裝壓縮裝 置。瓦斯開采期結(jié)束后，可在不同氣源地重復(fù)安裝使用。
綜上所述，可見，本實用新型用于煤層氣回收利用中的壓縮環(huán)節(jié)，具有移動性、 靈活性、經(jīng)濟性等特點，能適應(yīng)我國煤礦瓦斯回收利用的現(xiàn)狀和要求。而且其結(jié)構(gòu)簡 單，體積小、易損件少、振動小、容積效率高，壽命長，安全可靠，維護管理簡單。
權(quán)利要求1、一種車載式煤層氣壓縮裝置，用于煤層氣回收利用系統(tǒng)中的壓縮環(huán)節(jié)；該裝置包括壓縮機組、驅(qū)動機組、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、用于連接上述部件的油路、管路、以及電氣開關(guān)、儀器儀表；其特征在于，所述的壓縮機組為螺桿壓縮機，所述的驅(qū)動機組為燃?xì)獍l(fā)動機；還包括齒輪箱離合器和兩個彈性聯(lián)軸器；所述的齒輪箱離合器設(shè)置在所述的螺桿壓縮機與燃?xì)獍l(fā)動機之間，分別通過兩個彈性聯(lián)軸器連接，整體設(shè)置在運輸車輛上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，還包括一 車載固定裝置，所述的車載固定裝置包括一機組底盤、 一小底盤；所述的機組底盤固定在運輸車輛的大梁上；所述的小底盤上設(shè)置有螺桿壓縮機、燃?xì)獍l(fā)動機、以及連接螺桿壓縮機和燃?xì)?發(fā)動機為一體的齒輪箱離合器和兩個彈性聯(lián)軸器，組成一個可拆卸的整體單元；所述 小底盤安裝固定在機組底盤上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，還包括一 減振墊，設(shè)置在小底盤與機組底盤之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，還包括--前置過濾器、 一高效氣液分離器、 一噴液系統(tǒng)和一滑油系統(tǒng)；所述的前置過濾器設(shè)置 在螺桿壓縮機的前端；所述的高效氣液分離器設(shè)置在螺桿壓縮機的后端，噴液系統(tǒng)和 滑油系統(tǒng)設(shè)置在螺桿壓縮機的旁側(cè)，并順序連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，所述的螺 桿壓縮機采用具有進(jìn)口壓力控制回流系統(tǒng)和采用最低壓力控制隔斷系統(tǒng)功能的螺桿壓 縮機。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，還包括一 進(jìn)氣濾器和一穩(wěn)壓裝置；所述的穩(wěn)壓裝置固定在小底盤上，通過管道連接在燃?xì)獍l(fā)動 機的進(jìn)氣端；所述的進(jìn)氣濾器的進(jìn)口端與地下氣源連接，其出口端與穩(wěn)壓裝置的輸入 端連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，還包括一 甲烷濃度檢測裝置，連接在燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣管道上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，還包括一 步進(jìn)電機調(diào)節(jié)閥，連接在燃?xì)獍l(fā)動機的進(jìn)氣管道上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，所述的燃 氣發(fā)動機的轉(zhuǎn)速波動值在± 5 %以內(nèi)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式煤層氣壓縮裝置，其特征在于，所述的電 氣開關(guān)、儀器儀表均采用防爆型。
專利摘要本實用新型公開了一種車載式煤層氣壓縮裝置，用于煤層氣回收利用系統(tǒng)中的壓縮環(huán)節(jié)；包括壓縮機組、驅(qū)動機組、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、用于連接上述部件的油路、管路、以及電氣開關(guān)、儀器儀表；其特點是，壓縮機組為螺桿壓縮機，驅(qū)動機組為燃?xì)獍l(fā)動機；還包括齒輪箱離合器和兩個彈性聯(lián)軸器；齒輪箱離合器設(shè)置在所述的螺桿壓縮機與燃?xì)獍l(fā)動機之間，分別通過兩個彈性聯(lián)軸器連接，整體設(shè)置在運輸車輛上。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易損件少、振動小、螺桿的磨損小、壽命長的優(yōu)點；且可根據(jù)不同工況采用不同材質(zhì)，確保耐腐蝕性；采用車載形式，具有移動性、靈活性、經(jīng)濟性等特點；且能耗少，振動小，效率高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便、安全，維護管理簡單。
文檔編號F04C18/16GK201034077SQ20072006933
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者敏 李, 王玉貴, 田兵兵, 芳 肖, 鐘子健, 征 陸 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所