空压机设计步骤.doc

空压机设计步骤一、 简介 空气压缩机系统是采油平台的一个重要辅助系统，系统将空气压缩、过滤、干燥后，为设备提供仪表用气和公用系统用气。仪表用气主要用于平台的各仪表操作，要求压缩空气的压力稳定，压缩空气的湿度一定要低于标准值，防止对精密仪表的腐蚀，并且压缩空气是干净。公用系统主要为一些的气动设备提供用气，如气动绞车、气动马达、发电机的启动等，这些气动设备用气量较大，对压缩空气的质量要求较低。仪表风和工厂风系统是由空气压缩机、空气干燥器、工厂风储罐、仪表风储罐等设备组成，该系统是油田重要设备，空气压缩机为两台以上，至少一台作为备用。二、 相关资料所需图纸l 总体布置图 确定空压机的安装位置，空气瓶的数量。l 平台对空压机空间与重量的限制。l 平台的安全区域划分图，空压机应布置在安全区域。l 工艺PID图纸。应掌握的数据：l 环境条件，最高温度、最低温度、最大相对湿度、大气条件。l 仪表用气最大与最小的压力耗气量最大含尘量要求最大含油量要求压力露点l 公用系统用气系统所需最大与最小的压力耗气量三、 设计步骤一般工艺专业的PID图中给出空压机的主要技术参数，如流量和压力等。如未给出基本的技术参数应按以下几方面计算；步骤1：压力确定压力的要求，系统各用户如无特殊要求一般压力按0.80.9MPa设定，压缩机最大的工作压力为1.0MPa。如平台的透平发电机需由压缩空气启动，此时压缩机的工作压力应按实际所需压力确定。步骤2：耗气量计算：仪表空气，耗气量=每个用户的耗气量的总和+20%。如此阶段工艺图中未给出每个用户的耗气量可按下面要求估算。每个盘装小盒式控制器:1.35ft3/min每个现场变送器、控制器以及手动加载：0.65ft3/min。小于40lb/in2 每个阀位控制器与传感器：1.0ft3/min。大于于40lb/in2 每个阀位控制器与传感器：2.0ft3/min公用系统，耗气量=每个用户的耗气量的总和+20%。公用气耗气量可按下面要求估算公用气用途及负荷用户预估需量（Slb3/min）时间/频率设计基础直升机加油5030分/月同时使用气动绞车（33千磅）52010分/月同时使用气动绞车（11千磅）42010分/月同时使用气动绞车（8千磅）38010分/月同时使用气动绞车（2千磅）23020分/月同时使用气动磨头与其它气动工具566小时/天同时使用喷砂1784小时/天同时使用热介质加热器柴油燃料物化气5/百万/btu/小时启动用同时使用油基钻井泥浆30/每日产油百万桶6小时/3周同时使用火炬点火器启动用同时使用钻井输灰1000150024小时/周同时使用其中20%为将来增加用量与泄漏的量。干燥器吹扫用量，对于吸附式再生干燥器一般消耗量为无热再生15%左右，加热再生7%左右，冷冻式干燥器消耗很小可以忽略。总耗气量=仪表耗气量+公用系统耗气量+再生气消耗量。步骤3 ：驱动机功率英格索兰螺杆空压机耗电功率指标:单级:0.11KW/标准立方米*10bar排气压力下,计算所需气量*耗电指标即可;两级:0.097KW/标准立方米*10bar排气压力下, 计算所需气量*耗电指标即可(雪夫龙空压机功率计算只是对往复式压缩机,但是现在常用的空压机大多数为螺杆压缩机,所以没有多大应用价值).步骤4：空气瓶容量确定如客户无特殊要求，空气瓶因满足在没有补充的情况下，持续20min向系统提供最小压力的压缩空气。按下式计算 14.7（T）（Q）V= P1-P2V 空气瓶的容量 ft3T 持续时间 minQ 标准状况下的耗气量 ft3/minP1 压力控制器上限压力设定值lb/in2 P2系统最小操作压力lb/in2 通常取100 lb/in2或按下表计算步骤5 ：设备选型空压机根据以上计算得出空压机的基本参数确定压缩机的压力、用气量以及驱动机的功率。由于螺杆压缩机结构简单、运转平稳、维修周期长及维修简单等优点，平台与FPSO一般选用螺杆压缩机。后冷却器后冷却器分为风冷与水冷两种形式，可根据不同情况与条件进行选择。受空间的限制后冷却器优先选用整体式，不选择独立式。后冷却器应带有自动输水阀。滤器根据不同的作用，压缩机应带有入口过滤器、前过滤器以及后过滤器。一般情况仪表气应满足含油量小于0.01PPm，含尘量应小于1微米。油气分离器在压缩机的下游应安装油气分离器，一般选用离心式/凝聚式合用。干燥器常用干燥机分为冷冻式干燥器和吸附式干燥机，吸附式干燥机包括无热再生干燥器、加热再生干燥器及鼓风机再生干燥器。具体选型根据具体情况选择（如环境湿度、温度、维修等）。橇装对于海上平台空间的限制，要求压缩机应成橇提供可以有效减少空间并便于安装。一般将空压机、冷却器、过滤器、干燥机、控制系统以及阀门管件等安装在同一底座上，又是甚至将空气瓶也集成在橇内。 控制系统空压机应具有以下控制功能。l 开关控制：此控制装置适用于间歇性用气，使机组具有满载和空载两种工况。l 调