空压机设计步骤

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

? 总体布置图 确定空压机的安装位置，空气瓶的数量。 ? 平台对空压机空间与重量的限制。

? 平台的安全区域划分图，空压机应布置在安全区域。 ? 工艺PID图纸。 应掌握的数据： ? 环境条件，

最高温度、最低温度、最大相对湿度、大气条件。 ? 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 ? 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0.8~0.9MPa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 直升机加油 预估需量（Slb3/min） 时间/频率 50 30分/月 10分/月 10分/月 10分/月 20分/月 6小时/天 4小时/天 启动用 6小时/3周 启动用 2~4小时/周 设计基础 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 同时使用 气动绞车（33千磅） 520 气动绞车（11千磅） 420 气动绞车（8千磅） 气动绞车（2千磅） 气动磨头与其它气动工具 喷砂 热介质加热器柴油燃料物化气 油基钻井泥浆 火炬点火器 钻井输灰 380 230 56 178 5/百万/btu/小时 30/每日产油百万桶 1000~1500 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-P2 V 空气瓶的容量 ft3 T 持续时间 min]

Q 标准状况下的耗气量 ft3/min

P1 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。

? 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。

? 调节器控制： ? 自动停机\启动功能

? 系统控制，根据工艺系统耗气量的要求，压缩机实现智能控制。 ? 压缩机应具有自动保护功能。 四、 采办文件

包括请购单、规格书和数据表 五、 技术评标 六、 技术澄清 七、 设备安装图的绘制。