关于沼气无油螺杆压缩机工艺设备选型论证

一、 压缩介质

沼气成分包含甲烷、硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、氮气、氨气、雾状水汽(相对湿度90%)等，主要成分为甲烷，气体比例随反应时段的不同有较大变化。

二、 工作方式

从反应罐吸入沼气、空气、水蒸气等混合气体（压力≤0.01Mpa），经过压缩机压缩至0.80Mpa，再输送至反应罐底部，促使反应的菌料（带液）翻腾，使菌料充分反应。

三:对沼气无油螺杆压缩机的特殊要求

1、耐腐蚀

因为气体中含有硫化氢等腐蚀性气体，同时反应过程中气体比较潮湿，主机的防腐蚀措施必须成熟可靠。

2、安全性

因为在压缩过程中，气体可能处于可燃和可爆的状态，所以压缩机必须要做隔爆处理，同时在压缩过程中保持较低的压缩温度是比较安全的选择。

四:根据上述条件在三种型式螺杆压缩机中进行选型论证

4.1、喷油式沼气螺杆压缩机

喷油式沼气螺杆压缩机的主机材料为铸铁，轴承同在压缩机腔体内，会与压缩气体直接接触，同时压缩机油在比较潮湿的环境中容易乳化变质。压缩机腔内油气混合后的温度在90℃左右。另轴承与油品在硫化氢混合接触后极易质变，500小时内就必须换油，费用太高，若不换，轴承磨损后机头很容易咬死。频繁换油也会导致硫化氢泄露造成危险人身伤害。结论：喷油式沼气螺杆压缩机不适应沼气压缩机的耐腐蚀性要求。

4.2、干式沼气螺杆压缩机

干式螺杆沼气压缩机因为压缩腔没有润滑物，对于压缩腔的冷却其通过压缩腔外部的水套来完成；由于无润滑介质，其只能采用同步齿轮方式驱动螺杆；为了降低内泄露达到良好的密封效果，由于其无法借助相应介质的薄膜密封效应，只能依靠增加转速和减小螺杆之间的间隙来完成。而且由于其螺杆转速较高，高压转子的转速为12000~14000转，压缩腔内温度高，当压力在0.33Mpa时，压缩腔内温度已经高于220℃，所以必须在螺杆表面喷涂有特氟龙涂层，但是涂层在潮湿及有腐蚀型气体的环境下，容易脱落失效。(干式螺杆沼气压缩机如此热胀冷缩的原理即会使得螺杆本身发生热膨胀，严重时会导致螺杆间发生接触，虽然螺杆外部涂有聚四氟乙烯，但整个机组稳定性及效率方面将遭受极大影响。)结论干式沼气螺杆压缩机不适应沼气压缩机的耐腐蚀性要求。而又因为温度太高，所以不适应沼气压缩机的安全性要求。

4.3、无油水润滑沼气螺杆压缩机

无油水润滑式螺杆压缩机的机体、螺杆、机械密封座、主轴、星轮轴等均为316不锈钢，星轮片为PEEK高分子材料，机械密封材料为碳化硅环、石墨环、氟橡胶O型圈，所有压缩腔内的材料均耐酸，耐腐蚀，主机的轴承通过机械密封阻隔在压缩腔体外面，与压缩气体没有接触。（即其通过机械密封将压缩腔部分与需要油脂润滑的轴承侧分开，以达到无油输出的效果，压缩腔中无任何易被腐蚀零件，同时因为压缩机的转速只有2900转/分钟，使得主机的寿命和稳定性大大提高，主机的保养间隔为13000小时，平均的无故障运行时间为50000小时）。结论：无油水润滑螺杆压缩机符合沼气压缩机的耐腐蚀性要求。

    无油水润滑沼气螺杆压缩机压缩腔通过机械密封与外部空气隔绝，压缩机进口和出口均安装有不锈钢阻火器，压缩机的润滑水是在内部循环冷却的，与压缩气体的分离是在水气分离桶内进行，压缩机的润滑水不会与外界接触，而且因为是喷水润滑和冷却，压缩机可以维持很低的压缩温度，当外部冷却水水温≤32℃时，压缩机压缩温度≤42℃，当外部冷却水水温更低时，压缩机内的压缩温度会随之相应降低，整个压缩过程没有水蒸气产生。结论：无油水润滑螺杆压缩机符合沼气压缩机的安全性要求。

综上所述，无油水润滑沼气螺杆压缩机完全符合沼气压缩机的工作要求，同时无油水润滑式沼气螺杆压缩机已大量应用于气油气压缩机、天然气压缩机等领域，至今没有设备被腐蚀的情况，也没有任何安全事故发生，其安全性和可靠性是经过实践证明的，是完全有保障的沼气螺杆压缩机。

五：工作原理

1、工作原理介绍

吸气 ：气体通过吸气口进入螺杆齿槽。当星轮与螺杆齿槽啮合时，星轮齿面将机体与螺杆齿槽所形成的空间密闭，形成压缩腔，完成了吸气过程。

 压缩 ：随着螺杆的旋转，压缩腔的体积不断减小,气体被压缩，当压缩腔的前沿与排气口连通时完成了压缩过程。

 排气 ：压缩腔前沿与排气口接通后便开始排气，直到压缩腔完全通过排气口后，完成排气过程。由于两个星轮在螺杆的两侧对称布置，当螺杆旋转一周时，它的每一个齿槽都完成两次吸气――压缩――排气的循环过程，因此，螺杆的6个齿槽就能完成12次上述循环过程。

2、产品特点介绍

1、辛麦恩独特的以水直接进入压缩腔的技术，使气体压缩过程中的最高程度温度不超过50℃，是所有易燃易爆气体压缩机中最安全的设计。

2、运转平稳，压缩效率高。辛麦恩压缩机独特的结构使电机每传一圈产生十二次的压缩循环，排气脉动小，运转相当平稳，机组运行时硬币直立在主机上不会倒掉。

3、易损件少，维护保养异常方便。辛麦恩瓦斯压缩机耗材只有进气过滤器和水过滤芯，每次维护保养只需10分钟，这在所有易燃易爆气体压缩机中几乎是不可能的。

4、世界最先进的无油压缩主机，水润滑全不锈钢设计，内部件不需要一点润滑油，绝对无油的保障，杜绝了润滑油对瓦斯气体造成的污染。

六：行业标准说明

现在中国还没有“沼气压缩机”的行业和国家标准。本公司正与压缩机标委会的工作人员商议起草制订“沼气压缩机行业标准”。因为没有国家相关标准，所以在国内压缩机行业还没有沼气压缩机生产许可证的项目。