螺杆式压缩机在页岩气开发地面工程中的应用

1.工作原理

螺杆式压缩机按运行方式不同可分为无油螺杆和有油螺杆两类。无油螺杆也称干式螺杆，主动转子通过同步齿轮带动从动转子。有油螺杆中，主动转子直接驱动从动转子，结构简单。

在螺杆式压缩机的转子每个运动周期内，某一个工作容积中的气体因容积缩小而被压缩，压力升高。在这个工作容积与排气口连通之前（包含连通瞬间），此容积内气体压力称为内压缩终了压力。内压缩终了压力与进气压力的比值，称为内压缩比。而排气管内的气体压力与进气压力的比值，称为外压缩比。内压缩比受进、排气口的位置和形状影响。外压缩比受运行工况或工艺流程所要求的进、排气压力影响。与一般活塞式压缩机不同的是螺杆式压缩机的内、外压缩比彼此可以不相等。当内、外压力不相等时，将引起附加能量的损失，同时伴随着周期性排气噪声。

2.排气量调节

螺杆压缩机的调节方法有：变转速调节、停转调节、控制进气调节、进排气管连通调节、空转调节以及滑阀调节等，这里主要对变转速调节和滑阀调节进行简要介绍。

1）变转速调节

螺杆式压缩机的排气量和转速成正比。变转速调节的主要优点是整个压缩机的结构不需要任何调整，气体在压缩机内部的工作过程基本相同。如果不考虑相对泄漏量的变化，压缩机的功率下降值是与排气量的减小值成正比关系的。因此，变转速调节经济性良好。由于螺杆压缩机有其自身的最佳转速，过分低于最佳转速时，运行效率将大大降低，通常调速范围为额定转速的60%～100%。(www.xing528.com)

2）滑阀调节

滑阀调节与活塞式压缩机的部分行程顶开进气阀调节基本原理相似，通过减短螺杆的有效轴向长度，以达到有效排气量的目的。

滑阀调节具有以下特点：

（1）调节范围宽广，可以在10%～100%的排气范围内进行无级调节。

（2）调节经济性好，在10%～100%的排气范围内，驱动机消耗的功率几乎随压缩机排气量的减少而成比例下降。

（3）调节方便，适用于工况变化频繁的场合。