CNG汽車(che)加(jia)氣行業經過十幾年的(de)(de)(de)發展(zhan)，其加(jia)氣站的(de)(de)(de)核(he)心設(she)備主(zhu)要是單一的(de)(de)(de)傳統(tong)曲柄連桿式機(ji)(ji)械(xie)(xie)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)（以下簡稱機(ji)(ji)械(xie)(xie)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)），先后(hou)出(chu)現了液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)平推子站加(jia)氣系統(tong)、液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)活塞(sai)式壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)等(deng)多種(zhong)設(she)備。這幾種(zhong)設(she)備的(de)(de)(de)出(chu)現都(dou)被市場接受和看好，而且液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)以其易(yi)損件(jian)少、維修簡單、運行成本低、泄(xie)漏(lou)率低等(deng)較(jiao)多的(de)(de)(de)優勢，有取代(dai)機(ji)(ji)械(xie)(xie)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)態勢。據悉，由武漢(han)齊達康環保(bao)科技有限公司牽頭起草的(de)(de)(de)標準《汽車(che)加(jia)氣站用(yong)天然(ran)氣液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)》（JB/T 11422－2013）已于2013年九(jiu)月一(yi)日(ri)通過審核正式頒布和生效，對(dui)液壓活(huo)塞式壓縮機的設計、生產和制造起到了(le)一(yi)定的規(gui)范作用(yong)。

最近幾年市場出現了一(yi)種液壓活(huo)塞式(shi)CNG子站壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)，應(ying)用(yong)情況較好，很快得到(dao)市場的(de)(de)認同(tong)。但有些人為了(le)(le)自家利益(yi)，夸大了(le)(le)液(ye)壓(ya)(ya)平(ping)推(tui)系(xi)統(tong)的(de)(de)優(you)勢，惡意貶低(di)液(ye)壓(ya)(ya)活塞(sai)式(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)的(de)(de)性能和(he)優(you)點(dian)，發布了(le)(le)不切實際的(de)(de)言論(lun)。對此，本文筆(bi)者就從(cong)原理上(shang)介(jie)紹這(zhe)兩種(zhong)設(she)備(bei)。液(ye)壓(ya)(ya)活塞(sai)式(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)分氣液(ye)雙(shuang)缸(gang)一體式(shi)和(he)油氣缸(gang)分開式(shi)兩種(zhong)，液(ye)壓(ya)(ya)平(ping)推(tui)系(xi)統(tong)分單線(xian)輸(shu)出(chu)(chu)和(he)雙(shuang)線(xian)輸(shu)出(chu)(chu)兩種(zhong)，這(zhe)里先講述單線(xian)輸(shu)出(chu)(chu)，再介(jie)紹單線(xian)與雙(shuang)線(xian)輸(shu)出(chu)(chu)的(de)(de)區(qu)別。

氣液雙缸一體式液壓壓縮機（立式氣缸）

結構原(yuan)理：

工(gong)字形活塞桿將上面氣缸分(fen)隔為 A、B 兩(liang)個腔，將下面氣缸分隔(ge)為(wei) C、D 兩個(ge)腔(qiang)，如圖1：

1 球閥(fa)、2 冷卻器、3 安全閥(fa)、4 球(qiu)閥(fa)、5 單(dan)向閥、6 進氣(qi)閥、7 排(pai)氣閥、8 氣缸、9 活塞、10 蓄能器、11 回(hui)油過濾器、12 油冷卻器、13 液壓(ya)泵(beng)、14 油箱、15 電(dian)液換向閥、16 限位開關、17 溢流閥(fa)、18 壓力表(biao)、19 壓力傳(chuan)感器(qi)。

工藝流程(cheng)：

①液壓(ya)站輸出的(de)高壓(ya)油進入C腔，B腔的(de)油(you)(you)回(hui)油(you)(you)箱(xiang)(xiang)（近(jin)似認為回(hui)油(you)(you)箱(xiang)(xiang)的(de)油(you)(you)壓力(li)為0），活塞桿向下(xia)運動，槽車內氣體進入 A 腔，（一級(ji)進(jin)氣(qi)），而 D 腔的氣體(ti)則經壓(ya)縮后流出（一級壓(ya)縮），進(jin)入冷卻器，完(wan)成一級壓(ya)縮過程；當(dang)活(huo)塞運(yun)行到(dao)極點(dian)時，液壓(ya)站換向閥(fa)將(jiang)會(hui)換向，輸出的高(gao)壓(ya)油進(jin)入 B 腔， C 腔的油(you)回油(you)箱，活塞桿向上運(yun)動，槽車內氣(qi)體進入 D 腔，（一級進氣），而 A 腔(qiang)的氣體則經(jing)壓(ya)縮后流出（一級壓(ya)縮），進入冷卻(que)器，完成一級壓(ya)縮過程

②當兩個這樣的(de)氣(qi)缸串(chuan)聯(lian)時(shi)，就構成了兩級壓縮。

需注(zhu)意，圖1中，實線(xian)部(bu)分(fen)為(wei)氣路和液路，虛線(xian)部(bu)分(fen)為(wei)控制(zhi)線(xian)路。

特點分析(xi)：

（1）節能效果好(hao)。選(xuan)用(yong)22kW雙(shuang)電(dian)機(ji)，進氣壓力（即槽車(che)鋼瓶內壓力）高時為單電(dian)機(ji)工作(zuo)，低時為雙(shuang)電(dian)機(ji)工作(zuo)。經第三方檢(jian)測，實(shi)測平均售氣量1000m3/h的(de)情況下，平均每方氣的(de)耗電量為0.035度(du)電。圖2是槽車壓力(li)各(ge)壓力(li)點(dian)的排量與功率曲線；

（2）結(jie)構(gou)簡單。氣缸和油(you)缸雙缸一(yi)體(ti)結(jie)構(gou)，液壓(ya)油(you)每運行一(yi)個行程，都(dou)會將氣缸壁冷卻一(yi)次，因此氣體(ti)和氣缸壁的溫度較低，不需水套缸冷卻（即全風冷）；

（3）幾乎(hu)無天然氣泄露。設(she)計(ji)上回避了填(tian)料等結構設(she)計(ji)，系(xi)統幾乎(hu)沒(mei)有泄露點；

（4）耗油(you)量極小，每年只(zhi)更換(huan)一(yi)次油(you)即可。盡(jin)管油(you)附著(zhu)在缸(gang)壁上形成極薄油(you)膜，使輸出氣體(ti)內含極少量油(you)，但這種含油(you)量對(dui)下游設(she)備不構成影響(xiang)，況且可以在設(she)備內部的(de)流程上增加(jia)一(yi)組專門的(de)除油(you)過濾器；

（5）易損(sun)件(jian)少。只有(you)活(huo)塞環為易損(sun)件(jian)，且易損(sun)件(jian)更換簡單(dan)，能實(shi)現在位維(wei)修，不越過(guo)3小(xiao)時；

（6）排氣(qi)量隨(sui)槽(cao)車(che)的(de)壓力變化而變化，當槽(cao)車(che)壓力較(jiao)低時(shi)(shi)，排氣(qi)量也較(jiao)低，這時(shi)(shi)如果(guo)遇到加氣(qi)高(gao)峰時(shi)(shi)則顯得(de)加氣(qi)量不足，需要(yao)加氣(qi)站配儲氣(qi)瓶組來(lai)調(diao)節加氣(qi)高(gao)峰，更換(huan)槽(cao)車(che)時(shi)(shi)同樣可以(yi)對外售氣(qi)。

液壓平推子站設備系統

系(xi)統原理：

由液(ye)壓平推設(she)備系統(tong)組成的CNG加(jia)氣子站，由專用(yong)槽車、液壓工作橇、售氣機等(deng)組成。其工作原理是：液壓工作橇提供高壓油，通過一系列控(kong)制閥(fa)將(jiang)液壓油注入專用(yong)槽車的(de)(de)長(chang)管(guan)鋼(gang)瓶內，將(jiang)長(chang)管(guan)鋼(gang)瓶內的(de)(de)天然氣以(yi)21.5MPa的恒定(ding)壓(ya)力推(tui)出來，再通過售(shou)氣機給汽車(che)加氣。當液(ye)壓(ya)油將(jiang)長管鋼瓶內的氣體基本置換完后，用剩余氣體的壓(ya)力再將(jiang)油推(tui)回油箱，如此反(fan)復。如圖3，左邊是專(zhuan)用槽車，右邊是液(ye)壓工作撬。

特點分析：

（1）簡化加氣(qi)(qi)站流程。沒有(you)儲氣(qi)(qi)設(she)備，占地面(mian)積小，單線(xian)加氣(qi)(qi)，加氣(qi)(qi)站設(she)計和(he)建造(zao)相對簡單。

（2）槽車卸氣率較高，約90%，槽車卸完氣后，壓力在1.5~2.5MPa之間。

（3）根據(ju)現(xian)場數據(ju)對比，比傳(chuan)統機械壓縮機能(neng)耗低(di)。

（4）維(wei)修(xiu)簡單，主要(yao)是(shi)氣閥等部件的(de)維(wei)修(xiu)。

（5）系統的(de)泄(xie)漏(lou)量較大。氣體(ti)將油壓回油箱時產(chan)生泄(xie)漏(lou)，按設備使用廠家的(de)數據，約為1~1.8%

（6）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的含油(you)量高，對天然氣(qi)(qi)的下(xia)游設備影響較大(da)，特別是對氣(qi)(qi)質很敏感，如果氣(qi)(qi)質稍差(cha)，則(ze)會對液壓油(you)污染較大(da)，甚至直接(jie)破壞液壓油(you)，導致液壓閥件(jian)損壞。

（7）液壓(ya)油易損(sun)失，需定期加(jia)專用液壓(ya)油，造成運行成本增(zeng)加(jia)。

（8）碰到加氣(qi)車(che)輛較多時，達不到20MPa就完成加氣(qi)(qi)過程，而且(qie)近氣(qi)(qi)源(yuan)的售(shou)氣(qi)(qi)機(ji)比遠氣(qi)(qi)源(yuan)的售(shou)氣(qi)(qi)機(ji)加氣(qi)(qi)壓力要(yao)高。

（9）使用專用槽車，且價格(ge)高出較多。

油氣缸分開(kai)式(shi)液(ye)壓(ya)壓(ya)縮機（臥式(shi)）

結構原(yuan)理：

中間一個油(you)缸(gang)帶動兩邊的兩個氣缸(gang)，每(mei)個氣缸(gang)分為兩級壓縮。如(ru)圖4。

工藝流(liu)程：

①活(huo)塞桿(gan)向(xiang)右運(yun)動(dong)時，槽車內氣體由 A 進(jin)入左邊氣缸的一級腔（一級進(jin)氣），而右邊一級腔的氣體則(ze)壓縮(suo)后經 B 流出，進入(ru)冷(leng)卻器，完成一級壓縮過程；同時，冷(leng)卻后的氣體由 G 進入(ru)二級腔(qiang)（二級進氣(qi)），左邊氣(qi)缸(gang)二級腔(qiang)內的氣(qi)體則(ze)壓縮后經(jing) D 流入二級冷卻器，然后排出。

②相(xiang)反，活塞桿向左(zuo)運動(dong)時，槽車內氣(qi)體(ti)(ti)由 E 進入右邊氣(qi)缸的(de)一級腔（一級進氣(qi)），而(er)左邊一級腔的(de)氣(qi)體(ti)(ti)則壓縮(suo)后(hou)經 F 流(liu)出(chu)，進入冷(leng)卻器，完成一級壓(ya)縮過程；同時，冷(leng)卻后的氣體(ti)由 C 進入(ru)二(er)(er)級腔（二(er)(er)級進氣），右邊(bian)氣缸二(er)(er)級腔內(nei)的氣體(ti)(ti)則壓縮(suo)后經 H 流入二(er)級冷卻器，然后排出。

特點分析：

1.節(jie)能(neng)效果與(yu)氣液(ye)雙缸一體(ti)式(shi)液(ye)壓壓縮機相似；

2.氣(qi)體與液壓(ya)油是分開的，液壓(ya)油只能通過活塞(sai)桿(gan)上(shang)形成(cheng)的油膜(mo)與氣(qi)體相溶，氣(qi)體含油量低；

3.一組氣缸可(ke)滿足兩級壓縮；

4.由于一組氣缸滿足兩(liang)級壓縮(suo)，則其活(huo)塞桿(gan)(gan)的桿(gan)(gan)徑必(bi)須較大(da)（根據(ju)壓縮(suo)機原理，如果活(huo)塞桿(gan)(gan)的桿(gan)(gan)徑較小，則相當于一級雙作(zuo)用壓縮(suo)，而(er)不(bu)是兩(liang)級壓縮(suo)），因此活(huo)塞桿(gan)(gan)的重量較大(da)，各支承環和液壓活(huo)塞環存在偏磨現象，即使立式安(an)裝也存在此現象，因為活(huo)塞桿(gan)(gan)支點太多；

5.維(wei)修性差(cha)。氣(qi)(qi)(qi)體壓縮后溫度較(jiao)高(gao)，氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)散熱較(jiao)差(cha)，為保證(zheng)壓縮效率和密(mi)封件壽命，需要增加(jia)水套(tao)缸(gang)，用水冷卻(que)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)。除增加(jia)一(yi)套(tao)水系統外，氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)筒外套(tao)水缸(gang)的(de)維(wei)修是相當麻煩的(de)；

6.軸線尺寸長，至少有(you)三(san)倍行程的長度，臥式安裝較為合理；

7.經過受(shou)力(li)分析，所需油(you)壓=排氣壓(ya)力-進氣壓力，額定(ding)壓力為31MPa的油泵長期處于(yu)滿負荷工作狀態。

8.當密封件損壞時，天然氣(qi)會(hui)向空氣(qi)中泄漏。

小(xiao)結

綜上所述，各種液壓壓縮機或液壓系統都有它的優勢和不足。現在，這幾種設備都在專門針對自身的不足作相應的技術改進。其中，液壓活塞式壓縮機通過改變加氣站流程來克服自身的不足，采用雙卸氣流程來克服槽車壓力低時排氣量跟不上的弊端。流程如圖5：當槽(cao)車(che)壓(ya)(ya)力較低(di)(di)時(shi)，可以將(jiang)另一(yi)輛(liang)滿的槽(cao)車(che)通過低(di)(di)壓(ya)(ya)線(xian)給車(che)加(jia)氣，這(zhe)樣就可以保證(zheng)任何時(shi)候都(dou)能(neng)正常加(jia)氣。但(dan)氣液雙(shuang)缸一(yi)體式(shi)與(yu)油氣缸分開式(shi)的最大區(qu)別在于(yu)后(hou)者必須用水(shui)冷(leng)卻氣缸，增加(jia)水(shui)系統（增加(jia)系統意味著增加(jia)故(gu)障點），且增加(jia)了維(wei)修的難度。

液壓(ya)平推系(xi)統(tong)也(ye)改(gai)成了(le)雙(shuang)線加氣(qi)，原理如圖(tu)6，克服(fu)了單(dan)線加氣的(de)弊(bi)端。但(dan)它(ta)最大(da)的(de)弊(bi)端在(zai)于油和氣相互污染，影響(xiang)(xiang)下游(you)設備，且受氣質的(de)影響(xiang)(xiang)較大(da)。