CNG汽車(che)加(jia)氣(qi)行業經過十幾(ji)年的(de)(de)發(fa)展，其加(jia)氣(qi)站(zhan)的(de)(de)核心設(she)備由單(dan)一的(de)(de)傳統(tong)(tong)曲柄連桿(gan)式(shi)(shi)機(ji)(ji)械(xie)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)（以下簡(jian)稱機(ji)(ji)械(xie)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)），先后出(chu)現(xian)(xian)了液(ye)壓(ya)(ya)(ya)平推子站(zhan)加(jia)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)、液(ye)壓(ya)(ya)(ya)活塞式(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)等(deng)多(duo)種設(she)備。這幾(ji)種設(she)備的(de)(de)出(chu)現(xian)(xian)都被市場接受(shou)和看好，而且(qie)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)以其易(yi)損件(jian)少(shao)、維(wei)修簡(jian)單(dan)、運行成(cheng)本低(di)、泄漏(lou)率低(di)等(deng)較多(duo)的(de)(de)優勢(shi)，有取代機(ji)(ji)械(xie)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)機(ji)(ji)的(de)(de)態勢(shi)。現(xian)(xian)在武漢齊達康環(huan)保(bao)科技有限公司為主起草的(de)(de)標(biao)準《汽車加氣站(zhan)用天然氣液壓(ya)壓(ya)縮機》（JB/T 11422－2013）已于(yu)今年九月一日(ri)正式頒布(bu)和(he)生效，對液(ye)壓活塞式壓縮機的(de)(de)設計(ji)、生產和(he)制造起到(dao)了一定的(de)(de)規范作用。

最近幾年市場(chang)出(chu)了(le)(le)一種液(ye)壓(ya)(ya)活塞式(shi)(shi)CNG子站(zhan)壓(ya)(ya)縮(suo)機，應用(yong)情況(kuang)較好，很快得到市場(chang)的(de)認同。但有些人為了(le)(le)自家利益，夸大了(le)(le)液(ye)壓(ya)(ya)平推系(xi)統的(de)優(you)勢，惡意貶低液(ye)壓(ya)(ya)活塞式(shi)(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)機的(de)性能和優(you)點，發布了(le)(le)不切實際的(de)文章。我想從原理上介(jie)紹(shao)這(zhe)兩種設備。液(ye)壓(ya)(ya)活塞式(shi)(shi)壓(ya)(ya)縮(suo)機分(fen)氣液(ye)雙缸(gang)一體(ti)式(shi)(shi)和油氣缸(gang)分(fen)開(kai)式(shi)(shi)兩種，液(ye)壓(ya)(ya)平推系(xi)統分(fen)單線(xian)輸出(chu)和雙線(xian)輸出(chu)兩種，這(zhe)里先講述單線(xian)輸出(chu)，再介(jie)紹(shao)單線(xian)與(yu)雙線(xian)輸出(chu)的(de)區別。

一、 氣液雙缸(gang)(gang)一體(ti)式液壓壓縮機（立式氣缸(gang)(gang)）

結構原理：

工字(zi)形(xing)活塞桿(gan)將上面氣缸分隔為 A、B 兩(liang)個腔，將下面氣(qi)缸分隔(ge)為 C、D 兩個(ge)腔，如圖一(yi)：

1 球閥(fa)(fa)、2　冷卻(que)器、3　安全閥(fa)(fa)、4　球閥(fa)(fa)、5　單向閥(fa)(fa)、6　進氣閥(fa)(fa)、7　排(pai)氣閥(fa)(fa)、8　氣缸、9　活塞、10　蓄能(neng)器、11　回油過濾器、12　油冷卻(que)器、13　液(ye)壓(ya)泵、14　油箱、15　電液(ye)換向閥(fa)(fa)、16　限(xian)位(wei)開關(guan)、17溢流閥(fa)(fa)、18壓(ya)力表、19壓(ya)力傳(chuan)感器。

工(gong)藝流程(cheng)：

①液(ye)壓站輸出的高壓油(you)進入(ru) C 腔， B 腔的(de)油(you)回(hui)油(you)箱（近似(si)認為回(hui)油(you)箱的(de)油(you)壓力(li)為0），活塞桿向(xiang)下運動，槽(cao)車內氣體進入 A 腔，（一級進氣），而 D 腔的氣(qi)體則經壓縮(suo)后流(liu)出(chu)（一級(ji)壓縮(suo)），進入冷卻器(qi)，完成一級(ji)壓縮(suo)過程；當活塞運(yun)行到極點時，液壓站換(huan)向閥(fa)將(jiang)會換(huan)向，輸(shu)出(chu)的高壓油(you)進入 B 腔， C 腔的油回(hui)油箱，活塞(sai)桿向上運(yun)動，槽車內氣體進入 D 腔，（一級進氣），而 A 腔(qiang)的氣體(ti)則經壓(ya)縮(suo)后流出(chu)（一級壓(ya)縮(suo)），進入冷卻器，完成(cheng)一級壓(ya)縮(suo)過程(cheng)

②當兩個這樣的氣缸串聯時，就(jiu)構(gou)成了兩級壓(ya)縮。

圖(tu)一(yi) 圖(tu)中(zhong)，實線部分(fen)為(wei)(wei)氣路(lu)和液路(lu)，虛線部分(fen)為(wei)(wei)控制線路(lu)。

特點分析： 

（1） 節(jie)能效果好。選用22KW雙電機，進氣(qi)壓力（即槽(cao)車鋼瓶內壓力）高(gao)時為單電機工作(zuo)，低時為雙電機工作(zuo)。經第三方(fang)檢(jian)測，實測平(ping)均售氣(qi)量(liang)1000方(fang)/小時的情況下(xia)，平(ping)均每(mei)方(fang)氣(qi)的耗電量(liang)為0.035度(du)電。圖(tu)二是槽(cao)車壓力各壓力點的排量(liang)與(yu)功(gong)率曲線：

（2） 結構簡(jian)單。氣(qi)缸(gang)(gang)和油缸(gang)(gang)雙缸(gang)(gang)一體結構，液壓(ya)油每(mei)運行(xing)一個(ge)行(xing)程，都會將氣(qi)缸(gang)(gang)壁(bi)(bi)冷(leng)卻一次，因此(ci)氣(qi)體和氣(qi)缸(gang)(gang)壁(bi)(bi)的溫度較低(di)，不需水(shui)套缸(gang)(gang)冷(leng)卻（即全風(feng)冷(leng)）；

（3） 

（4） 耗(hao)油(you)(you)量極小，每年只更換一次油(you)(you)即可。盡管(guan)油(you)(you)附著在(zai)缸壁上形(xing)成極薄油(you)(you)膜，使輸(shu)出氣體內(nei)含極少(shao)量油(you)(you)，但這種含油(you)(you)量對下(xia)游設備不構(gou)成影響，況且可以在(zai)設備內(nei)部的(de)流程上增加(jia)一組專(zhuan)門的(de)除油(you)(you)過濾器(qi)。

（5） 易(yi)損(sun)(sun)件少。只(zhi)有活塞環為易(yi)損(sun)(sun)件，且易(yi)損(sun)(sun)件更(geng)換簡(jian)單，能實現在位維修，不越過3小(xiao)時(shi)。

（6） 排氣(qi)量隨槽(cao)車(che)的壓力變(bian)化而變(bian)化，當槽(cao)車(che)壓力較低(di)時，排氣(qi)量也較低(di)，這時如果遇到加(jia)(jia)氣(qi)高峰時則顯得加(jia)(jia)氣(qi)量不足，需(xu)要(yao)加(jia)(jia)氣(qi)站(zhan)配儲氣(qi)瓶組來調節(jie)加(jia)(jia)氣(qi)高峰，更(geng)換槽(cao)車(che)時同樣(yang)可以(yi)對(dui)外售氣(qi)。

二(er)、 液(ye)壓(ya)平推子站設備(bei)系統

系(xi)統原理：

由液(ye)壓(ya)(ya)平推設備系(xi)統(tong)組(zu)成的CNG加(jia)氣(qi)子站，由專(zhuan)用(yong)(yong)槽(cao)車、液(ye)壓(ya)(ya)工(gong)作(zuo)橇(qiao)、售氣(qi)機(ji)等組(zu)成。其工(gong)作(zuo)原(yuan)理是：液(ye)壓(ya)(ya)工(gong)作(zuo)橇(qiao)提供高(gao)壓(ya)(ya)油(you)(you)，通過一系(xi)列控制閥(fa)將液(ye)壓(ya)(ya)油(you)(you)注入專(zhuan)用(yong)(yong)槽(cao)車的長(chang)(chang)管(guan)鋼瓶內，將長(chang)(chang)管(guan)鋼瓶內的天(tian)然氣(qi)以21.5MPA的恒定壓(ya)(ya)力(li)推出來，再通過售氣(qi)機(ji)給汽車加(jia)氣(qi)。當液(ye)壓(ya)(ya)油(you)(you)將長(chang)(chang)管(guan)鋼瓶內的氣(qi)體基本置換完后，用(yong)(yong)剩余氣(qi)體的壓(ya)(ya)力(li)再將油(you)(you)推回油(you)(you)箱(xiang)，如此(ci)反復。如圖三(san)：左(zuo)邊是專(zhuan)用(yong)(yong)槽(cao)車，右邊是液(ye)壓(ya)(ya)工(gong)作(zuo)撬。

特點分析：

（1） 簡化(hua)加氣(qi)站(zhan)流(liu)程。沒有儲氣(qi)設備(bei)，占地(di)面積(ji)小(xiao)，單線(xian)加氣(qi)，加氣(qi)站(zhan)設計(ji)和建造相對簡單。

（2） 槽車(che)卸氣率較高，約90%，槽車(che)卸完氣后(hou)，壓(ya)力在1.5~2.5MPa之間。

（3） 根(gen)據(ju)現場(chang)數據(ju)對比，比傳統機(ji)械壓(ya)縮機(ji)能耗低。

（4） 維修簡(jian)單，主要是氣閥等部件的維修。

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

（6） 氣(qi)體的(de)含油量高(gao)，對天然氣(qi)的(de)下游設備影響較(jiao)大，特別是對氣(qi)質(zhi)很(hen)敏感(gan)，如果氣(qi)質(zhi)稍差，則會對液壓油污(wu)染較(jiao)大，甚至直(zhi)接破壞(huai)液壓油，導致液壓閥件損壞(huai)。

（7） 液壓(ya)油易(yi)損失(shi)，需定期加專用液壓(ya)油，造成運行成本增加。

（8） 碰到加(jia)氣(qi)車(che)輛較多時，達不到20MPa就完成(cheng)加(jia)氣(qi)過程，而且(qie)近(jin)氣(qi)源的售(shou)氣(qi)機(ji)比遠氣(qi)源的售(shou)氣(qi)機(ji)加(jia)氣(qi)壓力要高。

（9） 使(shi)用專(zhuan)用槽(cao)車，且價(jia)格高出(chu)較多。

三、 油氣缸分開式液壓壓縮機（臥式）

中間一個油缸(gang)(gang)帶動兩(liang)邊的兩(liang)個氣缸(gang)(gang)，每個氣缸(gang)(gang)分(fen)為兩(liang)級壓縮。如圖四。

工藝流程(cheng)：

①活塞(sai)桿向右運動時，槽車內氣體(ti)由(you) A 進入左邊氣缸的一級腔（一級進氣），而(er)右(you)邊一級腔的氣體則壓縮后經 B 流出，進入冷(leng)卻器，完(wan)成一(yi)級壓縮過程；同(tong)時，冷(leng)卻后的氣體由(you) G 進(jin)入二(er)級腔(qiang)（二(er)級進(jin)氣），左邊氣缸二(er)級腔(qiang)內的氣體(ti)則壓縮(suo)后經(jing) D 流入二(er)級冷卻(que)器(qi)，然后排出。

②相(xiang)反，活塞桿向左(zuo)運動時，槽車(che)內氣體由(you) E 進入右邊氣(qi)缸的(de)一(yi)級(ji)腔(qiang)（一(yi)級(ji)進氣(qi)），而左邊一(yi)級(ji)腔(qiang)的(de)氣(qi)體則壓縮后經 F 流出，進入冷卻器，完成(cheng)一級壓縮過程；同時，冷卻后的(de)氣(qi)體由 C 進(jin)入二(er)級腔(qiang)（二(er)級進(jin)氣），右邊氣缸二(er)級腔(qiang)內的氣體則(ze)壓縮后經 H 流入二級冷卻器，然后(hou)排出。

特點分析：

1. 節能(neng)效果與氣液(ye)雙缸一(yi)體(ti)式(shi)液(ye)壓壓縮機相似；

2. 氣體(ti)與(yu)液壓(ya)油是分開的(de)，液壓(ya)油只能通過活塞桿上(shang)形成(cheng)的(de)油膜與(yu)氣體(ti)相溶，氣體(ti)含(han)油量低(di)；

3. 一組氣(qi)缸可滿足兩級壓縮(suo)；

4. 由于一(yi)組氣缸(gang)滿足兩級壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)，則其(qi)活塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)的桿(gan)(gan)徑必(bi)須較(jiao)大（根(gen)據壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)機原理，如果活塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)的桿(gan)(gan)徑較(jiao)小，則相當(dang)于一(yi)級雙作用(yong)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)，而不是兩級壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)），因(yin)此活塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)的重量(liang)較(jiao)大，各支(zhi)承環(huan)(huan)和液壓(ya)(ya)(ya)活塞(sai)(sai)環(huan)(huan)存在(zai)偏磨現象，即使立式安裝也(ye)存在(zai)此現象，因(yin)為活塞(sai)(sai)桿(gan)(gan)支(zhi)點太多(duo)；

5. 維(wei)修(xiu)性差(cha)。氣(qi)體(ti)壓縮后溫(wen)度(du)較(jiao)高，氣(qi)缸散熱(re)較(jiao)差(cha)，為保證(zheng)壓縮效率和(he)密封件壽命，需要增加水(shui)套缸，用(yong)水(shui)冷卻氣(qi)缸。除增加一套水(shui)系(xi)統外(wai)，氣(qi)缸筒(tong)外(wai)套水(shui)缸的維(wei)修(xiu)是相當麻(ma)煩的；

6. 軸線尺寸長(chang)(chang)，至少有(you)三倍行程的長(chang)(chang)度，臥式(shi)安裝較為(wei)合(he)理；

7. 經過受力分析(xi)，所需油壓(ya)(ya)=排氣(qi)壓(ya)(ya)力-進氣(qi)壓(ya)(ya)力，額定壓(ya)(ya)力為31Mpa的油泵長(chang)期處(chu)于滿負(fu)荷工(gong)作狀(zhuang)態。

8. 當密(mi)封件損(sun)壞時，天然(ran)氣會(hui)向(xiang)空氣中泄漏。

四、 小結(jie)：

綜上所述，各種液(ye)壓壓縮機或(huo)液(ye)壓系統都(dou)有它的(de)優勢和(he)不足(zu)。現在(zai)，這幾種設備都(dou)在(zai)專門針自身的(de)不足(zu)作(zuo)相(xiang)應的(de)技術(shu)改進。其中，液(ye)壓活塞式(shi)壓縮機通過改變(bian)加(jia)氣(qi)站(zhan)流程來克服自身的(de)不足(zu)，采用(yong)雙(shuang)卸氣(qi)流程來克服槽(cao)車(che)壓力低(di)時排氣(qi)量跟不上的(de)弊端(duan)。流程圖(tu)如(ru)圖(tu)五：當槽(cao)車(che)壓力較(jiao)低(di)時，可(ke)以(yi)將另一輛滿的(de)槽(cao)車(che)通過低(di)壓線給車(che)加(jia)氣(qi)，這樣就可(ke)以(yi)保(bao)證任何時候都(dou)能正(zheng)常加(jia)氣(qi)。但氣(qi)液(ye)雙(shuang)缸一體式(shi)與油(you)氣(qi)缸分開式(shi)的(de)最大區別在(zai)于(yu)后者必須用(yong)水(shui)冷卻氣(qi)缸，增(zeng)(zeng)加(jia)水(shui)系統（增(zeng)(zeng)加(jia)系統意味著增(zeng)(zeng)加(jia)故(gu)障點），且增(zeng)(zeng)加(jia)了(le)維修的(de)難(nan)度。

液(ye)壓平推系統也改成了(le)雙線(xian)(xian)加(jia)氣，原(yuan)理圖如圖六，克服了(le)單線(xian)(xian)加(jia)氣的(de)弊端(duan)。但它最大(da)的(de)弊端(duan)在于(yu)油(you)和(he)氣相互(hu)污染，影響下(xia)游設備，且受氣質的(de)影響較大(da)。

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