驅動管道用泵和壓氣機的動力機械，是管道輸送的核心設備。管道用的原動機有蒸氣機、電動機、柴油機、燃氣機和燃氣輪機等。
基本介紹
- 中文名：管道原動機
- 時間：1880年
- 地點：美國
- 核心：蒸汽機
概述,原動機的選擇,
概述
1880年，美國開始使用蒸汽機來驅動輸氣管道上的壓氣機。20世紀初,電動機和柴油機相繼問世,並在管道運輸上被廣泛使用，逐漸取代了蒸汽機作為管道運輸的原動機。1929年，柴油機開始用於輸油管道。30年代中期，燃氣機進入了管道原動機的行列。1948年前後，大功率的燃氣輪機開始用於管道運輸。這些原動機在油、氣管道運輸上各有各的適用範圍。50年代燃氣機占輸氣管道全部原動機的90%左右。60年代以後，天然氣管道的規模越來越大，需要的輸氣功率日益提高，促使燃氣輪機大量地套用到輸氣管道上。1960年蘇聯天然氣管道用的燃氣輪機在原動機中占29%，1971年為57%，到1974年為66.2%。
原動機的選擇
選擇原則是:①管道線長、站多,常年連續運行，要求原動機安全可靠，維修方便，大修間隔長。②管道運行工況經常變化，要求原動機易於調節負荷或轉速，易於自控和遙控。③考慮到管道通過地區的能源供應情況，要求原動機能儘量利用管道本身輸送的油、氣作為燃料;為了減少燃料費用,一條管道的各個泵站或壓氣站條件各異，可以選擇不同類型的機組。④要求原動機的熱效率高和能量利用效果好。
電動機 電動機安裝、維修和管理都較方便，能與泵直接連線，容易實現自控和遙控，效率不受高程影響。鼠籠型異步電動機的轉速不能改變，調速要通過調速型液力偶合器或採用電子逆變技術通過變頻來實現，調速會降低機組效率。輸油管道如果電源充足，應優先採用電動機。大型天然氣管道的壓氣機所需功率很大，電動機啟動時，會增大電網負荷，引起電壓波動，因此，電動機很少用於大型天然氣管道。
往復式內燃機 往復式內燃機熱效率可達30～35%，大修間隔接近 4萬小時，多用於無電源或電力不足地區。用於油、氣管道上的內燃機組功率一般都小於5000馬力。用作管道動力的內燃機有柴油機、燃氣發動機和雙燃料發動機三種。柴油機的熱效率為32～35%，如果從循環冷卻水和排氣中回收餘熱，則熱效率可達75%。柴油機可以變速，以調節管道輸量，一般適用於中小型輸油管道。燃氣發動機的熱效率可達40%,燃料可用天然氣,所以適用於天然氣管道。雙燃料發動機是由柴油機改裝而成的，其熱效率為32～35%，燃料可用天然氣和柴油二者的混合物，比例可隨意調配。雙燃料發動機由於可燃用兩種燃料，工作可靠性較高，多在輸氣管道上使用。
燃氣輪機 燃氣輪機的主要優點是：體積小，轉速高，能以多種油品和天然氣作燃料；不用水冷卻；便於自控和遙控；機組有雙重甚至三重保護系統，運行安全可靠；可在滿負荷轉速的70～110%範圍內變速,以調節輸量。主要缺點是：燃料消耗大，熱效率偏低，只有20～30%，且受高程和氣溫影響。燃氣輪機大型化和採用全能量系統，以及充分回收和利用餘熱後，它的熱效率已可提高到80%。燃氣輪機在需要大量動力的天然氣管道上使用效果良好，已成為天然氣管道的主要原動機。
燃氣輪機分為工業型和航空型兩種，前者大修間隔期為50000小時，後者為20000小時。工業型的轉速通常為6000轉/分，可直接與高速離心泵或壓氣機連線;航空型的轉速為 18000～25000轉/分，必須通過減速器與離心泵或壓氣機連線。工業型燃氣輪機的投資高於航空型，但管理費用較低。航空型燃氣輪機在航空事業發達的國家經過改造在管道上套用較為普遍。
電動機 電動機安裝、維修和管理都較方便，能與泵直接連線，容易實現自控和遙控，效率不受高程影響。鼠籠型異步電動機的轉速不能改變，調速要通過調速型液力偶合器或採用電子逆變技術通過變頻來實現，調速會降低機組效率。輸油管道如果電源充足，應優先採用電動機。大型天然氣管道的壓氣機所需功率很大，電動機啟動時，會增大電網負荷，引起電壓波動，因此，電動機很少用於大型天然氣管道。
往復式內燃機 往復式內燃機熱效率可達30～35%，大修間隔接近 4萬小時，多用於無電源或電力不足地區。用於油、氣管道上的內燃機組功率一般都小於5000馬力。用作管道動力的內燃機有柴油機、燃氣發動機和雙燃料發動機三種。柴油機的熱效率為32～35%，如果從循環冷卻水和排氣中回收餘熱，則熱效率可達75%。柴油機可以變速，以調節管道輸量，一般適用於中小型輸油管道。燃氣發動機的熱效率可達40%,燃料可用天然氣,所以適用於天然氣管道。雙燃料發動機是由柴油機改裝而成的，其熱效率為32～35%，燃料可用天然氣和柴油二者的混合物，比例可隨意調配。雙燃料發動機由於可燃用兩種燃料，工作可靠性較高，多在輸氣管道上使用。
燃氣輪機 燃氣輪機的主要優點是：體積小，轉速高，能以多種油品和天然氣作燃料；不用水冷卻；便於自控和遙控；機組有雙重甚至三重保護系統，運行安全可靠；可在滿負荷轉速的70～110%範圍內變速,以調節輸量。主要缺點是：燃料消耗大，熱效率偏低，只有20～30%，且受高程和氣溫影響。燃氣輪機大型化和採用全能量系統，以及充分回收和利用餘熱後，它的熱效率已可提高到80%。燃氣輪機在需要大量動力的天然氣管道上使用效果良好，已成為天然氣管道的主要原動機。
燃氣輪機分為工業型和航空型兩種，前者大修間隔期為50000小時，後者為20000小時。工業型的轉速通常為6000轉/分，可直接與高速離心泵或壓氣機連線;航空型的轉速為 18000～25000轉/分，必須通過減速器與離心泵或壓氣機連線。工業型燃氣輪機的投資高於航空型，但管理費用較低。航空型燃氣輪機在航空事業發達的國家經過改造在管道上套用較為普遍。
