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氢气压缩机的选用及经济评价 ; D+ N- G& N6 H* }
氯碱工业生产的氢气,是国民经济中很有用的原料,从电解槽阴极箱出来的氢气,经冷却由氢气泵加压后(0.1MPa)供与氯气合成制成氯化氢气体、盐酸、环己酮等产品。还有大量的氢气可由氢气压缩机加压至15MPa,充入钢瓶包装后作为商品出售。随着产量的增压,用户对氢气质量的要求提高,对氢气压缩机的要求也更高了。要求氢压机有稳定的运行周期,操作简单,维修方便,备件易购等特点。本文就我厂氢压机的选型作一些概述。 5 s+ Y: j/ A5 L4 w) B! v
1 氢气的性质及对压缩机的要求 / d# r& y/ J* X' F3 g0 \. N3 u
由于氢气是一种极易泄漏,易燃易爆的气体。因此,对氢气压缩机的设计、制造、使用、维修提出了一系列的特殊要求,尤其是对密封、安全和可靠性等方面的要求较高。 $ m' i! O2 X7 Q# p8 X1 A9 {) H5 j
我厂1971年开始实行氢气灌装以来,先后使用过3JY-0.75/150-1型、2V-1.17/150型、Z-2/160型3种氢压机。这些机器均不同程度地存在着转速高、生产能力低、漏油严重、振动剧烈、运转噪声大、压缩机油气分离效率低、检修频繁等缺点。针对以上的问题,我们着手进行氢压机的调研与选型。
' F" j) Q) O- v6 L k; U2 压缩机的选用
* Z# U% o U: u; Y1 |3 y 选择压缩机机型的原则 4 i0 Z! b- D( A( f4 S$ Y# A
1) 低转速。低速机械一般来说,运转平稳,噪声低,磨损小,寿命长。 ! H9 y/ v9 l4 n) U! z/ E
2) 无油润滑。革除注油器,使氢气中无油雾夹带,从而提高氢气的纯度,提高商品质量等级,确保使用单位的质量要求。
1 R: X3 ?- O0 m4 T+ z' j3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。
* x/ M* }( b! Q9 W( q0 N! P7 u) d+ v针对以上的原则,我们选用了LH-5/0.9-150型氢气压缩机。并将该机和目前使用的氢压机的性能和技术参数进行比较(见表1)。
* E6 D8 B' y# C表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较
6 @7 F, x+ {) {# N# [9 ]/ Z( }3 G' r& H( \; E, T
0 [9 N6 H( E8 N4 i$ [
+ `4 }. o0 W4 C$ V; H4 g| 0 v, J S0 [2 w5 n: o( y
压缩机型号 | $ ^7 E0 E; V) v c
8 P! y1 t8 `3 y) E0 b5 \$ @. f
2V-1.17/150 | ! x3 R* j# U# [1 D& \$ n I
( T" X" D {$ J3 y! m; s- \ Z-2/160 |
! |4 j5 P( e& r* {! e# Q% t
; x! l* w g) | LH-5/0.9-150 |
& q) _1 F" \4 w- n% H
, j$ o- M, V3 L|
+ S# M( Z0 E- l 压缩机型式 | 1 o2 W( @. e J3 L( n
2 `5 s, Y7 A \6 h V型四缸四级差动水冷式 |
7 j( f: M! j5 C, U- Y! s" s8 U. @# K
. J* W8 N) U* B% J6 V/ f3 G 立式双列四级差动水冷式 | + N4 f, H5 R- V: E
" m' z' n' x6 E
L型四级单作用水冷式 |
' s; j5 J: O5 i
0 z, ?8 D& @4 d L" Y. h0 b|
* y" \; W& q+ b+ Z 排气量(标准状态)m3/min |
4 [# k$ O8 D& h' h% j3 C& v6 ?0 |+ k% k0 w$ U% y
1.17 |
# H8 J' `' @2 v4 }1 Y Y9 Y& {# P: X" L. n2 M7 y
2 |
8 [9 w0 r7 E% ]6 w& H8 E, Z$ P1 W; k$ P0 t0 U/ \1 t R* x
5 |
7 X u1 @$ K" H! v3 S$ f2 j# T2 m& g
| 4 K3 N5 Y( Y1 g( T6 H$ N
吸气压力Mpa | ) m7 A7 ?( I0 p4 ^4 L @$ U
& A" }/ d0 B2 l1 s4 d, A- L' b 大气压 |
, @- ^# {; R5 O$ L( ?# X& L2 C" L. N8 i8 l% E3 N
0.2~0.4 |
5 \2 H# B v( ~+ w/ r# o6 N* k! U% N4 H9 B
0.9 |
3 U7 z+ u9 F8 n$ u, G: T, F7 `# ]9 P3 G2 i7 H+ _ W
| - t# J% w2 p2 Q0 y
排气压力Mpa |
+ ~6 A4 P6 q5 X* b) c% A; e9 R& ^: O3 b4 p
15 | i# ?; i- D( \0 T. P5 {
3 [- U% V* l: `9 o, _& y 16 |
5 \! O/ X' ]- T! r, I
$ k! I7 @1 U! o/ @ 15 | 7 D* |% Z4 m, X1 D
! b5 o' u5 m0 _& \8 F: O0 V/ t5 d$ K
| + j, G3 T- R. h4 \4 Q& j
排气温度°C |
2 e; g* I7 U$ u/ R9 m2 S. d
~, ]) }1 k& S" v0 D/ Y <170 | Q# y8 a" V5 J N% J. ~* r
- A$ J7 w0 {) S: M/ E
<160 |
* s. J2 s: O' Y* N l/ B1 g* N. e# a- X- Y( o( L
<157 |
' `" J9 K( [: c
2 w V4 J# I# x0 W$ ~. w; h| 1 y2 a/ C. V3 e, x4 y4 ~
冷却水消耗量m3/h | 2 x9 o, F0 l% D/ ?) {# B
3 c- ~. r, Q+ e1 [3 N! a* z 1 |
8 |9 o% C: F1 ?4 s* v+ J8 X4 F) T# J' R
0 g& Y3 k8 ~2 i P R5 O2 ?- R$ u 3 | ! p" [% H7 l) R: x% Z
& R& E0 C2 Y' R& h% z 5 | 0 L* Q/ B4 _* T+ t6 y
: l G; |9 E" x0 ]6 t
| 1 P% b" @. z2 P
润滑油消耗量 g/h | 2 A% s3 c0 W8 W* x5 c
2 M% @, n' b: [6 a- ?- O! U
70 |
, h9 _9 P4 Q/ ]' k P4 I
; B1 i1 ^2 Y, ~* ~; | N! l& F/ a 90 | ' w0 ]( I. g! @0 v) U8 Z$ D- Z. s& e
% M* `9 M: w1 }+ E6 b 0 | & C; g! d% X/ ^; i; K H) z
) g+ ]2 m; N! a6 b0 C/ z7 S0 i: t" b| 2 s; p8 _ j+ y1 L, A
活塞行程 mm |
3 I; G R+ i7 w+ ^# h
2 U& y! z8 J& n8 A 55 |
8 [7 a8 t' c% Q, ^# l9 Z+ S0 W' u- J t3 N
100 |
& S8 V! G2 M4 z+ |8 U9 O& K" f: ~8 n* E5 S# g: f0 f
200 | ) C* d2 B- J+ q* B6 @+ C
) z3 b$ D0 `+ `" ]8 _/ ~; K; x| ) T* T7 r+ q) N4 T
压缩机转速 r/min |
; m8 c( a; l& w4 g. Z& D' L. f ]* F3 @8 M$ U% ?. R( W
1470 |
) h# F; l! L4 w, M
# X$ h+ ~' }; ]5 C 740 |
) `5 a* \9 g7 Z. E. e) `
# }2 y5 I! j/ j* X0 {+ n 320 |
: O* F o# |% a8 G* E* q6 S1 @% W9 D2 H5 N7 _
|
4 h8 s6 \) n0 W$ o 轴功率 KW |
$ R% C H. c9 P& U# |. t
+ C0 r* W! d) k 23.2 | ( @8 w1 `* A0 @, [' V' j2 F
6 ?- u8 E" c, [) v$ b4 H
36 |
2 }" ] `( h0 G* m+ E; l+ }- ^' O3 z6 I% h2 C* \
55.73 |
U9 M- `$ O6 S! {) Q: h6 V/ j/ J
$ J+ `2 }& u3 x( q/ F|
; T9 B0 j2 R) P1 h 比功率 KW.min/m3 |
: V% n. B, }! g3 b7 N( {8 v6 r. O
* A6 U4 [# q6 u: ` 19.8 | 9 A: X; P5 e4 f
0 m3 W. e9 i2 D7 Z3 {- n; o
18 |
& }) }& Q; z) V1 m/ ]
& C' K: S( j [. Q! L 13.93 |
! ?" @; u6 S1 ~! z+ A7 F; z c5 ]' H, V
|
/ K* Z: `( n2 O 电机功率 | 9 _- B5 {. }; l; f" `
2 r3 r# t; ~, I
30 |
7 m" }0 R7 W9 X2 W \3 ~1 ~8 G
( L# N. |- |* O 37 | * v4 s# F$ ]. L$ [7 Q4 q: y; ~9 e. O0 [
! ?" h. m5 B' A 75 | 8 K! p& D2 s. \9 \6 m8 c6 i
2 R3 b+ c8 ~4 i( ^, B& _|
- O& q; T3 i* w1 B 检修周期 中修 h | 4 `: g8 i2 U% @) e/ F* T
$ g1 F7 c' w y# g5 ] c
1500 | : B. e5 i7 l/ |& _, Z' f
' T, c8 i8 [1 N; S0 d
1500 |
' m% |# ?! o( g8 l- |
* ]* E, v& ?4 Q4 L. p 4000 |
3 S' y2 }- {5 v/ `
2 c* C" g/ N8 A4 \. m4 d| / r( m% ?) Z+ U% W* j: c' P+ s
大修 h |
4 D0 E9 [( u0 ?9 v, X7 {! F4 Q% {3 z" ?
3000 |
9 i( ~$ x9 _6 W z4 a" y* C! \. f. ^$ h+ {1 m. l3 S, n% e
3000 |
% [8 W( _) ]) D2 Y" e: w+ L9 u' p
- W1 i' g5 H1 m7 _* b0 O 12000 | 2 n) r- ?1 j5 W2 k, C( z/ x4 W
通过性能技术参数的比较,LH-5/0.9-150 氢压机有以下特点: 1 W1 M% @7 i! e' b3 N
1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。 ( u6 B/ n) l4 a& u% F7 y
2) 操作范围大,该机进口压力高,因而不需要减压装置,减轻工人劳动强度。
9 I$ @+ I$ e8 A: S6 R! T3) 排气量达,达到5m3/min.较目前使用的氢气压缩机提高1倍,而且要提高能力也比较方便,因为转速还可适当提高。
/ M$ a) I7 W3 k0 l8 _: Y5 T% Z5 ~) w4) 采用无油润滑,提高了氢气纯度。该机的活塞环及导向环均采用粉末冶金基体烧结聚四氟乙烯而成的FH-1材料,自润滑效果好,不存在漏油问题。
4 f- K5 k1 }: B1 C/ u0 Z5) 运转周期长。从几个使用该类机型的厂家看,在检修周期内均能可靠地运行。该机主要零部件采用通用压缩机部件,因而备件的采购比较方便。 4 K7 y8 e. C3 I) w! f$ T
3 经济效益评价
% i+ V* J, q( Z+ m1) LH-5/0.9-150 型氢气压缩机每分钟产气5m3,比Z-2/160型产气增加1倍。同比上年净增利40多万元。单位体积的氢气冷却水消耗及电耗比Z-2/160型机有所下降。 L) O+ S2 h" k
2) 在投资费用方面,若投资2台Z-2/160型机,投资费用将大大高于后者,而且增加厂房建筑面积。
% p% c! x5 l; |3) 由于LH-5/0.9-150机型运转周期长,检修费用及备品费用有大幅下降。 ) X5 ]4 m0 w+ y: S: ?
我厂自投运LH-5/0.9-150型氢气压缩机,通过一年多的实际生产考验,充分体现该机具有运转平稳,噪声小,易操作的优点。并且减去了工人的操作强度,降低了检修费用,提高了氢气的质量。
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