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氢气压缩机的选用及经济评价
7 X( J! w, k! i- r! I) v( p9 S( E) C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。
% v* q' r& G9 T0 O9 }1 氢气的性质及对压缩机的要求
5 G- y$ R5 d7 T$ n- _# F: E 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。 ( P U3 m0 d( g {* a- R$ Z
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。
* g. s9 c4 L7 V4 B4 T3 |2 压缩机的选用
. |6 S V% h* Y: W 选择压缩机机型的原则
! Q- ?$ e6 v8 S' c1) 低转速。低速机械一般来说,运转平稳,噪声低,磨损小,寿命长。 + d: R: a7 t4 e) y
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。 + L( T5 q' {( J& B
3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。
3 Z4 D, @7 W0 ~( m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)。
2 n5 u9 E9 B) U* {+ f表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较
I& {! ~6 ~7 o! U) ~9 j8 C4 r9 ~2 H9 k) M& v; F
8 B. n% Z1 ]8 S, l- h( N. Q: C$ i3 d [) K5 g; P
|
# C7 C% t5 {# P7 _ ~, u; t 压缩机型号 |
( ~3 A [- q, K& E' `, P; X) ^0 L* j1 b* y+ E
2V-1.17/150 |
0 @$ g: M5 F5 A* q+ `
7 P# `8 @- u5 j n3 S: s9 Y Z-2/160 | D' A: a' b, a* [! k
, e- V9 ]: l* w, l; M s7 n: U
LH-5/0.9-150 | 8 B3 a# h7 N% u/ }
) c$ c8 h7 Q' w7 j
|
/ k, M' E2 p( z/ U3 |/ p4 g: } 压缩机型式 |
/ S5 w( v0 x5 O. P7 {( Y5 x/ P3 v
V型四缸四级差动水冷式 |
8 S8 h6 z" R9 _$ b/ W- W( r+ \, j3 I. t
立式双列四级差动水冷式 | $ H# |) z) Y Z$ _# p: A
$ q: y3 r3 F3 r) e% i# I
L型四级单作用水冷式 |
! J* i$ p$ C3 g& T, T, r' U
6 L7 B7 L! k: Y+ A+ r|
/ f1 `: {) Q% }; f 排气量(标准状态)m3/min |
3 V4 K$ X+ E) N/ ?4 k* f6 C: m8 A+ T5 }' S9 ?& n8 H
1.17 |
5 \; n Y$ ^6 L# S0 `) N3 L6 r/ `
& t( T' j! `3 |- I2 g 2 | & h) d7 x* w1 a
o8 i$ Y/ a: a& c+ q! }' g4 M
5 |
- T& n& u/ J& t
/ n; i$ X5 d9 c5 W2 Z|
' ?3 ]: k4 h' t2 g; H/ J; }! I 吸气压力Mpa | ' b" m0 D. W' \% b. S0 z8 Z
1 O! X6 |) W$ c" r8 E, P0 s
大气压 |
K' U4 I4 l+ _6 q% d9 N. o) k* m7 _. g5 W: K; u3 q4 K
0.2~0.4 | 2 B* C8 L' w' t. g
7 T' o! b5 I Z5 B 0.9 | ' a( c& ^/ N5 t, c Z
+ y O* w. l2 ^4 h0 I G5 C3 v
| 5 {5 }+ c3 m# j+ u' B2 z
排气压力Mpa |
B: W6 F; U- m' H
- R) q4 N6 J9 W7 k: D9 @ 15 | & K. \9 h- a/ ?3 S
5 a3 h( H2 y9 x* U 16 | 2 Y( R7 x5 {9 \* ~ ?5 O
) K# G. k( E9 f: W2 p& B
15 |
; ~ @7 K- g$ S d% L5 _8 r O5 @
, Z1 }4 m" b3 u| 5 @( ?; Z4 k1 o# W# a# E3 g
排气温度°C |
i& q8 T! P% M" L' s+ U) q9 O, c {4 C \% ~5 ]/ h
<170 | / g2 x9 v! J. `& Y6 Z9 F
7 E" a" B2 y) u3 p' t4 ] <160 | # g2 e; L8 u/ }# s
2 W# X$ q- y8 }' I
<157 |
( G( ?0 I( |& b: `8 {' I0 R6 `7 a& \ B: U% _0 J
| + v& g: ~8 t8 M# b9 @$ b
冷却水消耗量m3/h |
* |- C- o( M6 u7 u- ~/ x b9 ]
8 |2 L! q8 I5 |: ` |9 H 1 | 1 C3 F- u3 d0 B+ y+ H" w
. d) L0 K( l8 i/ t# B$ m. g0 O
3 |
/ K- L/ u. G4 _0 J( x1 x7 ~/ g5 t& u4 ~6 g
5 |
. Q4 p8 L4 ^) ^: O, U
8 n5 k4 |: N* z) Z+ [& f7 L/ |8 x+ {|
; _& n' X& X* L8 N, A 润滑油消耗量 g/h |
- p) L* T7 C# a2 R# q0 H6 i, W3 I1 M6 g, k7 [
70 | 5 |0 _& r j1 D) c
" l, z l4 M1 S3 C( v 90 |
; P3 _' e! R S f% N3 ]9 F
# L: _8 q5 M' V: G 0 |
5 [5 S* r8 H# u; O; `8 U0 z$ W( k2 i* _. ?" o
| * H7 c# D0 M- d8 t; ]
活塞行程 mm |
+ I @- w2 {# B4 M' m {1 z4 `2 g6 e! G# M: Y3 A
55 | : n7 j- e+ ^1 ~4 Q7 w0 S) S6 f
7 q. B2 E! o, T
100 |
8 ~0 B/ j( x% m6 A/ [7 \$ I/ N4 h% w2 `, w
200 |
1 u+ O% \- y5 q5 B" a, E9 s: T# {1 v% i/ O9 e
| ; P. e! _+ B2 T3 J! F% a
压缩机转速 r/min | / ]+ v8 P- z" v$ Z8 r
% m8 l, b9 X" j/ s5 x2 J1 }6 o) i; _ 1470 | + R3 z, @" f6 k7 R. L) z
+ r B! I9 k& {* N# e 740 |
" }9 V& |- _, P5 h
+ @9 J0 [$ S L8 n; k# E' z 320 |
4 }! A; H3 w: B& w+ @
( v, J8 M) _) n) n% U9 S" S|
8 v ^: Q' T4 Q Y2 V! h3 w 轴功率 KW | + r5 c9 B' O( L$ A' j. H
; Y) N$ C; ~6 I 23.2 |
/ A2 Y" \. e( c4 [% V- ?9 p
: V: I6 \: k7 l 36 |
, [) k% m- d5 U! o+ l5 Q `: l8 N4 `/ T/ d2 X6 _
55.73 |
* P- B# i, t- X6 }0 {' i: L3 `) _8 k) i* d* X( X) K
|
( _$ v+ E* b# {5 d4 N6 o) H. o2 ` 比功率 KW.min/m3 | # U4 O+ x K; j V
, @4 i4 n0 r, \( f1 E+ P9 l# U7 U 19.8 | ( c5 f" w) R1 d/ G9 H' Q9 e) V
- Z& m5 w6 I' w8 i 18 | % B6 e$ L/ r3 I+ V+ A3 p. c
2 K, z# v1 D* U8 j# [, _: g6 e' D
13.93 | 7 ]! G# P$ F# W/ [
! ?) V$ c6 B" _# ?| : L& K, }6 U# g( z7 o
电机功率 | 1 V [! L! W8 t4 J0 N+ d' }7 E
% q0 H0 V4 Z, O# B# v, c# s, c
30 | . {4 p* r4 ~- E' V
" \* v5 ?1 G. y+ b8 ` Q9 q: O
37 | ( D9 ]& K9 P& f( m
. |1 i, `; d( G' ^5 ?
75 |
+ K {! a9 i; p# l) H" }" z. W8 `* n
. V4 }+ t K* A0 ]" q2 E| 9 Y3 R8 P% \% ~; d: j) V
检修周期 中修 h | 2 I( q. _9 b' t$ g
7 g1 Q4 @1 r, n/ Z7 {6 t$ x9 ~ 1500 |
! \8 B: C! z2 Y5 x% Q. A) V1 [% A% i% ]1 u
1500 | & M7 f/ j7 c- D% B0 p6 s9 k; O
1 ^: C8 Q! W! d3 x3 u6 \% c9 T! Y3 Q
4000 | - {! c7 @6 ^5 [9 J; ]: I8 z
4 ?- j9 A' q1 n. I
| 8 {6 l) v+ `0 j6 A! r1 ?3 ^
大修 h | 0 W7 o0 S8 I6 N) p* L( R9 W3 B! m
3 Q/ U/ R( y$ X% g
3000 | / _1 r( h" ^. s2 \) x, {8 S7 d
1 ^# [8 S1 T2 c 3000 | ! L7 d/ m' U! p
, I9 D6 @1 x/ j# h9 Q" ~; c 12000 |
# { |0 l1 E0 ~- m* v通过性能技术参数的比较,LH-5/0.9-150 氢压机有以下特点:
; b( ]. X" I( c0 i) p( l: H1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。
, C1 V" K% g- f. X2) 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。 7 e' ^; Q4 n% ]) `- }9 G
3) 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。 ) F s8 @" z: `4 }
4) 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。
$ N( Y. ^3 w9 b2 z, v5) 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。 7 z8 l* _: F* ]7 B# F: b
3 经济效益评价 8 Q/ v- j6 m& `
1) 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。
2 j- o6 j- @" [. B# i2 {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。 v2 o8 n3 G5 K- [% N
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。 : g" g' H3 ~+ r: Y) Z2 [5 C/ D
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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