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氢气压缩机的选用及经济评价
2 C+ V" Y6 e& D0 [ o% |& U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。 : E ?$ }8 z3 I+ [, {( G4 V/ S$ S" x
1 氢气的性质及对压缩机的要求
# |' H5 |2 N: m6 |, o3 T 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。
5 ?8 h; S: q* e+ {* Q 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。
8 d- _& l# X3 X2 压缩机的选用 1 p; z7 b. ?# E9 n
选择压缩机机型的原则
/ L' h( T4 }- ^$ ~; 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。 0 p2 `) R& Q9 x* m9 r- `2 B7 z t
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。 , @7 D9 t' Y7 |! x, Y, P
3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。 / x- v, X' @) f1 m3 V( ^4 j5 P
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)。
, g0 M' y% _/ V& ?; x4 w$ v表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较 / h! G1 x+ {1 w7 B9 X, g
9 E" P8 o/ Z4 V4 j4 ]0 v
5 f: u$ `6 h: @* e' N; \4 @: w9 x' y$ b: b' Y
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" o7 [- l( k: A! i2 c( h1 D 压缩机型号 |
2 n! ^9 A" C( P0 E! `. p5 ]' A) g2 t7 {
2V-1.17/150 | 7 E' P" b5 D1 W, Q
8 F% K& Y8 V( u# D" [7 e$ U Z-2/160 |
1 N2 d" q5 Z9 c/ G* W! O6 ^' y1 Q
: C' _* f# P* h2 ~/ V7 y LH-5/0.9-150 | # b# x! W8 V6 J [
" C/ Y8 [! K$ S7 P2 `: k; p: U' O! o
| * c+ _. I8 O% {! t
压缩机型式 | & U- D4 T7 Q" w2 N0 a: i
: L" }9 k1 ]/ _, c g# F% C- E* s
V型四缸四级差动水冷式 | - B8 t' O1 A# f! h% M
+ D1 r# O! E7 t
立式双列四级差动水冷式 |
0 P6 s# J/ C1 ^: S0 e
3 j6 h9 B) t0 c, T8 O L型四级单作用水冷式 |
* q, i/ O' q3 i+ h
t+ K% g1 [/ t5 [/ ]) L( n| $ W- D" G W0 t) y" d& h
排气量(标准状态)m3/min | . R7 x) V; E2 ^0 I2 P
8 j& o7 m' [, P4 m
1.17 |
+ J, S6 ?( f5 ?0 J& H$ v% U5 ]- x0 w( m) | V
2 |
+ b8 l1 @, k- n. c' Z+ N' q; D- X0 U7 ?' g
5 | % U( k k& G$ J3 V: {/ h/ B
" @" }6 _/ g6 g' t6 O
| # a! k1 i$ K) i# \
吸气压力Mpa |
! U* ^, @: \6 @; o$ d; p7 w
$ y8 _4 X* m. c8 k 大气压 | 9 H2 J! n* ]/ z/ u, z4 m6 }) e
* d, [: N: B% Z! V, G 0.2~0.4 | : D9 f: B2 a1 t; i3 [, \4 V1 Q( Q
G# _/ \+ N2 }
0.9 | , V) O* e5 M( O* x; K- t
q* q8 `) z5 E: {% o4 X2 J
| * f& k+ B p2 p* Q. ?% q
排气压力Mpa | 6 Y# T1 ]' f0 b# I" z
: N3 z p# t9 {
15 |
- D. T1 o! [- b4 ]" r, A$ o. n
1 z) q/ w: m+ Z+ C 16 |
, |+ F2 x) m& b& b9 J: ?
& L- P8 b+ n7 C( s' o 15 | , `% E m" Z& y
$ l8 B4 q! J0 a3 }3 r* f6 t|
2 O" m) l+ m3 ^' E n 排气温度°C | 3 [& [6 V0 s7 u/ k+ B2 j
$ Q6 f9 R* }# C' a7 Y- { <170 | 3 h0 U7 c- _' L q
5 t/ B w A# A+ I3 R1 n/ G <160 |
9 O3 f. Z5 _7 r2 E- | j1 _7 Z8 e" k& [5 [1 Q
<157 |
0 Y- t Z' X5 Z2 L
d5 { b9 c9 }| 6 I4 N5 j. a7 w( X! f, }* U
冷却水消耗量m3/h |
~! o: m1 }! T
* ?9 k0 a' y: L2 q- b% x 1 |
4 T8 o5 l" l) y% M6 B5 J7 `, B
) O# }' g9 H7 O5 I) X( X 3 |
% _" @8 _2 ?5 R+ `: a s8 y) d U% i8 Z' H
5 |
6 T: m# _2 x" G
$ F d) M# W/ F5 t|
+ ]0 z8 |$ a7 l+ s# n1 ^" {2 B 润滑油消耗量 g/h | 7 z0 S) R3 h" h8 H* Z6 j: R+ X
# P" ^4 L" g3 F3 ?7 u- x
70 | , `" i# q1 L3 f0 Q1 Q. w
, v# S: `: H+ ]" j9 i0 V9 |- F 90 | 0 D3 v7 M3 a6 g0 h
; \# ~& Q" d/ J2 u
0 | 7 V s+ [* H: f# m' u
1 c. S' y: n( U: f6 t0 {" k|
& V; d) q7 G: c6 P4 e, N 活塞行程 mm | G1 D. a1 w9 J9 E" L
4 F" ?# \' D& X 55 | 6 v, T x8 s9 Y' P
( c' `- E( x \6 | 100 | " x$ u _+ C& ~4 U8 F" T9 X
5 I8 ~8 d+ M+ y0 D
200 | . F" d) N% `) C
. G$ k7 C$ e$ \( F; [& o
|
3 Z/ A4 A9 s) K* W( {2 i* l9 a 压缩机转速 r/min |
; o5 E3 X" P6 b1 ^/ x" p
1 B8 x P0 I' I# A 1470 | ' r, c" c1 t; F/ A5 X5 [& v
; Q- ~8 W5 Y, `4 M2 ]
740 | & M6 K/ g$ y& |* ]) Z9 I6 y% Y8 g. }( O
8 h6 C7 @) C; x( ]$ |6 g9 G
320 | 5 c; L8 i$ ] m/ R) r2 B
9 {5 z, O0 K7 A: T# c( Q+ l| / }- X9 S+ V8 u3 }/ [1 M7 h. ` c
轴功率 KW | ) r+ Y e. ?. W0 @
. B2 s$ O2 B6 p$ l 23.2 | 5 y* d; b P# n* u4 C, ^' q8 K. R
+ ~8 S( o! Z) u6 ~$ g% b; D 36 | 6 E* @+ ~' _# Z$ y1 Z
7 d, ?: B3 G) x: S$ ]4 Q
55.73 | ; e4 X* {: @4 b! j
6 i9 |* ]) ~! }. j|
, L& Q Q- t6 G" C 比功率 KW.min/m3 |
3 B) v1 A" i6 ~5 s" v& ^2 L$ B$ T, ]
19.8 | % c3 j% X+ |- L: c: S
2 \3 J3 A- i& ?" r# f( ~2 R) G 18 | % p, V3 ?- }) v5 E/ K. _
; l9 v5 O) t% `+ ^% w/ Y1 f
13.93 | ) n2 D# ^/ ^& @! A
5 }% Y* ~3 u& t2 F+ `% q) k
| * l' _" m) J1 U6 R j$ n
电机功率 |
. o% u1 `# i( w! n$ {/ k( W! y( V+ m# P$ N
30 | 5 L2 w l& [$ g
9 t a* H" T0 V% z
37 |
) V& c. T1 N$ B- X9 O+ H) x) K+ U+ ^0 p6 I% P# Q# w; A
75 |
. p) T7 n z) w5 N H9 a9 j4 x) @9 `5 K' j! ~
| " P; `9 H: t! }# z( }1 q
检修周期 中修 h | ) j9 V$ {: p T* C; V% O! O
! k# _ b2 B3 b7 ?3 K6 g$ x 1500 | 8 c6 h1 T) A9 ~8 l0 |
. [2 i9 \2 A- E; J0 ?/ ]
1500 | , i g7 M$ T8 V3 u
" I, D; t3 b' ]3 m! V' T, A0 P 4000 | " I' [! Y) i1 I, V; Y! _1 H: f1 t
M( v1 N: C4 g|
' _; N4 n* e) F+ Z8 S2 O 大修 h | : ?3 _: p# F2 N3 F0 d4 Q# Y- o
5 i: O7 m1 L# _' D& \5 H
3000 | : |- E4 h. T/ {( U
8 m" E0 w$ [$ J8 V" ?# [
3000 | : N! {2 _" \. q
4 r* |+ ~1 ?, M. \' M" V' c9 ^ 12000 |
/ S0 }/ @' @# [ R/ {通过性能技术参数的比较,LH-5/0.9-150 氢压机有以下特点:
! D* |' g% ~# L# V; H$ B1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。 6 I- T, x! x7 V, D6 I
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。 / e% [! Q, b. S5 g- {7 ~; 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。 6 c1 N. ~- {+ f) _0 l2 O ~" e
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。
4 a3 b7 i5 J) g; N5) 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。
# P, W" T' |+ J: _+ c3 经济效益评价 4 `; r/ t6 x9 w
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。 0 L' D' V: A d6 z1 B( j! [
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。 ' h+ F$ L1 K/ B& ~- Y" U$ x
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。
5 F, n1 k0 J$ B' }- X8 U* n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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