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氢气压缩机的选用及经济评价
, c/ q- O4 w0 m r3 b( d A/ v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。 8 i; N7 c* @9 R( @. a' z1 F7 F
1 氢气的性质及对压缩机的要求 6 ?% M4 {) P2 k# w/ I
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。
, c5 p0 C" U/ \, } 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。 & @) `+ y3 D% b( J2 d4 v" |
2 压缩机的选用 0 z; `% F- H% ]+ l5 z9 X
选择压缩机机型的原则
' ~) w* B8 G# Y ^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。 9 }& ~) n/ ^/ k. o
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。 8 F! C; a+ I7 _8 m+ v7 Q+ G
3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。 ( N& a" P3 d% 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)。 - s- g" l% j# Q
表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较
& P' p% b7 q: }
/ V! Z$ J$ R( {( K3 H& C* p C7 S' R/ |) w
: ~" B1 }5 U& Z: }
| 1 K. C& H! j! f! `9 m/ C4 |8 |
压缩机型号 | 4 H% k9 R" U; _+ e1 p
6 H u* r8 y8 ~9 l 2V-1.17/150 |
, I; X* h0 P3 Q5 A3 I( D
- Z$ L/ X9 y( s Z-2/160 |
" w- t/ q% _$ p/ b* B, {' c/ i; y. ^" m1 L% X
LH-5/0.9-150 |
8 c8 U) n- }% K' O3 W7 K" t$ J5 c% v/ F+ X' w
| & [' C: W! M- R D8 U( p8 ~
压缩机型式 | : w' `; C' h$ S) C
# w2 O, x1 ~3 j( g h9 O6 @7 y
V型四缸四级差动水冷式 | : A9 U0 a; K1 {! J# x8 `
, p' D c# h& X% x3 X) U 立式双列四级差动水冷式 |
D Z2 q+ q0 w8 I) K4 Z+ v
4 m2 S4 D% p* r/ S5 F2 ~ L型四级单作用水冷式 | * A2 i3 O2 U/ g k
! {0 h% @6 i8 I| ' b/ y# |3 i8 q% G# B
排气量(标准状态)m3/min |
; N, e: l, H, j3 J3 h" G: q. v4 R( @
, [( S# d% L5 n; x0 n- l$ d 1.17 | 8 v! N( n" I0 y
4 {9 W3 o J2 W; |: v
2 | - e2 i+ E1 O* ]8 q0 l0 M( Y- h
8 z/ ]$ N( d$ f: `! i8 ` 5 | + O. R( c4 e [) W4 b6 X
: N4 g$ e6 k& r3 U& n* P
|
) a. [1 p! J3 y' f4 a/ O 吸气压力Mpa |
( z9 H# q! {' S5 m9 `3 o0 q9 i8 w* y8 ~# ? C
大气压 |
0 K' \$ u/ g% c" h! a
! n" {$ G! k* g6 ]2 b& {$ ? 0.2~0.4 |
" I; x) T( Z5 j; W5 t5 b! ], A8 t7 P0 V
0 @3 i m, j/ m4 b7 L! |* j 0.9 |
: ]2 N+ b7 r7 u7 ~, T$ V/ ^% C8 H" q" N$ U; P' D Y! O
| 4 u! Q9 G0 o$ [% M
排气压力Mpa |
# h& S6 f# n" q0 S" C: v s% M' q( r/ x. @& r9 H% R, Q
15 |
( t5 E" B7 _, m
" I2 V0 ^$ s @- ^, g: ` 16 | " v, b2 U0 B) z& E
' I2 w& B! j1 F- R# y 15 |
( N7 {8 U1 v- N) E! \( L+ a; l
' L Z! g" w, \| 3 q4 `# |' Q4 c4 m
排气温度°C | / M! W1 }9 x V4 N# `/ N
2 n/ C! W; R7 g, x! d9 G; p( L <170 |
4 d9 w: T7 U7 x* B5 D( b0 |8 g+ T5 d, N! x8 M% J
<160 | + N' Y. y7 O/ r
; s. H7 v Q, h9 L <157 | " i2 k* ^8 a9 k8 ]$ h* |( {
3 h9 C% t0 G7 G9 g) Z5 h|
. y5 E- h: R6 y; R b- q 冷却水消耗量m3/h |
' s8 L! G5 F4 ~/ X- ?0 \
" j' t1 |3 S6 K4 _& ^ 1 |
, p( X! |& ~5 `$ j4 T4 V3 w0 g2 M
% V# R, d! C8 h4 I6 a7 a0 b 3 |
# o9 H6 I) s3 y: \; [! |, `% D7 k& z. U3 C4 o
5 |
" g- T( v8 j0 Q9 a; ^ A$ v! }; I) V/ X5 @. y$ c1 a4 l
|
5 d3 q* M& M, X8 N 润滑油消耗量 g/h |
/ f- Z0 S$ E- t2 b
) W6 V* J( K! {5 \9 U1 \ 70 |
- V6 J7 Q; b: w+ v& H- v1 T
* h5 Y" R( Q% b/ t0 T 90 |
1 g( E, ]" Z9 F- K5 E+ L6 I
* g/ ^* y+ g' b7 I% j 0 | + W6 e# O4 W5 ^) B0 G* D! c7 t
) g5 e, O/ g6 @. A% [; V| # }6 L5 }* w* g/ |- t2 I4 m
活塞行程 mm |
; x* X7 |; m5 s# e5 W' }6 V; L x' j9 {8 w( T
55 |
% m, F8 Q0 T' j" i" I4 H9 K6 A, i1 r
& e4 O+ l$ x- | 100 | 4 e& s% R+ ~/ g* T; \$ G3 P6 U
" N; w ]# H# w" M r7 `1 U, o 200 | 0 P- R! ]0 |7 A0 ~/ q
2 d. I! ^7 L; X- p! u b" A
|
: p) t* s& K: Q: M8 P* t& U 压缩机转速 r/min | 0 O, P% b' U' g! Q1 E3 F' a0 ?: S" y
; r# k" R2 I+ ~6 I6 b 1470 |
6 l S& `. N p* B: D" d, d1 v) e" C
740 |
" {* g _1 G0 f1 j* F: q3 t% A# M; J- G' e# w8 g" j0 c$ S
320 | - p/ d K' M" q# j4 [- F8 ]
* d! n% s" M) J$ F4 P" |1 R
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, u9 Y" m0 I( g 轴功率 KW | ; ]% G8 o4 g; g% d, m' a( I
B0 z6 R/ t# H2 o! H) r 23.2 | 5 }- s+ Q. i# x& Y/ r2 m% M$ Q: i# E. |
- M$ l" ?5 l. a
36 |
7 j& ]/ G1 I, p! c# r3 L- v
( N( `9 D# w. w7 N& F6 l+ |# t 55.73 | ' S, ^/ ]7 B& b# J d0 S0 `& w
6 m! V* ~3 a* p# r- T! O
| % ]) X; Z# { q
比功率 KW.min/m3 |
% J8 t- Z8 m: E+ l
4 `; B+ z; H( \; |7 S8 a 19.8 | # f& d3 _' V2 R* p6 H3 M
: S. u) v+ _0 C6 A( Y2 L
18 | % ?+ D4 I; p) V, X8 f* ~
1 x) w, e$ s# y5 u0 B ]8 H8 P
13.93 |
: q; K+ I. M) R8 R, G0 _8 ^/ z, \1 t4 J, }$ q3 S
| ; e' ]! C, G( U
电机功率 | 9 c0 X% u* p6 Y. t" `! F: v/ h
$ p. b( b& h/ s) l2 a 30 | / A" U% Z) J/ s3 i8 t6 O, f* a
# t3 h) U6 T! T; C/ [( d
37 |
" C2 f5 @5 j% [5 \: y- ~$ S0 S# S# ?
75 |
9 J, O7 N5 P2 W( E$ j- G$ R, N4 g) g# F4 |
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' o, }& _" }# _# n: }4 q6 J6 m 检修周期 中修 h | + f, b" q8 `$ o) Z3 f6 |0 e
' R8 S @) J9 J& v' n1 l
1500 | / W9 X' f! }* }
) W4 r: E# ?# I2 _/ Z 1500 |
# R1 }# Q. D. L4 N5 B0 T( S
0 T8 g. g& ?+ ?3 H) H$ i 4000 |
5 R$ l+ s- W- z; ] f. m+ B' n. z- @' _* }1 `
| 6 W5 ~( ` @3 f/ i
大修 h |
2 n% L+ M" ]8 H$ S. N& _ U* J: j0 S5 v
3000 |
0 r2 p7 `* `% L# |+ ]# e# E3 A& A5 r8 d/ u: Y3 u
3000 |
- A; m# M: b" u, J" u8 E3 V+ c/ @: I5 K- z4 s" e
12000 |
( g! y0 W- C* A通过性能技术参数的比较,LH-5/0.9-150 氢压机有以下特点:
$ Q5 Y/ `( J( @# _1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。
& L& X! i& {3 u0 x" ~+ T2) 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。 1 @& T5 n+ Y6 y: _/ @& ~, } t
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。
, b6 ?7 k/ C# m4) 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。
" J- t1 k4 H& |5) 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。
6 r3 o4 I. s* h3 f+ a* ]3 经济效益评价
. \0 V M, E1 W w+ a( Y o1) 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。 ! S, ~, r4 g; r$ Y
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。 ! x& L9 ~# ^2 C3 z
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。
: V6 G1 @2 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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