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氢气压缩机的选用及经济评价 " {+ i. k: g: d. Y
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。
- q9 t y! _: ~0 P4 x. j1 氢气的性质及对压缩机的要求
+ k2 o$ t$ w$ a) m+ A9 z/ O1 { 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。 ( w: h% s/ }: \0 R
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。
1 n$ j% P ~( \4 i2 压缩机的选用 - e) ?% G/ v' `+ y8 \( l
选择压缩机机型的原则
3 X/ K" _& C w1) 低转速。低速机械一般来说,运转平稳,噪声低,磨损小,寿命长。
: H) v: L' _9 r& v8 ?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。 * z$ H, Q+ R; @1 G' i5 h
3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。
; ~1 E) r) p* t% R4 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)。
# X r9 e! N- b r& [2 H表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较
% B. s( `: |5 @, b3 `
" Z! O( C' b) W8 k) S" I7 D1 v2 p, w. S, i' ]
3 r/ I S9 [# `' D$ o| 5 L/ g9 [; c- E! y n, {/ e5 Z
压缩机型号 | ( E" k7 G0 [' F4 f2 o l
6 D' x' g. D4 w' H 2V-1.17/150 |
/ z; C& }. w9 @$ C' I4 m1 G. N: ~5 ]* c, h E
Z-2/160 | ; v2 t+ Q# R& n
3 w0 X, t& Q! ^# k1 X: z
LH-5/0.9-150 | 8 O; @1 X& M- K' p' @- s- M
) n! L0 _) B( b' u$ @| 9 j$ ?- G J% j9 ]- q2 n
压缩机型式 | 6 V" {9 v3 j S& L( U+ i/ T
5 ]! J! U1 Q" p# g6 `
V型四缸四级差动水冷式 | ( T# H4 P' x4 e. {5 @/ Y' M/ Z# U
7 D: }1 h; d8 T3 I4 R 立式双列四级差动水冷式 | $ o9 U; C9 \7 @0 v: L. e% n
+ W1 x7 N, \; L5 w
L型四级单作用水冷式 |
% g8 w" y/ }/ W8 `0 w4 w9 N; q; \, a! X2 Y
| ; M; Q4 F5 u# K2 ^+ ?
排气量(标准状态)m3/min |
' k/ Y _( f: _8 O( k4 K- Z6 l! H. |! s
1.17 | 0 ], q5 r3 Y: H% @6 I1 ^1 b
& p( i( T4 E3 a% X% P( P8 U5 A 2 | 8 l1 H0 D- a* L" ]9 {' q# f( s
; B2 H! \' {: b: u! V' z/ R a 5 | + ^, i% F: q' j( h% y8 ~
6 ?( c$ K, g) w5 ^8 d, c, P| % K4 Q; n! v" M" p# |
吸气压力Mpa | 7 a; G! P3 {" L9 \6 u& _. l
, f* ~2 l: c! R2 u n
大气压 |
2 R( q( s5 x- A, V/ s4 ?
( c# a7 \0 H7 V, a: I# H6 K 0.2~0.4 | . \1 V& R. Y3 s3 p+ u5 C- b
% Y. ~( ~& a! w! g$ T5 l
0.9 |
: K! Y& m2 U. R' d3 _: E- [3 I5 T5 \; P X& I
| z3 F+ N) u' i- m5 `! q
排气压力Mpa |
" m; s/ a, E. @5 u! F |! c ?, f6 Q) D! T; Z; E" x
15 | e. @+ b# _1 B2 y
0 \$ G; b: D0 l; t X3 d- E
16 |
! {$ {' {4 Q. _% Q# j8 |1 }5 j
* y8 m- s4 g; z5 [ 15 | 6 b! M% L: c* ~2 e
, _9 U4 T, x8 V| 1 M- }" Y4 f) X" d0 o3 q3 x* e
排气温度°C | 6 S9 [8 b8 ^( b
+ Z! \5 }0 r: ]2 a
<170 |
' e4 X5 y+ V0 X3 x) m( G. n' q" p: X2 @9 v: {3 N
<160 | " O Q) G! f V8 Z5 f* x
8 f6 k0 i& C/ e+ V P% R! G <157 |
! E4 A$ c9 S; T7 v; ~7 Z1 ^, `: E7 Z* S! K5 N
| + ], N; n3 q& n4 b7 c2 Z3 z
冷却水消耗量m3/h |
3 w) ~! B6 J& \1 V( E2 F/ R. ]6 ~5 `5 R/ q2 c; a# t; a, m3 B& M" G
1 | " u6 T4 Q/ J+ h( D
0 f S; e; m# ~$ N- |: a: q 3 | : b- j6 }2 G5 U7 F! u/ p) j
% ^9 {, S7 Q0 }( e% }9 V# z ]
5 | 0 n& P5 d! i$ G" x! P* F J4 |4 O
5 |9 }' X$ C5 t/ [: |/ z
| # E3 A, \8 a! C3 h% f. w1 T
润滑油消耗量 g/h | * l+ H6 _, u7 x1 B. W3 n
/ u' P2 ]! C; U, K7 G
70 |
8 K, N; N( n8 A, j& N( ^8 K# H, r! z9 U0 l0 w: h9 y
90 |
- c6 X5 H- g& q. s! H, X
8 j9 O# O4 z, y2 y 0 | - e. h3 e/ h7 m2 s% e
; g+ ~ f$ F: Y# @6 A|
% V7 w* Y- g' I1 l# p( D# k( |, L 活塞行程 mm |
. F7 j& H) Q+ s& w* m. [# j R4 b \- b, _8 z: x* M9 l
55 | % F8 [. j$ {& U. u
& w1 e' O j$ T) Q 100 | ) w H! W A% m- j" S' O
D" b* x& _1 z5 i, m# W" i
200 |
i( v. h; W8 W6 H
- ^1 t& {& P! g2 a P| : y6 `2 }2 t% v8 V* n% w( s% ? F
压缩机转速 r/min | . M. K( O: X! G# _
7 T1 H0 \6 |, Q* R& l 1470 |
9 }, Q! Z$ s' A4 N% W7 ], ?+ y; \# @) G0 L2 i$ |
740 | / n7 j3 K* a9 _% O$ W9 X
, Y1 T: k+ V0 g$ ], L: r% G) H! e 320 | ( G8 V* r: @* d0 Z/ F
: b4 `/ k' {( `: A" R& D3 n5 }
| 3 l9 v) o5 }# _( u
轴功率 KW | % Z( d; j9 ~7 h3 w% V+ r2 H- F
% m+ M* U5 M: a, V) E) U3 Z8 t
23.2 | / |; w2 S! `2 D" ^0 w+ \2 A
" P3 T% `8 |; o& a
36 |
* `/ _- b7 O/ M' I4 r4 m J
/ G" }1 p. Z/ K5 a; i 55.73 | ' S1 o% `2 H2 J3 B: e
1 S; o3 Y0 `0 ^# G7 ~+ v| 2 w: u% ^6 |; a9 p! e9 J0 ?
比功率 KW.min/m3 | & W: a2 F" p, d; Y. {9 Y) _
' _) G/ {9 [# i. u$ ^ 19.8 | 9 G+ z* | k" y* m! ^! M
: c( J5 @2 ] u; C 18 |
2 _: y$ ~ Q+ S+ P9 O m) j5 q& C! L* g. b* l2 a4 C' y9 G; I
13.93 |
0 ]3 U) V7 _5 x- R! m b7 d% ?' z, \# _' A/ b+ I
| ; o1 Q" m4 k2 h+ h1 j
电机功率 | ' R4 n( e) G8 T8 s% W
- G% g* J+ p! u$ u8 h
30 | : c0 w. V3 x/ ?6 c% C
0 p5 Y% A1 Z/ t" g1 N; z 37 | 0 |( E) x' B3 K* Q4 U1 q9 _: s- T* z
4 B5 _* q+ h+ Y6 f& P8 c2 I8 o, G
75 |
0 x, d$ N( U* P. q2 C1 N4 {0 [* u: x8 j" M/ T9 e T
|
. I: k5 L! s+ `- ^ 检修周期 中修 h | $ F7 z+ n2 j: V% I3 t4 }- D5 b0 P
- x; j `( Z* W P( s- a7 R2 u 1500 | + i/ G1 K# V2 X0 K( p
" E: R1 g+ R4 }9 m
1500 |
- P1 L# b& U, u6 T1 Y% E3 }; X8 i2 w- W- P2 c) U D! Q) a
4000 |
$ g; V5 e: s# k2 L- ~: o% s+ c5 i' H8 z
|
6 }4 O' M; H1 ?3 ]) y9 N 大修 h | , d2 P. m! L6 O i* M
# B9 B l5 U* Y" [5 E, x2 c, P' Q
3000 |
8 [. a. ^" [2 H5 i
' T6 g" w. m( ~. o 3000 | + l% \7 ~. }2 @
1 h, F# e2 m. v8 r( ^% f% s X3 z% b1 g1 X 12000 |
& B5 i8 A5 l! t/ ^0 e0 F通过性能技术参数的比较,LH-5/0.9-150 氢压机有以下特点:
8 g0 t8 y9 _1 T# }: M1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。 , S) k, ?4 M, E
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。
- U) X# A: L# k' L8 Y% X3) 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。 & i8 i% y% k7 }9 l- v1 \1 |
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。 . B6 M- l! b2 l$ \; c
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。 & H8 H' |$ Z+ {5 L7 m
3 经济效益评价 : b8 |' l( L8 c" F" d
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。
/ e5 S% W) z& L; d# o G4 m5 z2) 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。
, O) X& {" Q$ A* n4 F$ o3) 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。 / [9 o; j: }3 ?, G
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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