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氢气压缩机的选用及经济评价 2 U9 i. c" c8 D, w1 L
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。 : n* _7 D5 Y$ G( u v; P
1 氢气的性质及对压缩机的要求
$ B. r w2 H7 p' h& k5 ? 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。 ?# ^" q8 x% ?9 k' X: y% y
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。
+ i) g, W7 n( X9 f: F2 压缩机的选用
4 U. p( P9 i$ T 选择压缩机机型的原则 ( N# e; {. u; ~6 h
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。 , z5 W, H1 }( G" G3 _2 X
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。
( O3 Z! v& ]: A% h3 K @3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。 ! _; { \6 K4 D& F
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)。 4 t% k1 n4 [1 P- ]5 [2 y
表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较
0 A* W8 M. }0 }
7 Q6 e. G8 X3 p
4 i( x( D3 G1 {
, |1 B0 O7 Z3 ?8 Z+ i4 W| & [( @* d6 u5 c3 h& z/ d) j2 g2 ~
压缩机型号 | 8 i; b* {, |, H" K7 Z1 y% T
- g# u$ t: o% |% y 2V-1.17/150 | 9 [* Y( b6 Y- g5 n! P u
/ @& b5 Y# c8 [2 J8 t2 c7 J9 {
Z-2/160 | ( G/ N& @7 S0 p5 S
; q' Z0 R, L) e& o/ J# k
LH-5/0.9-150 |
" }0 n! s5 t' }3 Z3 O$ J
+ f$ Y7 X% _1 p2 @- }* `4 T| ' H: E* R( V$ _8 q" N& M9 @
压缩机型式 | R, M5 I+ H" C1 Z7 R9 j8 a3 I& G5 f9 B
5 }1 M& ?1 i7 x3 w+ ~; _
V型四缸四级差动水冷式 | 5 ]$ ?6 Y* w5 v- G* |# P
n8 _% g P |8 c# k( s" |
立式双列四级差动水冷式 | , x4 @: [1 p+ h( s9 w- i \( [# F7 X
0 b" N& v6 i. e, k' k6 F
L型四级单作用水冷式 |
4 s& [# ]4 D" t
6 h3 w/ c: f Y( V| 6 B6 J0 G1 u. x: Y. J- H
排气量(标准状态)m3/min | c* X3 C% G- Z
7 ~ p6 Y; w; _/ t8 U( L* J
1.17 | ' r* ^# u: h% F" }) D4 N
6 R0 P6 l8 a0 _2 s# r" K
2 |
4 j3 k7 [, r- P3 A. R, N% p
. o& _. s1 E/ D' x5 G x' D 5 |
' `) n% `1 Y& z! B: X& ]- Y0 O' g. k
| # a7 d8 M1 `6 ]8 z9 [1 G/ H" Y2 ]! b
吸气压力Mpa | 0 Q7 I# s" {2 [1 f8 P; _ k
# H6 ?# F: a, n# Q 大气压 |
& v+ X \& h- w4 B
% p! j- G8 ? c5 L: b 0.2~0.4 | ( @4 {: d8 |( m) m
7 f: f- O" v( m* k
0.9 |
& |4 n3 L: Z' b
; G/ x+ F( [0 ||
) C( {- ^4 [/ `- V! C+ @9 T( P 排气压力Mpa |
! v1 q& n* f1 t6 f, t
0 |* b/ Y0 X5 H0 o' i3 d- E8 Y# J5 B 15 |
: F- U6 [2 F7 ^$ _9 p! _3 B( n. R$ E( E, _, h3 Z1 ~% A
16 | & g2 M: J' S6 o% q A
% Y4 C3 V" Z+ Q* i0 X
15 | & Y- A5 u6 q# `1 n4 U
( v6 |3 r0 ]. || / k, ~" c% T5 u, x' n$ A6 y
排气温度°C | 4 v. m+ _ N# Y0 m' I' G; X9 `
/ Q1 r' B f8 b4 x5 X <170 | 3 ?# E% M! ~# h. `/ y, r$ T
& U- s2 }: S* W$ v$ \( f
<160 |
' I g* O( W7 y# | L; c6 C
: P7 F+ b! H" u0 Y <157 | ; f. s' Y6 n6 p+ Z/ c
# N C/ }: H G- W
| ; S. @4 Q% F5 X: l5 P
冷却水消耗量m3/h |
& D2 g$ M/ x; y( p- b
# k8 F! `+ n$ Y2 y 1 | 8 ]8 ?4 i) Y9 y( E7 G
. i+ T2 S3 Z- P, w) l/ t6 m 3 |
; }2 h# s5 T( j& n% p4 b
/ Q' v. U' Z8 X; J+ @3 D6 K 5 |
" e2 O( M4 {; y. F8 V% V6 y
e9 w: ?# I% P" |/ f! U|
- I- T' _8 m8 l9 Z- |5 k, d0 u4 m 润滑油消耗量 g/h | : d* A% ?. W, d- `
5 \- ]! ?. ?8 l, n+ e5 d [+ h
70 | % A% P M. Y& k* c
3 j3 s$ C- R7 [0 h- x$ \. F A$ c) C
90 | * O0 w. C3 P8 m; v; q
$ s6 H3 s: h9 a- _. X
0 | / X) o! M$ z3 W% k& F5 i$ Z
) h7 ]1 H: [& @, V, m
|
3 r* c- `/ c6 k1 R& n. |) ^ 活塞行程 mm | 7 ]' p8 |) L- w; @& ~' ]" L, @
& z0 ~+ Y# f/ I& {/ K
55 | # Y {2 e K; ~1 F( N
/ Y/ k1 f$ ~; `9 q" J! A
100 | 0 D# t. }# \0 k
/ c! l% R# z, h$ x- m8 Z 200 |
! Q% e# K; s) X. @+ V) O
1 q: R% I: e" D+ I& x|
. f" ^3 x2 R# N1 O! } 压缩机转速 r/min |
: v$ |" H. t/ b# ~* [8 M* z) V, b( i" o/ p6 G1 r; s/ s# a
1470 |
2 H. r. A9 @% i1 e7 F. x. P4 x g7 N3 R* N$ e: [( d
740 |
3 @: Y0 J# A; {; B2 W) |
2 K7 l; t: C* Q# L1 j9 r7 L" w+ B 320 |
1 N* e1 ?# ?* H2 \& q% r: P& F' Y, h& {! i, U
|
6 Z M% C3 V$ v( T' w 轴功率 KW |
, y3 G6 M6 v- \! _ e& Z1 _' _$ \5 L; c- c1 v( e& o C/ Y/ l
23.2 |
8 T8 h% s1 A* d2 L
% A8 X9 C+ R3 R* d6 \ 36 |
# D- |3 Q. k7 b2 Y: |
( W) h, V; J, q# Z3 A 55.73 |
# v; g: e9 W$ Y9 l$ Q2 S$ h
; {! {* w3 F7 {7 P, s|
3 E0 w( m" D% r# C( \ 比功率 KW.min/m3 |
& ?9 [0 J, E# S( f2 b% e+ `7 ~& S2 ?! e y/ U7 a2 H
19.8 | 6 |, S, V4 d# g1 p# B; O% d& B
+ W# Z- L, b' j( m& e7 h/ ?$ O! D
18 |
* f3 P3 E- j- c! y/ }3 N: N1 x8 v
6 C" r6 H- H( W; {5 {! c; J | 13.93 | l0 E$ K' z" E8 s; h
* R/ ^. S: [ p8 x7 O% d( @| ; r3 d( j- ~( K- W) c) K
电机功率 | 0 l% y s* z" b4 G. Y
3 D3 C7 c, w8 V* b' E: ?$ [( z 30 |
. R1 h1 |) i; S/ g) n
, e d) O' O3 D# ~' }5 b& k ] 37 |
` R; W6 ]( g& x( X1 D' S
" J. x$ z/ D' @ 75 | % {0 z, e \! B; {6 Z2 c( w% V
6 z3 }" a0 @4 P" P) \" `
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8 ^4 q/ ]' J4 G5 g& p 检修周期 中修 h |
* y2 Q% v7 }& S' {6 _' W
# |- m: m7 v$ E+ `# o 1500 |
1 m! r9 N* \7 }4 @% S0 S% S4 b7 [
$ J5 _) Q: R$ C$ Q/ Q0 a V 1500 |
; v0 @" | l p8 d
/ M4 F. s7 w; d/ ?8 Q# q$ d 4000 | " s# ~, |) A! h. b5 W( h0 Y- I
7 F0 r3 O- j+ I1 P/ \# y|
% S3 t3 t: ?8 \; }! L( ] 大修 h | 6 _0 I& N s$ [8 S- c0 u8 m$ {, y
' l8 v5 ?, w! p/ s7 q
3000 | 0 y$ h- `/ y5 d; h2 S# x
. @( j& q1 {5 C4 p. ?
3000 |
f o& v' I2 S7 V
0 Q: S( }$ g$ }- P- k) ]- p 12000 |
0 a+ ]/ v, k( c5 D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 z+ X: M/ @* g m: q; n/ E3 [
1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。 1 W$ ^9 x- F% |/ ]3 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。
% d, g+ {2 |7 ]5 @# u3) 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。
& q3 M& p. P+ W2 `; a9 X. F4) 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。
' H% p8 y! J9 t8 B o/ Q; m! 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。
7 r. Y, ]5 K0 W) ~3 经济效益评价 1 l( K9 `' M5 ?
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。
& b- n- p; @& O1 f7 W) 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。
: T0 x1 F3 }/ M3) 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。 $ P% |/ n, C4 |+ K6 u( D) C
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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