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; T# |" X; F- r! T. z
氢气压缩机的选用及经济评价
* O* o2 ?/ f0 F9 y* M7 e# f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。 0 N& j% |0 z2 M. H7 P
1 氢气的性质及对压缩机的要求
7 g9 G! A$ b' x6 {+ [9 r 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。 3 l8 w) c5 m9 ~6 j! y7 b8 J$ O
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。
; L% ^7 k3 u4 m& _3 h5 M# m$ A# w* {2 压缩机的选用 8 u% W! y) f# R8 r5 i2 l4 k/ R% j8 N; F
选择压缩机机型的原则 ' P! y, P$ @ K$ d$ t
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。 # w4 s4 ]/ ]3 ]0 X* r
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。 ) R8 h2 V1 I5 y" T7 C1 i" k0 V9 R
3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。 ) o" A. M& j2 `' s0 p8 D8 u
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)。
( D% Z: k( Q/ m( ?1 G, B表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较
; H% h8 T0 b/ K, F/ ]2 m+ a, i; p5 p# y# F" V
; A4 m, \+ n' u" f# g; G: ^, A1 L- k/ R8 x5 }7 I3 W
|
N1 K! m* U' s& }, n5 X 压缩机型号 | , W3 @6 O Z; K3 ]- E
0 Q- ?7 K; s2 L. L8 m 2V-1.17/150 | 8 m* d+ \4 n% [7 E$ f E! H
9 `8 c, F+ A3 C. n, E; d
Z-2/160 | 3 Q7 F& i4 Q/ e/ m5 X! t+ U+ X5 z; ^
, S+ W; @) D) _ LH-5/0.9-150 |
2 r# _- k! f+ ?& j. C9 F- ? V, _, [% d3 N5 ~
|
% G& M) q" V! `4 Y$ K; z 压缩机型式 |
+ [/ d: k! J: z* U" L( Z* _4 ~+ J' L; `: O2 P1 G
V型四缸四级差动水冷式 |
3 F1 ~' s4 ~+ w% ~# d4 I! v a% \0 z) y# H8 H! X
立式双列四级差动水冷式 | : M. R; S4 k0 L& y; F1 R! D( k
2 {+ q1 o% ~) [2 C L型四级单作用水冷式 |
1 Q! U2 g7 [6 [$ k' f4 y# D( r8 O& S* K% t2 X) R
| 7 R. ~5 S: L9 e
排气量(标准状态)m3/min |
7 \6 i8 n, d- G
7 M1 P. A8 j0 z1 s% w+ i 1.17 | - v4 K0 P. l! B+ c+ B5 t2 D |
' [3 r( Z4 t; H/ P8 R. f/ x 2 | 7 D- K8 S6 ^* ^3 {
+ Z2 H) \& O/ g; R" U9 M- Z 5 |
+ g2 G0 x* ^% A+ R" `; k* i
% k) F1 Y& M% V! T8 z5 m| 5 ]' q* I8 h+ m/ ~7 Q+ E
吸气压力Mpa |
- J/ r6 I; m5 }) N7 C6 Q, D# b& N
$ u4 Z2 b! N: d; ]4 N0 k 大气压 | 9 I0 y/ i+ B/ r& g6 E2 w
5 _. j/ v: a/ t9 _# x
0.2~0.4 |
0 T& o5 B; x" |, J, V F# m6 Q5 ?. T! V
0.9 | ' _* N2 y( F' ]6 H4 H2 @
; u, k" ~( X7 }9 ||
4 r- v9 }) i0 f 排气压力Mpa |
0 U6 g* l& ^2 h) ~# D6 x2 I
- u( Q- T. w8 b- H; e. D# j- R 15 |
9 c; p x- \! f7 [# B
# Z8 h, ]7 B4 [0 x7 h 16 |
+ E# `1 |, j& y" J# w8 K( s, ^1 w+ b6 R& I; V3 |
15 | & ?( p% f" d( V# E) _1 ~
6 J, S+ g% ^; e6 t! V
|
( I" M4 j0 p" M: I0 D$ X: v! g5 y 排气温度°C |
+ f8 j: w C! A0 T. P# A0 U% `; t7 G, J6 I
<170 |
: Q" Z* o, Z/ Y1 @1 O% |8 c" O
$ u2 S; |/ Z2 M8 t5 ^9 j* Z <160 | % z$ J; V( v9 H1 B, n
( t, l" v% h' `8 N) I
<157 | 0 \0 l& m) _: E9 l
; z% I$ C7 c1 M# j' H
|
4 v- n' R, } ]3 G 冷却水消耗量m3/h |
9 s1 `( F2 Q. W+ C9 n( b3 W, t5 V- `$ S& B# U7 q8 S
1 |
4 L* a% B1 o# [1 \5 z
- S) t3 ]$ S7 {8 c5 s9 a 3 | # |& C8 H+ _6 L( y, E' c$ O
t& D" p. P1 f; @1 @ 5 | # A2 m2 w: ?/ w; ~7 Q) s4 `
- `$ N- H4 T- |* _
|
5 }0 C2 r/ ^: y, @; j$ W- o 润滑油消耗量 g/h | Y1 J) z3 z _
4 V6 T( s/ Z# @' {) j6 n! Q
70 | ( L* {8 u. K/ s" D. K" n
& J7 V! S+ w8 g0 T3 Z/ R* J. D0 k
90 |
% i: B8 e* h& f1 }: w( [
% R0 @! u" P+ Y' ~ 0 |
+ M& K& d( }. A4 i/ M; W: }1 g$ W
|
2 V1 ]5 G5 P+ D( I$ p. B 活塞行程 mm | : F+ x, Z5 } o# ~- m2 }/ r/ D! w; |
/ K( g# o9 q [- R$ I 55 |
; n! f6 f; Q6 S! B9 | r& z
4 A v1 Z, r+ }# j: m0 u& z$ s" V 100 |
0 ]1 R4 k. a3 ]* P. L. P9 f- Y E) G2 m
200 | 9 M; l" a9 I' O! @2 {
4 Q/ v# X* O$ }5 V6 S| $ ^; U% T- B9 X) K# C
压缩机转速 r/min |
$ ?+ A# }* C# [! u2 j+ E1 O% v/ D. \) w6 b
1470 |
- [. t. Z* U8 S# P' E
! I# o5 ` ~+ A 740 | 6 ]; J {5 w9 C% i P
5 A0 g6 ~8 o# x4 @2 \0 T
320 |
j& H! h% l8 j; _2 O' j* _
$ }3 x0 f' v4 R0 P: f4 D) h. P. r|
. b* w9 @. y6 U) [# V7 S& ^: j 轴功率 KW | * f; q$ ^/ U+ g7 R1 F
: a8 f7 B+ s% V# b/ \" t1 O! A
23.2 | # U0 h: J2 W! e m. J" d8 C9 L* u' W
" j: P- |# a' ^( {6 R
36 |
) B" S( h2 }" w2 W" w
6 ?" M* [. x# U! r; c0 Q: `: G 55.73 |
6 c' x1 V; I( [6 G; w4 s3 v3 }+ e( G2 S8 f8 k/ |
|
9 @% {' {1 g0 o+ V 比功率 KW.min/m3 | & V' a, |5 m) P( [. e5 @5 F
1 i7 l* o2 B: u* E3 [# k 19.8 |
2 e! y" M u0 p" }
# \! T0 d+ ~& q4 a! d g 18 | 0 Q$ m6 v: B$ f" h$ b
* o: e- e2 _0 @( A6 P x
13.93 | 7 V6 C" t# i* f3 ^8 \
: g7 s6 a' F# ~& C
| $ N0 `, `+ O/ H
电机功率 |
4 I+ v# ^; z! r/ x
5 i C5 T7 k! H% n6 j9 J* u 30 |
8 B- D2 X1 v+ B
, Z) q3 \1 {, R 37 |
' H* w0 l% t; k( \1 T) }3 H) f; h! p* t0 x: R! U; ?: n
75 |
: {7 K: a5 y* w ]! T: e/ W0 |4 B* ?
| # o3 W- T$ D$ j( ?4 @( n
检修周期 中修 h |
5 N7 q. V" h/ N' d
+ X% M, p1 J. k" n' |3 i 1500 |
9 {% j: y8 Y& f$ Y4 |
S* c# v# U/ Y1 B 1500 | - t' E9 }( Z: [9 n0 m- F
) R0 ]9 p& d8 c' ^ 4000 |
/ m9 Z3 ^& U! x1 H3 k& X! W1 I# p+ J$ A1 Y2 t+ ^+ ]: \+ s3 V
| 4 v9 J e3 m, N' I# n
大修 h |
" J4 r; ^0 g* n2 l$ d$ h8 g9 `: u; O. {0 f* [3 L+ \! @0 E) t
3000 |
1 _/ V' Z$ u1 P) j) S- ?( E
9 q6 F8 h( l0 S* O, ]/ ` 3000 | 2 y7 t3 Y, B {2 g4 F
* g/ n6 K4 R. ]2 s 12000 |
. R/ O5 w; J' C) j$ l+ _通过性能技术参数的比较,LH-5/0.9-150 氢压机有以下特点: % p6 \) l% |9 l0 v
1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。
5 Z s! C4 o) p$ }' B3 C2) 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。
* @6 X5 G7 A/ Y% t. E' j/ M+ ]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。 4 A' w; A; }) `* 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。 + \- U0 H( B- V4 x# ^
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。 , k' v0 w' y+ E7 \) }8 }9 [
3 经济效益评价
3 J$ J/ v' z# ?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。
. {( ]/ |: J( M- M. y4 l2) 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。
6 F" }9 U& z% A3 `, u; H5 e% I3) 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。 . {! t N8 k% B8 E% v+ T6 ^
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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