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1 a8 d( X: ?* s4 V2 I 氢气压缩机的选用及经济评价 ; [+ p5 h' U' l9 ?$ Q( @$ y" d
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。
' C& @6 ?2 C1 U" g* I1 氢气的性质及对压缩机的要求
9 m$ c% S% n+ a% d/ @( w5 g; ^7 w 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。
& ]! \' F+ P" I& O/ ^! K' 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。
- w- o# b \' E2 压缩机的选用 ) k3 o* W) E4 n; `
选择压缩机机型的原则
* K- ]$ W6 x c( y1 ~- Q) F$ e1) 低转速。低速机械一般来说,运转平稳,噪声低,磨损小,寿命长。 " c8 O* C3 U( K4 M) q/ U7 v
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。 , E; d* m( R9 D3 o( w) f3 P
3) 增大单机的生产能力,满足用户的要求。 5 p" G/ h8 C5 x8 V- }( Z# \' q
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)。 % k0 v; i% r9 R$ s8 F, M) R* n
表1 几种氢气压缩机性能技术参数的比较 + n( D1 W' c* F
" x7 `0 K6 z8 B
# G6 k7 P- l5 l L6 ^0 g# a, N d. a$ S0 i( x# L% U
|
) @9 _ Z1 w# J& y1 s1 G 压缩机型号 |
5 w2 w* Q l5 F; E& S' m: L3 v7 S- ~* i/ S K$ ~, Q( K: D
2V-1.17/150 | + @% m# p2 a# ^2 o3 ]
+ r) d( E) H8 |/ Y' X& b3 v
Z-2/160 | 3 i2 M t- m6 H' M6 e' t
! T% J' T7 d# L7 i) [
LH-5/0.9-150 | , p( u; h& C) B0 ^( t- K
) b- x( _4 m3 V
| 7 m9 Z% ?5 ?$ O6 @
压缩机型式 |
H: e, U( P8 g" B% e# F) H: Y8 }: C# p0 `
V型四缸四级差动水冷式 |
* n1 s/ d z. C. _3 G2 a/ t& l0 o9 U, M# _) d0 ^
立式双列四级差动水冷式 |
6 {, V# Q: j8 [7 i+ L( q
% K6 I0 O8 E5 {+ c9 T L型四级单作用水冷式 |
* [& I1 O+ v; O' C" O5 y* _) e* u
8 ~, _9 a( u H" L! G" k- ^$ J: {|
3 y+ y7 k- H4 r0 r 排气量(标准状态)m3/min |
9 A: K4 _4 f4 e$ e% p, `( ^" U) u; _0 m9 U% e+ }% j
1.17 | , o; R7 v6 @. p; [, ~; D/ t
/ o1 w. m/ L! \ E* J* {
2 |
! i* ?% D: h" e. P% j/ b: i" Z6 D7 D1 n$ T
5 |
0 q4 T3 J( Y# G" W9 N9 z! j
$ O5 \2 Y: w/ d# L3 E3 Z v| ' l6 p, ^, z2 n7 G
吸气压力Mpa | ' @5 ?( N' k( W( I+ f
$ k6 a9 }, ?2 M% G1 ? 大气压 | % T2 H) w/ S1 _* \$ U
8 e! ]% m. T, S, Y) w( t+ p- n3 O. o' ` 0.2~0.4 |
) t6 ~, o/ z+ W3 o9 {. u" U4 {# h1 }* V; U. h- P# b+ c, f' W% \7 u4 A
0.9 | " Q% O6 F6 E1 B3 P3 Y
* S) K5 w) R2 ?% ~/ ^* _
| 6 n: h4 a8 a9 m; _7 c& n
排气压力Mpa | . n. v4 H6 @- s* B+ e& e9 C
; i" R: G6 `/ M 15 |
% ^! m3 ]: } {$ f6 \& ]+ G P! E% g6 i4 Z7 V m" }9 W. u
16 |
# h5 p& b8 J" A5 ]1 ]
& r1 v; L( _# L: T. i7 n+ q 15 |
9 R/ y7 @( c8 f o; p1 z1 u1 V1 W Z6 W+ q- W* W
|
9 o1 e+ s) i K( a4 J 排气温度°C | ) f3 Z+ o7 r5 [1 ?- O
7 u6 k# r. l( d/ g
<170 | 3 V+ S; }2 y& w4 t. Q
; M$ M5 C, s. E
<160 |
+ o3 k9 u9 ?7 i- u/ C
1 v+ e- X9 m$ t! ?6 Q6 ? <157 | 7 L' ]+ f) e) w: X8 G6 y
4 o, x) _! V) |) o' S _|
& f& ^% u$ B* Q8 y 冷却水消耗量m3/h | ' L8 a2 w+ l* F6 v: B; [$ Y' i6 b: l
; K8 b: b) |) i
1 |
3 ]1 ~4 G) Y) e$ V3 B% S/ V
1 y; Y5 ^% \* m 3 | % A1 c. b, K- `4 H8 z
! O; n" T7 e0 k7 s$ `2 h% ]% |, E
5 | / R! r9 u7 J# W$ J3 v
% d8 G. q& G7 m. F8 {3 v
| ! g) x6 v- M% n' L& L5 W2 [
润滑油消耗量 g/h | - T: S% K) f& `. l- x. f" }
S5 E' Q, M a6 b8 O
70 |
) }. P1 h* p* f
0 ~+ _$ `/ |# c1 Y 90 |
: `" a1 o* _+ e2 X6 g3 E, Q" _2 h+ D$ }
0 |
- A1 W+ T0 h7 o$ g2 G! {1 e. p# ^- F
| ; }2 }# z& J1 P) s
活塞行程 mm |
0 b9 D4 I6 D9 z, b5 i
0 C6 h3 P/ J) K( x( d9 @ 55 | 7 }! D4 p! \5 d/ l5 B9 H& X1 ^
- D6 n) e ]" I
100 |
6 [* Q+ W2 l7 s$ S4 }5 F2 @" d+ \. I: M1 Z
200 |
% @" L Z9 }1 G" X2 Y& J* \. K- D" |" I. w
|
" d+ [& k( p/ v4 E 压缩机转速 r/min | 1 `3 n1 V+ C1 S
$ Q7 M1 R- f4 ~" F# M) `
1470 | ) q3 l: ?0 ~- m _; y
( g: W# o4 N0 m' ]; `" |
740 | , q$ ~4 z: M6 ^# q0 l7 e( v" C
% \# r0 W/ z- _( K" D3 L6 F" z" r( {
320 |
$ v3 V& N, |. x( E3 n6 v' s7 M$ Y M! F: W. i2 d" r
|
2 a2 S5 D. k( S 轴功率 KW | 5 D0 ~9 b$ f* ? Y- P* d1 f9 f7 P
' s7 T: L* t! [% m* l3 ~- D. F6 w) v 23.2 |
$ A- m2 }8 T3 @+ d9 \: ]
K" X0 `5 t/ \% Q; E' s( r 36 | , w6 F& G0 T+ R, v/ W: o8 x$ g
! C5 m1 S& P. Y$ q& h
55.73 | 4 Q/ O$ V% ?4 l: J2 B9 Q1 h
" O1 z K4 I! ^) r* v, u|
+ G6 @. z# M: w. `: j2 C 比功率 KW.min/m3 |
N3 x/ \ Y# h1 |+ X
, g9 Z" \3 x. g; O0 g4 o 19.8 | ; s( m5 u# [0 g6 v9 o O
: d2 k+ b) v% N& }. J9 Q- g" l 18 |
/ R) h/ U4 K+ e( N7 M8 c
" c) z, r$ ~" s3 U 13.93 | " V4 z- G1 }# ~3 L k
% E: ]3 Y9 ^- b( T$ H7 n5 B* `
| + m; ]$ Z, M$ [$ U0 ? ]
电机功率 | , ?2 `/ `7 P9 `3 W$ z
' V& x% P; [- r0 g7 \2 H, |) Q5 z6 u q
30 |
7 }3 j) ~5 t8 ?& v. m' ]; a8 k/ f" `; J7 T) Y
37 | " |( O% g# u! k+ m7 H
: R# U, g9 `1 L1 p$ w; B
75 |
! x. o- P- ?, [( g3 w& ?2 p( q* n/ ?1 i) T. i- e
| ! Q! s! W1 I9 k5 U! x @* A
检修周期 中修 h |
# G4 B5 ^! I4 E7 L
" @5 d+ ^$ Y9 |* [! k 1500 | 3 c0 U D- m- i
4 F/ V; l3 S4 ~+ F& S3 w 1500 |
% O/ m0 _# y; R. E. I9 k( ^/ I* j5 @1 b+ D
4000 | 7 L( r9 [) o) M$ \5 p# A
2 I) g$ q' ]1 [3 d0 d. y0 p6 B|
& t2 X5 e: L m, R% I+ `. j8 v/ B1 G 大修 h | , ?/ ]! m! a) ^8 q. O7 H
% h& m3 ~! Z9 b
3000 | " ^/ F& R" J7 f) g: I
: _/ u+ f k" n6 X 3000 |
: \. Y; ~3 V5 q
& g& l Y3 e% `& B7 u: K+ U9 V 12000 |
7 r. ^) {5 U/ w$ i3 s" I通过性能技术参数的比较,LH-5/0.9-150 氢压机有以下特点:
0 q# P( O& Q$ z0 x: Z1) 转速低,噪声小,运转稳定,操作环境好。 + L q% V" Q P: j5 r( X
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。
# h$ e* x0 U& s, X+ k8 s8 y' \7 V3) 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。 ) c# @4 y- Z! m
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。
( c9 K% j* F' o- m& K! M7 G5) 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。 $ o6 p3 \7 N* s& |! p8 l O0 R+ d: a
3 经济效益评价
# b3 G- ^7 V- u0 J1) 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。 ) }, z% d0 [! w+ P" y W3 d2 P
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。 # C) n) z1 P1 e5 p
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 T8 K* |% v! o6 ^7 _ d2 U' Q3 r
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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