【壓縮機網(wǎng)】聚乙烯（簡稱：PE）是由乙烯聚合而成的聚合物，產(chǎn)品發(fā)展至今已有60年左右歷史，聚乙烯裝置排放氣中含有乙烯、乙烷、甲烷、氮氣及異戊烷等。考慮到防止壓縮介質(zhì)泄露造成對環(huán)境的污染和工藝介質(zhì)的損失，本文中說到的壓縮機設(shè)計了全新的結(jié)構(gòu)，筆者所在公司此項攻關(guān)項目的完成，對實現(xiàn)國內(nèi)重大裝備技術(shù)的國產(chǎn)化，滿足國家經(jīng)濟建設(shè)的需要，促進裝備制造業(yè)的技術(shù)進步，提升企業(yè)技術(shù)水平、創(chuàng)新能力均具有重大意義。
1、主要目標(biāo)
公司成功研制的排放氣迷宮壓縮機，整機使用壽命大于等于20年；主要易損件氣閥壽命達(dá)到8000小時以上；主軸瓦、連桿大頭瓦及小頭軸套壽命達(dá)到24000小時以上；曲軸機械密封壽命達(dá)到24000小時以上；機組噪聲≤85dB（A）；機組振動≤4.5mm/s（JB/T8541 B級（良）標(biāo)準(zhǔn)）；效率達(dá)到進口壓縮機水平，穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟性與進口機組相同，填補國內(nèi)空白，實現(xiàn)國產(chǎn)化。
2、主要研究內(nèi)容
（1）臂活塞與氣缸間隙的z*小化控制技術(shù)；（2）多列活塞與機身的多自由度振動耦合規(guī)律研究；（3）保證活塞應(yīng)用精準(zhǔn)對中的高端工藝技術(shù)；（4）迷宮填料漏氣回收反吹系統(tǒng)的試驗研究；（5）高可靠性的排放氣迷宮壓縮機產(chǎn)品研制；（6）排放氣迷宮壓縮機系列化設(shè)計方法及質(zhì)量保證體系；（7）立式迷宮壓縮機管道脈動及振動模擬分析。
3、研究方法和技術(shù)手段
1.密閉式承壓機身、曲軸組件設(shè)計
考慮到防止壓縮介質(zhì)泄露造成對環(huán)境的污染和工藝介質(zhì)的損失，我們將壓縮機設(shè)計成全封閉、零泄露結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的難點：在設(shè)計上，需考慮壓縮機的機身需承受一定的壓力，并要具有良好的密封效果；在機械加工上，由于零件體積、重量較大，需要專門的大型機床來保證機械加工的尺寸精度和行為公差；且零件的強度試驗、氣密實驗等都需要采用特殊的設(shè)備和方法來保證。采用有限元分析設(shè)計，滿足承壓機身的強度、剛度和氣密性要求；曲軸軸伸端采用雙端面機械密封結(jié)構(gòu)，保證機組全封閉，避免工藝介質(zhì)外泄漏，大幅度提高機組運行經(jīng)濟性及可靠性。十字頭滑道通油冷卻，有效降低摩擦表面的溫升。
2.采用新研制的導(dǎo)向軸承專利技術(shù)
為減少活塞桿運動時的擺動量，采用新結(jié)構(gòu)導(dǎo)向軸承專利技術(shù)，實現(xiàn)了活塞桿往復(fù)運行時精確對中和導(dǎo)向。導(dǎo)向軸承上方設(shè)置刮油環(huán)，避免潤滑油向上竄流，保證氣體潔凈。
3.應(yīng)用迷宮專利技術(shù)設(shè)計迷宮環(huán)槽密封形式
活塞與氣缸、活塞桿填料函均采用本公司專利技術(shù)即無接觸密封原理和結(jié)構(gòu)。此密封結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：
（1）不需要設(shè)置活塞環(huán)、支撐環(huán)，大大降低成本、減少維修環(huán)節(jié)；（2）由于活塞與氣缸不接觸，可防止摩擦粉末對介質(zhì)的污染，并能做到壓縮機介質(zhì)絕對潔凈；（3）無接觸的結(jié)構(gòu)也大大減少活塞與氣缸之間的摩擦熱，節(jié)省冷卻水耗量；（4）壓縮密封空間存金屬結(jié)構(gòu)，適用復(fù)雜介質(zhì)、高低溫介質(zhì)、防污染介質(zhì)等，其適應(yīng)能力范圍強。
4.填料設(shè)置漏氣回收和隔離腔充氮系統(tǒng)
填料由若干組迷宮環(huán)組成，將密封環(huán)分成高壓側(cè)和低壓側(cè)兩部分，其間設(shè)漏氣引出點，通過導(dǎo)管引回壓縮機一級入口分離罐，引出點以外的低壓側(cè)根據(jù)較低的進氣壓力設(shè)置少量的密封環(huán)來密封即可。當(dāng)泄漏量增大時，介質(zhì)通過導(dǎo)管回流到一級，低壓側(cè)密封環(huán)的環(huán)境不會受到影響，大大提高了填料密封的可靠性。微量泄漏到隔離室中的氣體壓力也不會超過一級進氣壓力，這樣整個機組實現(xiàn)了對外界環(huán)境的零泄漏，確保環(huán)境不受污染及工藝介質(zhì)不會受到損失。
5.采用氣閥卸荷器，實現(xiàn)四擋氣量調(diào)節(jié)
通過氣動卸荷器開關(guān)控制，實現(xiàn)自動控制閥門達(dá)到流量的定量調(diào)節(jié)。每級采用兩缸同時壓縮，兩級共八個工作腔，可實現(xiàn)四檔氣量調(diào)節(jié)，滿足用戶現(xiàn)場工況各種變化，靈活處理，深受用戶喜愛。
6.曲軸扭振分析
曲軸扭振分析，通過分析計算以獲得機組軸系的臨界轉(zhuǎn)速、扭轉(zhuǎn)固有頻率、扭轉(zhuǎn)共振時的振幅和各軸段的扭振附加應(yīng)力等特征數(shù)據(jù)，并結(jié)合各零部件材料的力學(xué)性能全面評價整個軸系工作的安全性和可靠性，同時指出是否需要采取減振、避振措施，明確給出采取何種形式的措施能夠避免共振或消減振動的強度等結(jié)論性意見。目的是為了消除壓縮機組軸系可能存在的安全隱患，避免危害性事故發(fā)生。
4、該項技術(shù)開發(fā)的價值
本項目研制的迷宮壓縮機機組價格為進口機組50%以下；本項目研制的迷宮壓縮機機組，其維護成本低于進口機組50%；與國外同類產(chǎn)品相比縮短采購時間10-14個月。項目完成后，填補了國內(nèi)空白，打破了國外壟斷的局面，而且有效的抑制同類設(shè)備進口價格，由于國產(chǎn)設(shè)備性能、質(zhì)量、可靠性、使用壽命等方面達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，完全可實現(xiàn)國產(chǎn)化替代進口產(chǎn)品，同時也解決了備品備件的國產(chǎn)化問題，其社會效益極為明顯。
5、結(jié)語
本文對應(yīng)用排放氣迷宮壓縮機研究的內(nèi)容、研究方法、技術(shù)手段，并對技術(shù)的開發(fā)價值進行了分析，此項攻關(guān)項目的完成，不僅填補了國內(nèi)空白，打破了國外壟斷的局面，而且有效的抑制同類設(shè)備進口價格；對實現(xiàn)國內(nèi)重大裝備技術(shù)的國產(chǎn)化，滿足國家經(jīng)濟建設(shè)的需要，促進裝備制造業(yè)的技術(shù)進步，提升企業(yè)技術(shù)水平、創(chuàng)新能力均具有重大意義。
參考文獻(xiàn)
[1]王天普.聚烯烴生產(chǎn)過程優(yōu)化策略研究[M].杭州：浙江大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，2003.
[3]郁永章，等。《容積式壓縮機技術(shù)手冊》[M].機械工業(yè)出版社，2000.
1、主要目標(biāo)
公司成功研制的排放氣迷宮壓縮機，整機使用壽命大于等于20年；主要易損件氣閥壽命達(dá)到8000小時以上；主軸瓦、連桿大頭瓦及小頭軸套壽命達(dá)到24000小時以上；曲軸機械密封壽命達(dá)到24000小時以上；機組噪聲≤85dB（A）；機組振動≤4.5mm/s（JB/T8541 B級（良）標(biāo)準(zhǔn)）；效率達(dá)到進口壓縮機水平，穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟性與進口機組相同，填補國內(nèi)空白，實現(xiàn)國產(chǎn)化。
2、主要研究內(nèi)容
（1）臂活塞與氣缸間隙的z*小化控制技術(shù)；（2）多列活塞與機身的多自由度振動耦合規(guī)律研究；（3）保證活塞應(yīng)用精準(zhǔn)對中的高端工藝技術(shù)；（4）迷宮填料漏氣回收反吹系統(tǒng)的試驗研究；（5）高可靠性的排放氣迷宮壓縮機產(chǎn)品研制；（6）排放氣迷宮壓縮機系列化設(shè)計方法及質(zhì)量保證體系；（7）立式迷宮壓縮機管道脈動及振動模擬分析。
3、研究方法和技術(shù)手段
1.密閉式承壓機身、曲軸組件設(shè)計
考慮到防止壓縮介質(zhì)泄露造成對環(huán)境的污染和工藝介質(zhì)的損失，我們將壓縮機設(shè)計成全封閉、零泄露結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的難點：在設(shè)計上，需考慮壓縮機的機身需承受一定的壓力，并要具有良好的密封效果；在機械加工上，由于零件體積、重量較大，需要專門的大型機床來保證機械加工的尺寸精度和行為公差；且零件的強度試驗、氣密實驗等都需要采用特殊的設(shè)備和方法來保證。采用有限元分析設(shè)計，滿足承壓機身的強度、剛度和氣密性要求；曲軸軸伸端采用雙端面機械密封結(jié)構(gòu)，保證機組全封閉，避免工藝介質(zhì)外泄漏，大幅度提高機組運行經(jīng)濟性及可靠性。十字頭滑道通油冷卻，有效降低摩擦表面的溫升。
2.采用新研制的導(dǎo)向軸承專利技術(shù)
為減少活塞桿運動時的擺動量，采用新結(jié)構(gòu)導(dǎo)向軸承專利技術(shù)，實現(xiàn)了活塞桿往復(fù)運行時精確對中和導(dǎo)向。導(dǎo)向軸承上方設(shè)置刮油環(huán)，避免潤滑油向上竄流，保證氣體潔凈。
3.應(yīng)用迷宮專利技術(shù)設(shè)計迷宮環(huán)槽密封形式
活塞與氣缸、活塞桿填料函均采用本公司專利技術(shù)即無接觸密封原理和結(jié)構(gòu)。此密封結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：
（1）不需要設(shè)置活塞環(huán)、支撐環(huán)，大大降低成本、減少維修環(huán)節(jié)；（2）由于活塞與氣缸不接觸，可防止摩擦粉末對介質(zhì)的污染，并能做到壓縮機介質(zhì)絕對潔凈；（3）無接觸的結(jié)構(gòu)也大大減少活塞與氣缸之間的摩擦熱，節(jié)省冷卻水耗量；（4）壓縮密封空間存金屬結(jié)構(gòu)，適用復(fù)雜介質(zhì)、高低溫介質(zhì)、防污染介質(zhì)等，其適應(yīng)能力范圍強。
4.填料設(shè)置漏氣回收和隔離腔充氮系統(tǒng)
填料由若干組迷宮環(huán)組成，將密封環(huán)分成高壓側(cè)和低壓側(cè)兩部分，其間設(shè)漏氣引出點，通過導(dǎo)管引回壓縮機一級入口分離罐，引出點以外的低壓側(cè)根據(jù)較低的進氣壓力設(shè)置少量的密封環(huán)來密封即可。當(dāng)泄漏量增大時，介質(zhì)通過導(dǎo)管回流到一級，低壓側(cè)密封環(huán)的環(huán)境不會受到影響，大大提高了填料密封的可靠性。微量泄漏到隔離室中的氣體壓力也不會超過一級進氣壓力，這樣整個機組實現(xiàn)了對外界環(huán)境的零泄漏，確保環(huán)境不受污染及工藝介質(zhì)不會受到損失。
5.采用氣閥卸荷器，實現(xiàn)四擋氣量調(diào)節(jié)
通過氣動卸荷器開關(guān)控制，實現(xiàn)自動控制閥門達(dá)到流量的定量調(diào)節(jié)。每級采用兩缸同時壓縮，兩級共八個工作腔，可實現(xiàn)四檔氣量調(diào)節(jié)，滿足用戶現(xiàn)場工況各種變化，靈活處理，深受用戶喜愛。
6.曲軸扭振分析
曲軸扭振分析，通過分析計算以獲得機組軸系的臨界轉(zhuǎn)速、扭轉(zhuǎn)固有頻率、扭轉(zhuǎn)共振時的振幅和各軸段的扭振附加應(yīng)力等特征數(shù)據(jù)，并結(jié)合各零部件材料的力學(xué)性能全面評價整個軸系工作的安全性和可靠性，同時指出是否需要采取減振、避振措施，明確給出采取何種形式的措施能夠避免共振或消減振動的強度等結(jié)論性意見。目的是為了消除壓縮機組軸系可能存在的安全隱患，避免危害性事故發(fā)生。
4、該項技術(shù)開發(fā)的價值
本項目研制的迷宮壓縮機機組價格為進口機組50%以下；本項目研制的迷宮壓縮機機組，其維護成本低于進口機組50%；與國外同類產(chǎn)品相比縮短采購時間10-14個月。項目完成后，填補了國內(nèi)空白，打破了國外壟斷的局面，而且有效的抑制同類設(shè)備進口價格，由于國產(chǎn)設(shè)備性能、質(zhì)量、可靠性、使用壽命等方面達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，完全可實現(xiàn)國產(chǎn)化替代進口產(chǎn)品，同時也解決了備品備件的國產(chǎn)化問題，其社會效益極為明顯。
5、結(jié)語
本文對應(yīng)用排放氣迷宮壓縮機研究的內(nèi)容、研究方法、技術(shù)手段，并對技術(shù)的開發(fā)價值進行了分析，此項攻關(guān)項目的完成，不僅填補了國內(nèi)空白，打破了國外壟斷的局面，而且有效的抑制同類設(shè)備進口價格；對實現(xiàn)國內(nèi)重大裝備技術(shù)的國產(chǎn)化，滿足國家經(jīng)濟建設(shè)的需要，促進裝備制造業(yè)的技術(shù)進步，提升企業(yè)技術(shù)水平、創(chuàng)新能力均具有重大意義。
參考文獻(xiàn)
[1]王天普.聚烯烴生產(chǎn)過程優(yōu)化策略研究[M].杭州：浙江大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，2003.
[3]郁永章，等。《容積式壓縮機技術(shù)手冊》[M].機械工業(yè)出版社，2000.
網(wǎng)友評論
條評論
最新評論