H22Ⅲ-165/320氢氮压缩机节流改造总结

H22Ⅲ-165/320氢氮压缩机节流改造总结

杨振强（广西柳化股份有限公司，广西南宁530022）

摘要：传统的H22Ⅲ-165/320氢氮压缩机由于3~5段以及4~6段缸体串气情况的出现减少了活塞环使用寿命，增加了耗电量，降低了设备的效率。经过节流改造以后，压缩机运行的相关数据明显改善，达到了节能降耗的目的。

关键词：H22Ⅲ-165/320；氢氮压缩机；节流；改造

H22Ⅲ-165/320氢氮压缩机是小、中氮企业压缩工序中使用的主流机型之一，目前我合成分厂共有该型号压缩机9台，其排气量为165m3/min（非标状态下的湿气量），压缩级数为六级，六级出口压力为32MPa，同步电机型号TDK260-48，电机功率2500kw，电机转速为333r/min，系四列H型布置的对称平衡型往复式活塞式压缩机。

2006年5月，为了提高打气量降低三段系统压力，延长五、六段活塞环、缸套的使用寿命，我厂对该机型进行改造，在改造中，我们利用了阻塞节流改造技术，首先对8#H22Ⅲ-165/320氢氮压缩机进行技术改造，5月22日8#压缩机顺利改造完成并投入试车成功投入生产，接着7月10日、9月21日13#、7#高压机也改造成功相继投入使用，目前运行情况良好。

1H22Ⅲ-165/320氢氮压缩机改造的具体内容

1.1结构的改造以及相关参数

本次改造的目的主要是对五、六段气体进行阻塞节流，阻塞节流的内容为在三、五段缸体间，四、六段缸体间增加起密封作用的接座，接座由接座本体、填料函、注气冷却系统组成。填料函中由三个填料盒组成，填料盒中配置新型阻流环及密封环。起密封作用的阻流环与密封环阻止五段、六段气体向三段、四段缸泄漏，从而起到阻塞节流的作用。同时五段接座气出口接到四段进口，六段接座气出口接到五段进口，使气缸进气与排气的压差减小，活塞环在工作中所受的压差降低，活塞环的窜气量减少，并有效地保护五、六段活塞环，使活塞环使用寿命延长。五、六段缸体分别向后移动了300mm、200mm，一、二、三段缸缸径不变，四、五、六段缸体分别由原来的Φ320、Φ185、Φ115改为Φ330、Φ192、Φ125。活塞杆及缸套尺寸经强度核算后也相应进行了改造。并重新配置五六段进出口管，三五段接座、四六段接座的注气管及冷却水管。由于缸体的扩大，打气量增大，我们对五段、六段出气阀的升程进行调整，使压缩的气体及时排出。以保证五、六段的出口温度在指标范围内。

1.2材料的选用及其基本性能

由于碳纤填充四氟与PEEK材料在一定温度和压力下具有较好的自润滑性能好、耐高温、耐磨损、抗脆变、长期耐热性能好的特点，本次改造将五、六段活塞环的材质由原粉末冶金改为碳纤填充四氟及PEEK材料，由于材料的改变，缸套与活塞环之间的磨擦由原来的金属与金属之间的磨擦改为金属与非金属之间的磨擦，可以较好地保护缸套，使缸套的更换周期成倍延长，即使活塞环由于各种原因发生断裂时，其碎片对气阀的损坏情况较多，很少对气阀造成伤害，使气阀的更换周期也将延长。另外六段缸套的材料由原灰铸铁改为38CrMoALA，在耐磨性、塑性等机械性能方面均优于铸铁，从而保证扩缸后缸套的强度。

2H22Ⅲ-165/320氢氮压缩机改造前后相关参数对比

2.1二段出口CO含量上升

经过改造，在满量生产的情况下，二段出口CO含量对比如表1：

从表1可以看出，经过改造，三台机的二段出口CO含量在一定周期内上升0.84%~2.2%。（除8#机上升较低的原因是二段缸缸体磨损超标外）。可以看出改造后的五六段活塞窜气量有一定的减少，增加了高压机的打气量，对降低吨氨气耗、电耗起到了作用。

以13#高压机为例，改造后六段活塞少漏气量为：（按入口状态165m3/min）

165×60×（28.2-26.34）/28.2=653m3/H

2.2活塞环使用周期延长

以8#高压机六段为例，改造前六段活塞环的寿命一般为2个月左右，改造后六段活塞环的使用寿命延长为4~5个月，经检查，缸套的使用情况良好，缸壁光滑，没有以往使用粉末冶金活塞环时所存在的缸套起台磨损的情况，测量缸径磨损量甚微，预测使用寿命可以由原来的2年延长至3~4年。

2.3气阀更换周期延长

以8#高压机六段出口阀更换周期为例，改造前六段出口阀的更换周期一般在2个月内，改造后更换频率为3个月左右，气阀更换频率的下降可以有效地降低因换阀停车时间，降低电耗、气耗以及减轻操作员工的劳动强度。

2.4同期吨氨电耗下降

从表2看出，改造后吨氨电耗下降0.01468千度，总氨产量按26万吨计算，则每年节约耗电量：

260000×0.01468=2348.8千度

按每千度300元计算，每年可节约费用:

2348.8×300=704640元

总结

从目前三台改造后的H22Ⅲ-165/320氢氮气压缩机的运行情况来看，更换五六段活塞环及五六段进出气阀的周期延长，增加的接座密封效果较好，运行较为平稳。二段出口CO含量提高，吨氨电耗下降，总的来说起到了延长设备使用寿命，节能降耗的作用，并取得了预期的效果。

参考文献

[1]活塞式压缩机编写组．活塞式压缩机设计[M]．北京：机械工业出版社，1974.

[2]王迪生，杨绍侃等.氮肥工业用活塞式压缩机[M]．西安：陕西科学技术出版社，1983.

[3]于喜圣．设备维护检修规程.第五分册.中氮[M]．北京：化学工业出版社，1993.

[4]陈永江．容积式压缩机原理与结构设计[M]．西安：西安交通大学出版社，1986．

[5]郁永章．活塞式压缩机[M]．北京：机械工业出版社，1982．