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氢气压缩机密封改进及效果

2019-09-19 11:02 

所谓往复式压缩机,是指借用一些特殊的手段来实现对气体的压缩,改变了这些气体原有的容积,在诸多领域中应用广泛,如在石化装置中,只有在氢气压力得到提高时,才能更好的满足不同工艺的不同需求,而该压缩机就很好的实现了这点。其他复合机器也是按照这种原理进行工作的。往复式氢气压缩机由于结构和成分比较特殊,所以在使用时需要注意以下几点:首先,由于该压缩机的组成成分为易燃易爆的气体,比如氢气和烃类的混合气体,所以在使用时需要严加小心;其次,只有进行多级压缩,才能有效降低进出口之间较大的压差和排气压力,最终达到最大的压缩比;最后,压缩机出口处对温度的要求比较高,实践证明,当其温度保持在135℃范围内时,工作状态最佳。

与一般的石油气不同,在压缩氢气时其容积效率往往比较低,比如,同空气相比较,氢气具有较大的滑移位数,所以在进行压缩时,如果活塞环部位密封性较差,氢气是非常容易泄露的,此时,整个石化装置的温度就有所升高,相应的对氢气容积的压缩效率也就降低。

1密封故障分析

本文提到的往复式氢气发生其制取氢气压缩机在密封性能方面存在以下几点故障:

1.1在该填料装置中,由于填料盒室密封面或者定位杆存在一定的疏漏,所以导致部分高压氢气会沿其发生渗漏,当其偏离氢气线流入氮气线路时,氮气室由于气体容积增大所以气体压力也会显著提高,不仅阻碍了装置的正常工作而且也带来了一定的安全隐患。

1.2尽管赫尔碧格生产的产品在定位杆方面进行了改进,力求通过增加O型圈来缓解氢气的渗漏问题,但是实际效果表明,并没有十分明显的效果,更重要的是它还产生了新的问题:同其他产品相比,该设备填料的密封性容易受多种因素的影响,稳定性较差。其中,温度是制约其渗漏程度的主要因素,可以通过衡量室温和填料放空管之间的温度关系,掌握填料的泄漏情况。当室温较低时,如果填料放空管内的温度也比较低,说明有少量氢气发生了泄漏;当室内温度较高时,如果填料室内的温度较高,证明大量氢气发生了泄漏。

2深入探究故障原因

基于以上情况,在对故障问题进行多次的分析后得出了以下的结论:

2.1当填料室内的温度降低时,会对密封环的结构产生一定的影响,密封环摩擦生出的热量并不能立即散去,所以该室内的温度比较高,此时氢气最容易发生泄漏。这反映在实际的设备中就是,在前两组盒室内密封环不仅受热变色,而且被固定在盒室内,一旦其无法自由的浮动,那么就会直接造成氢气发生泄漏。

2.2在各个盒室内,对每个密封面间的光洁度、平行度等都具有严格的限制,只有这样,其密封性能才能得有所保证。比如,控制光洁度在0.2-0.4μm,而平面平行度只需要保持在0.05mm等。
在进行各个盒室的安装时,各密封面之间不能存在任何杂质,如沙粒或者灰土垫等,这些因素也在很大程度上影响了密封性能。

3密封改进措施

由于抢修时间有限,所以没有充足的时间将旧填料盒组送到专门的公司进行修复,所以通常需要工人在现场进行故障维修。

3.1根据原有的装配顺序,采用手工对研磨的方法处理两密封面,不仅改善了表面的光洁度,而且其接触面积也明显得到改善。对于旧填料盒来说,其承受的打压压力最大为0.2Mpa,而经过长时间的研究后,我们将其压力提高到了0.8Mpa,达到了出厂的标准,而且还能保证在半个小时内其压力值恒定。

3.2对填料盒室中的密封环组件来说,一方面当在其原有间隙的基础上增加0.15mm时,即使密封环组件的温度远高于设计的温度,其也能实现自由的浮动,进而使得密封效果有了一定的保证;其次,也可以采用在填料盒室内添加自制的密封垫片的方法,这对增大轴向间隙和密封性能都有促进作用。

3.3根据强制对流换热的原理,在填料室内安装两个冷却氮气线路装置,可以改善填料腔体温度过高的现象。

4 改进效果探究

事实证明,在采用以上改进措施后,往复式氢气压缩机密封性能得到了显著地改善,被控制在了可控范围内,相应的使用寿命也延长了。在改进运行后的几个月内,其泄漏量由原有的极不稳定转变成了现有的基本稳定,实现了质的飞跃;其次,采用这种改进方法后,在检修时间和维修费用方面都有所改善,降低了氢气泄漏和设备出现故障的概率,从根本上保证了设备的运行效率。

5结语

综上所述,加氢装置在往复式氢气压缩机中扮演中重要的角色,当其发生泄漏将会对装置的运行和人身安全造成一定的威胁。所以在出现故障时,要根据现场情况结合压缩机的工作原理进行深入的分析,改善设备稳定性能,使得压缩机更好的服务于各个领域。此外大型氢气发生源能更好的解决存在问题。