中国空分及液化设备发展史(3)

2019-04-15 11:36

复沦证,研究分析,找出原因,1978年3月的联合调试时,液氦产量达到60L/h。最后,杭氧对液化器作了部分改进,液化器内更换了大容积贮液槽;又更换了3~7级换热器,采用高效铝板翅式换热器;使用质谱仪检漏,排除漏点等,在1979年9月成套调试,取得了成功,液氦产量达到90L/h以上。至此,成套设备移交用户使用,投入正常生产。 5 \\\

12 氖液化设备研制(1974~1981)

2 S4 Q) P. T5 x$ a s$ D根据同家高能物理研究需要,研制1.5~2L/h氖液化设备,用作低温冷源(10K或-263℃)。杭州制氧机研究所指定吴健美等人。70年代初,该所与西安交通大学联合进行了双级同热式制冷机的研究。1974年杭氧所参加荷兰菲利浦公司引进的氖液化设备的调试,1975月开始对氖液化设备进行研究。制冷机内的蓄冷器、冷凝头、压缩活塞组件等关键部机都作了试验研究,经过四年多的努力,1981年底完成课题任务,并将1.5~2L/h氖液化设备的样机运抵北京中国科学院,经调试该设备的主要技术指标和运转性能均达到设汁指标。 & t& }4 n. P5 q ) Z\

13 低温贮槽研制(1961~1970) U' e) J; O+ L

1961~1965年,杭州制氧机研究所进行了低温绝热材料、粉末真空绝热性能测试及低温贮槽的内筒支承试验研究。1961年杭州制氧机研究所试验工场生产15升杜拉容器,接着研制100L/h液氢设备配套1200L/h液氢贮槽,采用真空(133×10-2pa)绝热贮槽和835升液氢槽车。1963年又研制了4000升液氢贮槽;同时研制了粉末真空绝热5m3、19.5m3液氧(液氮)级贮槽。 # Q# |. K5 c% x1 ? f

1967年开展真空多层绝热试验研究,对多种不同反射屏材料和隔热物组合的多层绝热性能进行测试。以试验数据为依据,1970年研制了1500升液氦贮槽。 3 M; d! k0 y( x: U# A, ~

) z, a+ s, b( S+ ]8 a. h2 m

14 反击式透平膨胀机的研制(1962~1967) # g3 `! D9 L6 Y+ T1 Y ] Q' d

1962~1964年,杭州制氧机研究所谢贵法等人建立我国第一个透平膨胀机试验台位,并结合3200m3/h空分设备的试制任务研制成功第一台径流反击式透平膨胀机,其试验效率超过80%。同时,还试验成功了以热试代替冷条件的试验方法,有效地解决了透平膨胀机试验过程中的冲蚀问题,从而基本掌握了反击式透平膨胀机的设计和试验方法。 + b1 k+ p\

1964~1967年,杭州制氧机研究所完成了反击式透平膨胀机多种调节方法(包括转速调节、部分进气调节、转动叶片调节)的调节试验,试验成功了在试验台上绝热效率达85%的采用转动叶片调节和闭式径流叶轮的透平膨胀机以及带有无叶导流器的透平膨胀机,取得了同样叶型的闭式叶轮和半开式叶轮的性能比较试验结果,并开展了气体轴承的试验研究工作。杭州制氧机研究所在个别方面甚至接近或达到了当时的国际水平。 - _6 e: f8 x1 V7 R1965年起,开始设计、试制反击式透平膨胀机,1967年后,相继配用于3200、3350、6000m3/h等规格的全低流程的空气分离设备以及4000m3/h空气分离与氮洗联合装置等,从而进入产品试生产,及时满足了向全低压流程发展的要求。 8 T: K# P2 y3 S D$ c* K* n9 V) u5 E4 Y6 p

15 板翅式换热器的试验研究(1962~1977) - s8 k4 q* A' ]' V\

板翅式换热器是一种新型换热器。1962年12月杭州制氧机研究所,板翅式换热器制造技术课题经第一机械工业部批准,列入国家科学技术委员1967~1972年科学技术发展规划。杭州制氧机研究所指定林瑞深等进行板翅式换热器课题研究,于1963年委托杭

州制氧机厂中心试验室进行钎接工艺试验。经过一年时间的探索,在空气炉中钎出了一些小试样,取得了一些数据。1965年6月,杭州制氧机厂成立了由孙竟成、黄志纯、周寅焕等组成的板翅式换热器研究组。孙竟成等前往豫新机械厂等单位参观学习,总结了前一段空气炉钎接试验教训,决定采用盐浴钎接法进行钎接试验,对钎接炉、钎料、清洗等方面做了试验研究工作。1966年初起,板翅式换热器的研制工作开始以实验室转向工业性试验,并开始用整体式小盐溶炉进行钎接试验,到秋末,又建造一台1顿盐浴炉。1967年7月,该厂从80×80×50mm小试样开始,经过200×200×1100mm单元的钎接试验,直到钎出配于6000m3/h空气分离设备的310×400×610mm板翅式膨胀空气换热器,共先后进行了40次试验。1969年初,杭州制氧机厂在3顿盐浴钎接炉中首次钎出,112×210×1000mm切换式板翅式换热器单元,装配在15L/h液氧液氮设备上,于9月试车成功,成为第一台投入运转的国产小型板翅式换热器产品。

在此期间,开封空分设备厂也于1966年5月也开始了板翅式换热器的研制千作。1967年,空气炉钎接转向盐炉钎接试验,并于1969年7月钎出400×450×1lOOmm和400×300×800mm两种过冷器单元,配备在3200m3/h空气分离设备上,于1970年在马鞍山钢铁公司投入运行。 ; w0 p! [3 M4 E' o

3 v9 [1 Q I% a5 M4 d- w+ i5 b# T1970年8月,杭州制氧机厂还为卜海高桥化工厂乙烯设备钎成2台315×310×600mm、工作压力为40个大气八的中压板翅式换热器,为板翅式换热器的应用开辟了新领域。

1969年,全国出现了钢铁工业高潮,空气分离设备“会战”中,上海、辽宁等地大胆采用切换全板式换热器的全低压流程,迫于这一形势,杭州制氧机厂和开封空分设备厂在板翅式大型化方面尚未完全掌握的情况下,匆忙将板翅式换热器用在中大型空分设备上,投入成批生产。1969年5月,杭州制氧机厂为制造全板式的6000m3/h空气分

离设备而自制一台15吨盐浴炉,钎出了700× 700× 1800和700×700×2100mm的切换板翅式换热器单元,经试压发现这批板式单元的泄漏严重。又在1970年杭州制 氧机厂正在试制的第一套10000m3/h全板式空气分离设备匆忙赶制出厂。结果,在1971年11月进行成套 试车时,42个板式单元中有20个因漏气无法使用而报废。同样,开封空分设备厂制造的空气分离设备 上全部配用了切换板翅式换热器,结果也被全部报废。 4 R0 Z' L% H! a5 \\% @& T) {8 H V6 _1 Z, w8 z8 d7 M3 U

在严重的挫折面前,于1972年4月在开封召开“板翅式换热器制造技术攻关会议”,针对板翅式 换热器的质量问题,分析原因、交流经验的基础上制定了攻关措施,成立了攻关组,在开封空分设备 厂进行试点。经过4个月,攻关组钎出了8台750×520×2000mm的切换单元,除2台外,其余6台 都通过了工作压力为0~5.3大气压,超过25万次的模拟疲劳试验,完成了预定试验任务。1972年3~ 5月,杭州制氧厂吸取教训完善了工艺后,抽出3台750×750×2100mm切换单元进行长期疲劳试验, 其中2台的疲劳试验达到100万次,1台在96.86万次时才产生漏气现象。当年,杭州制氧机厂为援外 空气分离设备而配套生产的板翅式主冷凝器单元,成品率达85%以上。

1972年9月11日在开封召开了“板翅式换热器制造技术攻关经验交流会”上通过了板翅式换热器的通用技术条件以及有关零件制造、精度、清洗、总装、钎焊、试验等7项工艺守则,并讨论出厂标准。1972~1977年杭州制氧机厂共生产板翅式换热器单元1000余台,开封空分设备厂牛产700余台,成品率达到92.2%~94.4%。

板翅式换热揣的研制,完全是“自力更生”的方针指引下进行的。通过攻关试验,达到了使用要求,掌握了一整套板翅式换热器技术。这些都为发展全板式大中型空气分离设备奠定了基础。 8 r) I# I% N& V3 I ! r% s% _0 U# [8 s

16 第一套全低压流程设备的研制(1964~1970) 4 D- W2 _\ (1)石头盘管式蓄冷器流程的空分设备 ! N* e2 F# H( [) T, }

_. X; Y9 d3 M8 b60年代初,根据化肥厂业合成氨装置的需要,决定开发全低压流程3200m3/h空气分离设备。杭州制氧机厂指派陈逸樵担仟主任设计师,负责该产品的开发设计,1964年1月,通过技术审查。此后不久,北京石景山钢铁公司的30吨转炉氧气顶吹炼钢试验成功,国务院在全国推广这种先进的炼钢方法,急使要更大规格的空气分离没备,1965年杭州制氧机厂转向试制6000m3/h(氧)空气分离设备。该厂指派陈有章担任6000m3/h(氧)空气分离设备的主任设计师。同年6月,由该厂副厂长田同英带队,组织有关技术人员前往石景山钢铁公司,对该公司从日本神户制钢所进口的6000m3/h(氧)空气分离设备参观学习,并获取了一些技术资料。随后,杭州制氧机厂将分馏塔及塔内容器由铜改为铝结构,将塔板由单溢流口改为双溢流口,将辅助冷凝改为液氧泵循环,将主冷凝蒸发器短管结构改长管结构,将大口径低温截止阀采用暗杆结构加铝接管,还添置了一个板翅式膨胀空气换热器以作推广板翅式换热之用,于1965年11月完成了设汁。 ; Y7 _7 |5 R' w) Z

# W3 H2 [& e6 c# L7 o/ e开封空分设备厂接受试制3200m3/h(氧)空气分离设备的任务后,指定吴廷琚担任主任设汁师。按进口6000m3/h空气分离设备参观获取的技术资料,对流程重新进行了组织和计算,并在液窄液氮过冷器采用了板翅式换热器,也于1965年底完成厂设计。 2 j1 [6 d6 g; \\

1965年12月在杭州通过了6000m3/h和3200m3/h空分设备的全低压流程技术设汁方案审查。1966年起,这两套空气分离设备转入了部机设汁和产品试制。1968年杭州制氧机厂试制完成第一套石头盘管式蓄冷器流程的6000m3/h全低压空气分离设备;1969年,开封空分设备厂试制完成第一套同样流程的3200m3/h全低爪空气分离设备。这两套设备于1970年10月分别在武汉钢铁公司、马鞍山钢铁公司投入运转。从此,气体分离及液化设备工业正式进入了全低压空气分离设备的生产领域。 8 s% g' z! X! Q1


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