缩机试制中,为了保证无泄漏可靠运转,采取7项技术措施。透平膨胀机采用静压气体轴承。在研制膨胀机过程中,解决了26×104r/min高转速轴承稳定性、高效率小直径叶轮加工、氦气无泄漏密封环及川空50m3/hPSAO变化吸附设备微型转子的动平衡等关键技术。设备于1985年9月制造完成。1986年安装在上海。1987年10月一次调试成功,各项技术性能指标,均达到设汁要求。本设备又经1987年12月、1988年3月、4月至6月多次进行红外定标试验使用考验,系统稳定,性能优良。 10 第一套变压吸附(PSA或VPSA)制氧设备研制
1982年,四川深冷设备研究所、四川空气分离设备厂承担了国家“六五”时间科技发展攻关项目——变压吸附制氧设备研究。1984年开始进行PSA制氧技术的开发研究,指定刘世合为项目负责人。试验工作先建立50m3/h规模的,中间工业试验台。试验装置采用超大气压常压解吸三塔流程,吸附剂用国产分子筛。在试验和上获得了大量试验数据,达到试验目的于1987年样机通过部级鉴定,该样机研制成功,为后来PSA设备的开发奠定了基础。接着,1990年设计了第一套三床(塔)真空解吸的150m3/hPSA制氧设备,完成制造后,1991年6月装在重庆北碚玻璃仪器总厂投入工业运行,氧气产量140m3/h、氧气纯度90%。运行实践表明,我国VPSA制氧设备步入了实用化。该厂,义陆续开发出300、600、1100m3/h等VPSA制氧设备。此后,西南化工研究院、成都华西化千科技有限公司、开封空分设备集闭公司等相继开发了真空解吸流程的变压吸附制氧设备。国产最大的3200m3/hVPSA制氧设备,由成都华西化工科技公司提供,2000年在贵阳特殊钢有限公司投产,标志我国变压吸附设备走上大型化,为冶金行业探索出新的制富氧工艺路线。
11 第一座千吨组装式金属冷库和15000吨气调库开发研制(1982~2001)
80年代初,开封空分没备厂成立制冷设备研究所和制冷设备工程公司,大力发展食品的冷藏保鲜、加工、储存等设备。1982年,为郑州外贸公司建造了第一座1000t
金属组装式冷库,并取得成功。该冷库以钢结构作承重结构,用聚氨酯夹心保温板作围护结构,是一种全新理念的冷藏库。该冷库建成结束了我国不能建造金属组装式冷库的历史。1983年,开发成功流态速冻机,用于福建福清冷冻厂,快冻只需12分钟,即可到-18℃。1984年,成功开发了平板速冻机,解决了小包装食品速冻。1985年5月12日,引进联邦德国成套聚氨脂夹心板生产线及金属组装式冷库建造的全套技术。1987年6月安装完成,7月投入生产。生产线年生产10万m2,可建1000t冷库30座,已成为大型装配式冷库生产基地,同时完善厂工厂标准化工生产。1994年,适应市场需求,研究开发金属组装式气调冷库、1995年设计完成第一座大型15000t组装式气凋库,安装在山东龙口,1995年10月15日,该气调库通过新加坡复发中记集闭交工验收,并对该库的质量给予很高赞扬。1998年5月,又为西安华圣公司建造万吨气调冷库,2001年被国家经贸委认定为国家级新产品。2000年,由同家环保局泡沫行业淘汰ODS特别工作组推荐,经联合同发展汁划署批准,获得了蒙特利尔多边基金赠款53.4万美元,用于聚氨酯夹心板生产线的氟利昂替代项目的技术改造,实现了聚氨脂发泡P1146替代F1l。2001年4月3是,改造项目通过了联合同发展计划署的验收。 12 高真空容器和热沉的研制(1984~1999)
1965年3月,杭州制氧机厂为中国科学院和航天510所分别试制丁KM1和KM2真空容器和热沉。杭氧指定许安邦负责工艺,在试制过程中,经多次反复杳漏试验,在焊接技术有了突破,达到热沉在13×10-6Pa高真空,冷态-196℃~热态200%下,使用无漏率。1969年,又试制了KM3φ3500×5000mm热沉。热沉在用户地面模拟试验期间,完全满足了要求,为东方红卫早上天提供丁配套设备。
1984年2门,杭州制氧机厂为航天511所制造了φ6000×10000mm的大型紫铜结构热沉。这些热沉可用于13×10-6Pa高真空,冷态-258℃,热态200℃下无漏率。为
航天风云系列气象卫星的多次远红定标联试提供了主要地而试验设备,满足丁卫星试验配套技术要求,成套设备于1989年10月在北京通过部级鉴定。
1997年11月,杭氧为航天508所研制了中4000×8200mm真空容器和热沉。1998年8月又为航天511所研制了φ5000×12000mm载人航的热沉。在此类热沉研制中,首次采用异种金属焊接结构,在王志宏负责的焊接试验组,进行了多次试验获得成功。这种热沉的研制成功,保证卫星相机试验和神舟系列载人的航天飞船的上天提供了地面试验设备。
1999年初,苏氧勺两安交通大学合作完成了我国KM6载人航天器空间环境模拟实验设备制冷系统氦气体轴承透平膨胀机的研制。1999年6月25日,在参加神舟号飞船大型热真空实验中,该杉L取得了成功,为神舟号飞船提供制冷系统,同时也积累了氦气体透平膨胀机经验。KM6航大器空间环境实验设备荣获2001年中国高校科技进步二等奖。
13 第一台增压透平膨胀机的氮气液化设备研制(1984~1985)
1984年,开封空分没备厂为仪仟化纤联合公司设计一套YPN-1200则氮气液化设备。其中采用增压器回收膨胀功的增压透平膨胀机是国内第一台自行设计制造的。1985年4月21日试车成功。现场测试,各项指标均达到设计要求,膨胀机每小时能回收膨胀功率100kWh,一年可节省电80×104kwh。增压膨胀机在空气分离设备中的广泛应用开辟了一条节能的新路。
14 多孔表面管冷凝蒸发器技术开发(1984~1992)
1984年,杭州制氧机研究所立题开发冷凝蒸发器的多孔表面管技术,并开展“多孔表面管(高热流管)是一种很有发展前途的强化换热技术,将会得到进一步的发展与广泛应用。1986年起,开始对多孔表面管制造工艺——烧结法和喷涂法进行筛选试验。
1987~1988年,先后与天津大学和浙江大学合作,以丙酮和液氮为工质的传热性能试验。1989年,杭州制氧机厂立项“多孔表面管冷凝蒸发器传热和结构研究”,并结合新150m3/h空气分离设备产品开发,进行产品设汁和工业试验。1990年,完成了多孔表面管冷凝蒸发器设计、制造,并在新150m3/h空分设备产品上试验,获得成功,主冷传热温差由2.5℃减小至1.1~1.2℃,节省能耗5%~7%。1991年,将新150m3/h空气分离设备安装在镇江氧气厂,并投入使用,1992年通过考核。用户评价技术经济指标先进、性能工况稳定、运行操作压力仅为1~1.2MPa,节能效果显著,总体质量水平高。迄今为止,已推广生产了近百台套应用于150m3/h空气分离设备。多孔表面管冷凝蒸发器已申请国家实用新型专利(91200215.8)。
15 类环状流微液膜蒸发板翅式冷凝蒸发技术的研究开发(1986~1994)
1986年,杭州制氧机厂和西安交通大学合作共同立项,研制新型高效冷凝蒸发器,以适应空分设备大型化后的需要。1987年在模拟实验的基础上,筛选了五种翅片规格,制成试件开始对板翅式换热器的沸腾试验。在总结了各种翅片传热性能的资料后,设计了一台小型工业实验用冷凝蒸发器。以期在丁业应用中实现在实验室内所求得的数据。因此所使用的翅片为实验室内最佳翅片,所设计的结构,尽量模拟实验室内条件。该实验装置在1994年取得了效果,验证了实验室内所得数据的可靠性。该实验型冷凝蒸发器可推广应用于小空气分离设备上。
1995年4月,正式开始了大型冷凝蒸发器的结构性实验,试件高度和大型主冷相适应。共进行了12种结构的试件实验。其中包括双沸腾液池型结构、中间补液型结构、通道中间补液型结构、沸腾通道单面加热和双面加热型结构等试件。在这些试件实验数据的筛选下,1996年7月,制定了在中型制氧装置中应用的冷凝蒸发器设计方案,并设计了杭钢6500m3/h制氧装置中的冷凝蒸发器。该装置于1999年4月开车,已连续运行了45个月。和同类型产品相比,在体积、重量相同时,温差由1.3K降到0.57K,
下塔压力降低,使单位氧能耗降低4.2%;在温差相同时,其体积、重量可下降30%以上,一台6500m3/h主冷可节约制造成本25万元以上。
1998年10月,类环状流微液膜蒸发板翅式冷凝蒸发技术通过省级鉴定。2001年度获得国家技术发明二等奖,获奖人员有吴裕远、阎振贵、陈流芳、毛央平等。2003年2月,用该技术研制的新型冷凝蒸发器通过省级鉴定。这一技术可解决大型空气分离设备的主冷凝蒸发器安装在上下塔之间,提供了保证。 16 全低压小型空气分离设备研制
1992年,哈尔滨制氧机厂对小型空气分离设备进行改革,在国内首次大胆尝试采用传统正流空气膨胀的全低压全板式流程的350m3/h空气分离设备。1992年11月产品出厂,1993年1月安装在江阴钢厂,2月正式投产,经过一年时间的连续运行考验,于1994年1月14日现场测试,各项指标达到设计要求,并通过部级组织的专家评议鉴定。性能测试表明,350m3/h空气分离设备以全低压分流程型式山现,具有制氧电耗少,节能效益显著,可以推广应用。
17 第一套增压膨胀流程的6000m3/h空气分离设备研制(1986~1990)
1986年1月,杭州制氧机厂徐谦先等人对当时国际上使用的最新增压膨胀空分流程的计算进行了探讨。为厂掌握增压膨胀流程的计算方法、参数选择、膨胀功转换成压缩功的效率等技术难点自行摸索,经过半年的努力,掌握了流程计算的方法。在流程中,采用带增压风机的透平膨胀机,是新流程的关键机组。技术难度在于膨胀机叶轮和增压机叶轮性能匹配、高速轴承及三元叶轮的设计制造等, 与西安交通大学合作进行三元叶轮的设计。项目攻关课题还包括采用全可控涡理论设计的三元轮的单轴空气透平膨胀机以及国内首次采用DCS控制等五种新技术。1986年8月,在边设计边攻关的情况下开始了增压流程型吉化6000m3/h空气分离设备的课题研究、方案设计工