CN209195623U - 一种氢氮联合压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氢氮联合压缩机，包括电机、位于电机两侧的低压侧曲轴箱和高压侧曲轴箱，低压侧曲轴箱上分布有氮气一级气缸、氮气二级气缸、两个氮氢气一级气缸；高压侧曲轴箱上分布两个氮氢气二级气缸和两个氮氢气三级气缸，联合压缩机为对称平衡型往复式八缸压缩机。本实用新型解决了现有技术中压缩两种不同分子量的气体需要两台压缩机的技术问题，本实用新型利用一台压缩机实现一机两用，同时压缩两种气体，按照工艺要求把相应的气体逐级提升到需要的压力。

Description

一种氢氮联合压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种气体压缩增压装置，具体涉及一种氢氮联合压缩机。

背景技术

合成氨工艺中，会使用到压缩机。例如上个工段送来的氮气压力为0.8MPa，加压后与上个工段送来的氢气，压力为2.1MPa混合后，加压至14.0MPa，然后送到下一个工段。影响压缩机轴功率大小有一个重要因素，那就是压缩气体的平均分子量，在其他条件不变的前提下，平均分子量越大，轴功率越大。压缩气体的平均分子量如果出现较大较频繁的波动，就会影响压缩机轴功率的稳定输出，影响安全运行。目前压缩机不管有多少级压缩，但大多都是一种介质的压缩机，比如：空压机压缩的是空气，平均分子量是一定的，或者是混合气压缩机，压缩的是一定比例的混合气体，每级压缩的介质都是一定比例的混合气。那么如果工艺要求把两种或两种以上的不同分子量的气体压缩到不同的压力等级时，目前的压缩机就会出现以下缺点：

1、面对这样的情况，需要两类压缩机实现，一类氮压机压缩氮气，将氮气加压至2.1MPa；一类是氮氢气压缩机，把混合好的氮氢气压缩至14.0MPa。

2、设备投资大，厂房投资大，相关的电气仪表等设施投入会很大。

3、每台压缩机都需要有独立的电机，运行成本高，电耗高。

4、增加一台设备就需要增加一个操作岗位，人员投入增多；

5、增加一台设备，工艺环节增多，不稳定因素多，影响工艺稳定运行。

发明内容

为了解决现有技术中压缩两种不同分子量的气体需要两台压缩机的技术问题，本实用新型提供一种联合压缩机，一台压缩机实现一机两用，同时压缩两种气体，按照工艺要求把相应的气体逐级提升到需要的压力。

本实用新型的技术解决方案：

一种氢氮联合压缩机，其特殊之处在于：包括电机、位于电机两侧的低压侧曲轴箱和高压侧曲轴箱，低压侧曲轴箱上分布有氮气一级气缸、氮气二级气缸、两个氮氢气一级气缸；高压侧曲轴箱上分布两个氮氢气二级气缸和两个氮氢气三级气缸，联合压缩机为对称平衡型往复式八缸压缩机。

进一步的，为了保持平衡，氮气一级气缸和氮气二级气缸与两个氮氢气一级气缸以低压侧曲轴箱为中心对称设置，氮气一级气缸和氮气二级气缸位于低压侧曲轴箱的一侧，两个氮氢气一级气缸位于低压侧曲轴箱的另一侧，两个氮氢气二级气缸与两个氮氢气三级气缸以高压侧曲轴箱为中心对称设置，两个氢氮气二级气缸在曲轴箱一侧，两个三级气缸在另一侧。

进一步的，氮气一级气缸的排气口与氮气二级气缸的进气口连接，所述氮气二级气缸的排气口与氢气管道连接，氮氢气混合后进入氮氢气一级气缸的进气口。

进一步的，为了曲轴两侧功率输出平衡，氮气一级气缸的进气口压力为0.7Mpa，氮气一级气缸的排气压力为1.3Mpa，氮气二级气缸的进气口压力为1.3Mpa，氮气二级气缸的排气压力为2.2Mpa。

进一步的，为了曲轴两侧功率输出平衡，氮氢气一级气缸的进气口压力为2.1Mpa，氮氢气一级气缸的排气压力为4.6Mpa，氮氢气二级气缸的进气口压力为4.6Mpa，氮氢气二级气缸的排气压力为9Mpa，氮氢气三级气缸的进气口压力为9Mpa，氮氢气三级气缸的排气压力为18Mpa。

进一步的，为了曲轴两侧功率输出平衡，氮氢气的混合比氢气比氮气为：3:1。

进一步的，每个气缸的进气口和排气口按照上进下出的方式设置。

进一步的，每个气缸均采用强制水冷方式。

进一步的，电机为同步电机。

本实用新型所具有的有益效果：

1、本实用新型利用一台压缩机，给不同的气缸提供不同的气体，实现氮气压缩和氮氢气压机，减少了设备投入，厂房投入。

2、本实用新型利用一台压缩机，同时压缩多种气体介质的目的，节省了人力。

4、本实用新型利用一台压缩机，同时压缩多种气体介质的目的，只有一个电机，电耗以及运行成本小。

5、本实用新型联合压缩机为八列对称平衡型、气缸水冷、压力循环润滑、电机拖动的压缩机，各列气缸水平布置并分布在曲轴两侧，具有良好的对称平衡性，操作检修方便等优点。

附图说明

图1为本实用新型联合压缩机的结构示意图；

其中附图标记为：1-氮气二级气缸，2-氮气一级气缸，3、4-氮氢气一级气缸，5-低压侧曲轴箱，6、7-氮氢气二级气缸，8、9-氮氢气三级气缸，10-高压侧曲轴箱，11-电机。

具体实施方式

本实用新型联合压缩机为八列对称平衡型、气缸水冷、压力循环润滑、电机拖动，各列气缸水平布置并分布在曲轴两侧，具有良好的对称平衡性，操作检修方便等优点。

往复式分级压缩具体结构如图1所示，氮气一级压缩2、氮气二级压缩1分别是氮气压缩的一二级，用于压缩氮气；氮氢气一级压缩(3、4)为的两个气缸，用于压缩氮氢混合气；氮氢气二级压缩(6、7)的两个气缸，用于二级压缩氮氢混合气；氮氢气三级压缩(8、9)的两个气缸，用于三级压缩氮氢混合气；低压侧曲轴箱5上分布有氮气一级气缸、氮气二级气缸、两个氮氢气一级气缸(3、4)；高压侧曲轴箱10上分布两个氮氢气二级气缸(6、7)和两个氮氢气三级气缸(8、9)。电动11机为同步电机，拖动两侧曲轴转动，曲轴带动两侧八个气缸的活塞，实现往复式压缩。

实施例2：氮气一级气缸和氮气二级气缸与两个氮氢气一级气缸以低压侧曲轴箱为中心对称设置，氮气一级气缸和氮气二级气缸位于低压侧曲轴箱的一侧，两个氮氢气一级气缸位于低压侧曲轴箱的另一侧，两个氮氢气二级气缸与两个氮氢气三级气缸以高压侧曲轴箱为中心对称设置，两个氢氮气二级气缸在曲轴箱一侧，两个三级气缸在另一侧。

实施例3：氮气一级气缸的排气口与氮气二级气缸的进气口连接，所述氮气二级气缸的排气口与氢气管道连接，氮氢气混合后进入氮氢气一级气缸的进气口。

实施例4：本实用新型在传统的8列对称平衡式往复压缩机的基础上进行改良，计算压缩气体的密度，调整各个气缸的压缩功率，使之达到曲轴两侧功率输出平衡，同时调整高低压侧曲轴功率的平衡，使之达到电动机两侧功率输出的平衡。从而实现了一台压缩机同时压缩多种气体介质的目的。降低设备、人员、电气仪表等设施的投入，降低能耗，操作方便。

压缩机压缩气体介质组分及各级压缩的进出口压力。

压缩机为八列五级往复式压缩机，一段和二段压缩氮气，氮气加压后为后续工段做准备；三段、四段和五段压缩氢氮气，氢氮气加压后送往合成工段。压缩机实现了一机两用，同时压缩两种气体，按照工艺要求把相应的气体逐级提升到需要的压力。每段压缩前都有缓冲器减小进口的气体脉冲，每段压缩后都有缓冲器、冷却器和油分离器，把冷却后干净的气体送往下一工段。

Claims (9)

1.一种氢氮联合压缩机，其特征在于：包括电机、位于电机两侧的低压侧曲轴箱和高压侧曲轴箱，低压侧曲轴箱上分布有氮气一级气缸、氮气二级气缸、两个氮氢气一级气缸；高压侧曲轴箱上分布两个氮氢气二级气缸和两个氮氢气三级气缸，联合压缩机为对称平衡型往复式八缸压缩机。

2.根据权利要求1所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：氮气一级气缸和氮气二级气缸与两个氮氢气一级气缸以低压侧曲轴箱为中心对称设置，氮气一级气缸和氮气二级气缸位于低压侧曲轴箱的一侧，两个氮氢气一级气缸位于低压侧曲轴箱的另一侧，两个氮氢气二级气缸与两个氮氢气三级气缸以高压侧曲轴箱为中心对称设置，两个氢氮气二级气缸在曲轴箱一侧，两个三级气缸在另一侧。

3.根据权利要求2所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：氮气一级气缸的排气口与氮气二级气缸的进气口连接，所述氮气二级气缸的排气口与氢气管道通过氢氮混合器连接，氮氢气混合后进入氮氢气一级气缸的进气口。

4.根据权利要求1或2或3所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：氮气一级气缸的进气口压力为0.7Mpa，氮气一级气缸的排气压力为1.3Mpa，氮气二级气缸的进气口压力为1.3Mpa，氮气二级气缸的排气压力为2.2Mpa。

5.根据权利要求4所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：氮氢气一级气缸的进气口压力为2.1Mpa，氮氢气一级气缸的排气压力为4.6Mpa，氮氢气二级气缸的进气口压力为4.6Mpa，氮氢气二级气缸的排气压力为9Mpa，氮氢气三级气缸的进气口压力为9Mpa，氮氢气三级气缸的排气压力为18Mpa。

6.根据权利要求5所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：氮氢气的混合比氢气比氮气为：3:1。

7.根据权利要求6所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：每个气缸的进气口和排气口按照上进下出的方式设置。

8.根据权利要求7所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：每个气缸均采用强制水冷方式。

9.根据权利要求7所述的氢氮联合压缩机，其特征在于：电机为同步电机。