隔膜压缩机的发展研究与国内外生产厂家概况

1、隔膜压缩机的发展研究与国内外生产厂家概况打印引用 发布时间:2009-11-09隔膜式压缩机是一种特殊结构的容积式压缩机,由于其具有压缩比大、密封性好、压缩气体不受润滑油和其它固体杂质所 污染的特点,因此已经成为我国大型石化装备国产化的攻关项目之一。本文就隔膜压缩机的发展情况加以研究探讨,对国外的 著名隔膜压缩机制造企业进行介绍,并介绍了国内隔膜压缩机发展情况与国内的一些生产企业,以供相关行业人士参考。 前言隔膜式压缩机又称膜式压缩机,是一种特殊结构的容积式压缩机。气缸内有一膜片,缸盖和膜片之间所包含的空间构成气 体压缩室,膜片的另一侧为油压室。油缸活塞往复运动,使膜片在油压与气体压力差和本身

2、弹性变形力的作用下来回折动,周 期性地改变气体压缩室的容积,进行对气体的压缩。隔膜式压缩机因其特殊的结构,气缸不需要润滑,密封性能非常好,压缩 介质不与任何润滑剂接触,因此可以压缩纯度极高的气体,适用于压缩、输送珍贵的稀有气体。另外,对于腐蚀性强,有放射 性、有毒、易爆的气体,也特别适宜采用隔膜式压缩机。隔膜式压缩机气缸散热良好,可采用较高的压缩比,因而提供的压力 范围很广。由于其具有压缩比大、密封性好、压缩气体不受润滑油和其它固体杂质所污染的特点,因此已经成为我国大型石化 装备国产化的攻关项目之一,广泛用于食品工业、石油工业、化学工业、电子工业、核电站、航空航天、军事装备、医学、科 研等领域

3、。隔膜式压缩机的发展情况隔膜压缩机的发展历史可以追溯到 20世纪初期。 1916年,法国 Henri Corblin在寻找氯压缩系统时发明了金属隔膜压缩机,该产品确保他在巴黎的公司“ SA de Compresseurs áMembraneCorblin ”不断的成长壮大,之后的许多年,他一直是全球隔膜压缩机的唯一制造商,为化工、石化和工业气体生产行业提 供解决方案,也是历史上生产隔膜压缩机时间最长的制造商。该公司拥有近百年的历史,因此该公司隔膜压缩机产品压力范围 很广,可从真空到超高压 300MPa ,并且设计制造、质量控制和管理均采用电子计算机等顶级高新技术。由于隔膜压缩机在国外

4、 的发展时间较长,因此,先进的隔膜压缩机生产技术在过去的几十年里,一直是被国外所垄断,尤其是在大排量,超高压隔膜 压缩机研发技术上,也一直是国外掌握着最先进的制造技术。现在,国外生产隔膜式压缩机的主要国家有:法国、日本、德国、 美国、俄罗斯、瑞士等。目前,随着我国经济实力的增强,政府政策更是给予大力支持,在隔膜式压缩机这一技术领域上,我国已经取得了一定突 破,甚至可以与国外的一些著名制造商相互竞争,并且,国产隔膜式压缩机在国际市场上还占有着低价位的性价比优势。可以 说,我国的隔膜式压缩机技术现状已经达到了非常领先的水平,在整个压缩机技术领域里隔膜式压缩机技术进展是较为乐观的, 发展前景也十分广

5、阔。我国隔膜式压缩机也有将近 40多年的发展历程,从第一台仿制法国的隔膜式高压压缩机开始,便揭开了隔膜式压缩机在我 国发展的崭新一页。到目前为止,我国制造隔膜式压缩机的企业已经形成了一定的产业集群,以北京为主要生产基地。我国大 部分生产隔膜式压缩机企业大部分落户于北京,每个企业攻关的技术难题不一样,但是都在我国隔膜式压缩机技术研发上取得 了不同的进步与突破。尤其是北京第一通用机械厂 (简称北一通 ,从制造我国第一台仿制法国的隔膜式高压压缩机开始,便一 直在隔膜压缩机技术领域里不断的开辟新的技术项目,至今也已经成为在我国隔膜压缩机生产历史上时间最长的制造企业,并 且已经成为了我国生产隔膜压缩机的

6、骨干带头企业。现在,我国隔膜式压缩机制造企业的生产能力和产品已经达到了国际先进水平,一些国产隔膜压缩机还完全可以替代进口 产品,甚至一些国产隔膜压缩机销往国外,评价良好。目前,国产隔膜压缩机不仅能够完成特殊气体介质的充装,同时,在石 油化工装置上也得到了广泛的应用,而且我国对隔膜压缩机的制造、安装、使用维护也制定了相应的行业标准。 (2004年, JB/T隔膜压缩机标准已由国家发展与改革委员会正式批准发布。标准号为 JB/T6905-2004。 2004年批准发布的 JB/T隔膜压缩 机标准,是最新标准,该标准是对 JB/T6905-1993隔膜压缩机标准的修订,并且替代。 2004年隔膜式压

7、缩机标准与 JB/T6905-1993相比,主要在标准引用上做了调整,增加了安全、涂漆等方面的标准 ; 补充了隔膜压缩机安全、防爆以及管路质 量的要求标准 ; 增加了隔膜压缩机噪声值的具体考核指标 ; 修改了隔膜压缩机清洁度的档次及要求 ; 修改了隔膜压缩机冷却水流 量规定中的额定排气压力档次及冷却水流量值 ; 补充了隔膜压缩机标准容积流量的基本参数 ; 补充了隔膜压缩机在规定工况下的 比功率值。2004JB/T隔膜压缩机标准适用于排气压力小于或等于 1000kgf/cm2(表压力 ,液压驱动金属膜片的隔膜式压缩机,该机 用于压缩机空气以及高纯度、稀有、易燃易爆、有毒、腐蚀性等气体。就目前发展

8、情况而言,世界上大部分隔膜式压缩机制造 商都是生产金属膜片的隔膜式压缩机,而我国生产的隔膜式压缩机也多为金属膜片式。对于非金属膜片式压缩机,也是我国亟 待研究发展的一个项目。非金属隔膜压缩机属于有前途的机种之一,在某些重要方面,它具有一般填充聚四氟乙烯环无油润滑 压缩机所不具备的优势。国内开发这种产品时,应将非金属膜片材料及规范的研究与制订同时置于首要位置以形成市场规模的 商品。目前我国对非金属隔膜压缩机正在拟定研发当中,相信未来,在非金属膜片式隔膜压缩机这个项目上,我国也会取得进 步,并且具有世界领先水平。就目前隔膜式压缩机的发展情况来讲,隔膜式压缩机按结构形式分类分 z 、 v 、 D 、

9、 L 、 w 、六角型六种型式 ; 按膜片材质分为 金属膜片 (包括黑金属、 有色金属 、 非金属膜片 ; 按压缩介质分为稀有贵重气体 (He、 易燃易爆气体 (H2、 C2H2 、 高纯度气体 (AT、 N299.999%、腐蚀性气体 (O2、 H2S 、氟立昂 、有毒有害气体 (CO、 NO 、放射性气体 (核废氢气、冷却剂 He 。对于特殊的压缩介质,压缩机应有相应的特殊的要求:直接与压缩介质接触的缸盖、气阀、压管及其气管路 的材质,如高纯氮气、腐蚀性气体采用不锈钢,硫化氢气体采用钛材且不能使用含铜的材质,放射性气体采用 OOCrl8Nil0Ti; 氧气压缩机的液压油使用氟油 ; 易燃易

10、爆气体压缩机由隔爆电动机驱动且各电气元件也应防爆 ; 按运动机构分为曲轴连杆 (包括 连杆、主副连杆、多副连杆 、曲柄滑块如GD2-120/35350; 按冷却方式分为水冷却、油冷却、后风冷却、自然冷却 ; 按润滑方式分为压力润滑、飞溅润滑、外置强 制润滑设备。国外制造商概况法国 Howden BC compressorsHowden BC compressors位于 Roissy Charles de Gaulle®国际机场附近、巴黎以北 60 公里的 Nogent-sur-Oise(法国 地区,占地 13, 000m2。该公司前身为 Burton Corblin,于 1995年被

11、豪顿集团收购,但仍旧保留了 Burton Corblin的品牌名称。 Burton Corblin是 1971年由“ Les Ateliers Burton”和“ SA deCompresseurs á Membrane Corblin”两大公司强强联合的合并企业。而其中的“ SA deCompresseurs á MembraneCorblin ”则是世界上最早研发出隔膜压缩机的企业,因此法国 Howden BCcompressors 公司生产的隔膜式压缩机拥有着百年的历史,为客户进行隔膜式压缩机的设计、制造和服务。豪顿 Burton Corblin®金属隔膜压

12、缩机可确保任何气体的无污染、无泄漏压缩。它们特别适合需要将气体与外部环境完全隔离的应用。高压缩比 和高承压能力使其可以用于化学和工业气体行业的专业应用。它的压缩机头部将气体充分限定于无泄漏的压缩室中。密封通过 静态接触保证,并通过公司的缸头泄漏检测系统(HIDS 监控。自首次推出以来,该公司已经制造了 8000 多台隔膜压缩机,压力最高达 3000bar(43,500psi,功率最高达 250kW 。Howden BC Compressors生产的隔膜压缩机主要特征包括:1、紧凑的设计 -由于头部的高容积效率,因此以相对较少的级数即可实现高压缩比。2、保持气体清洁 -压缩室的有效密封确保无污染

13、的压缩。3、可通过完全隔离的压缩室保护压缩机环境免受被压缩气体的污染。4、安全系统检测三个头部隔膜之一的可能破裂,以保持压缩室的完整性。5、对每一种应用进行具体技术评估。6、完全成撬的压缩机组,集成了控制系统、气量调节设备和气体处理设备。7、容易维护,基本上由操作人员自己处理。此外, Howden BCCompressors 可以结合应力分析、 材料选择进行机组设计 (针对气体稳定和调节 , 这些设计可完全按照各个行业 (例如石化、 化工、工业气体、核能、潜水等 的特殊要求量身定制。并且,该公司大力生产高流量和高压力组合活塞 /隔膜气体压缩机,这 种混合型式的压缩机使用高压的隔膜压缩机作为高流

14、量的活塞气体压缩机的末级。排气量最高可达140 scfm(225Nm3/hr,压力最高可达 6000psi (40MPa。该混合系列体现了 BurtonCorblin® 气体压缩机系列的创新设计。美国 PPI(皮皮艾 公司PPI 公司成立于 1954年,主要产品为金属隔膜压缩机、反应釜和磁力搅拌器。产品主要应用在石油化工、燃料电池、氢气 加气站、工业气体、生物制药等相关领域。 PPI 膜片压缩机是 PPI 率先开发无油空气技术,生产出一系列能提供100% 无油洁净空气的压缩机,能在提供高压力和更高能效的同时满足客户对纯净无油空气的精确要求。PPI 金属隔膜压缩机主要应用于高纯和危险气

15、体的压缩, 可用于充瓶、 气体传输和氢气燃料电池汽车, 在压缩过程中无污染、 无泄露。 PPI 压缩机有单级和多级压缩机,流量范围从 0.1到 680立方米 /小时,最大出口压力可达 200兆帕。 PPI 压缩机可根 据用户的需要,选择合适型号压缩机,以满足用户的需要。PPI 隔膜压缩机于 2001年在氢气燃料电池充气中应用, PPI 始终站在氢气压缩机的前沿,在已销售的压缩机中,氢气压缩 机占 70%市场份额。在人们最关心的环保和安全领域,隔膜压缩机为首选压缩机,在气体压缩过程中无任何污染和泄露。 PPI 根 据燃料电池汽车氢气充气站的要求,专门设计用于充气站或研究部门的氢气压缩机,采用最新

16、的技术,得到美国联邦能源署的 认可和推广,压缩机性能可靠,使用寿命长。该公司生产的金属膜片将气体和液压油系统完全隔离,从而保证气体的纯度,对 气体无任何污染,同时采用先进的制造工艺和精确的膜腔设计技术,从而保证膜片的使用寿命。PPI 生产的金属隔膜压缩机主要特征包括:1、无泄漏:压缩机膜头采用静态“ O ”环密封,“ O ”型环材质为 BunaN 、 Teflon 、 Kalrez , Aflas 或者合成的弹性材料制成,使用寿命长,无动态密封,保证气体压缩时无泄漏。2、耐腐蚀:压缩机膜头由 316L 不锈钢制成,膜片采用 301不锈钢材质,同时也可根据压缩气体的种类,选用其它的材料, 以防止

17、压缩机气体对压缩机的腐蚀。3、紧固扭矩小:“ O ”型圈密封,可减小法兰螺栓紧固扭矩,减少停工维护时间。4、容积效率高:PPI 的隔膜式压缩机可以通过控制余隙容积,每级的压缩比最高可达到 15 1。5、膜片寿命长:膜片的使用寿命是膜式压缩机的主要设计基础,当压缩机的机械设计、压力和容积等性能均达到要求,金 属膜片寿命将决定压缩机的可靠性,可靠的膜片将减少维修费用,提高产量。 PPI 精确设计膜腔,严格控制膜腔的轮廓,减小膜 片的应力,同时中间膜片带有 TEFLON 衬层,减少膜片间的摩擦,提高膜片寿命。德国 Sera(赛若 公司德国 Sera 公司位于德国黑森州的依门豪森,成立于 1945年,

18、 Reinhold Seybert 和 HubertRahier 共同创建。在 HelmutRahier 的经营管理下, Sera 公司在世界计量泵,计量装置及隔膜压缩生产行业处于领先地位。在德国国内有 12家分公司, 在世界各地 30多个国家设有代理或代表处。德国 Sera 公司的金属隔膜压缩机适用于传输各种气体介质,尤其是易燃、腐蚀性、 有毒、放射性的气体,并为各种气体的无油压缩提供了理想的解决方案。它的压缩部分和电机部分完全隔离,保证良好的密封, 气体的纯度不会受到影响。德国 Sera 金属隔膜压缩机主要特征包括:1、 Sera 的隔膜压缩机能够保证气体的浓度和纯度,贝司耐腐蚀的优质钢加

19、工而成,因此它的操作安全性高,经久耐用。2、 Sera 压缩机密封性好,保证气体的纯净度,使用寿命长,压缩效率高,最高可压缩至 500巴。3、冲程次数少,磨损空间小,运行安全性高 ;4、材质选用优质耐腐蚀钢材,保证了最佳的使用寿命。5、绝对无油,压缩比理想,一次压缩比例为 1:20。6、操作和维护简便。国内生产厂家概况北京京城环保产业发展有限责任公司北京京城环保产业发展有限责任公司 (简称“京城环保” 由北京京城机电控股有限责任公司、北京市工业发展投资公司共 同出资组建,公司注册资金达 10100.41万元。京城环保成立后收购重组了原北京第一通用机械厂优良的经营资源,成功地承袭 了该厂的无形资

20、产与销售网络。多年来,京城环保的隔膜压缩机在国内一直居于领先主导地位,目前己形成了 7个系列 100余 个品种,广泛用于冶炼、石化、医药、航空航天、国防军工和科研等行业部门。京城环保生产的隔膜压缩机在国家重大装备办 公室的支持下,在国家重点工程“秦山核电、清华核电、岭澳核电、连云港核电、 092工程载人航天、空军制氧、制氮”中得到 广泛应用,其中核电站氦气压缩机有效地保证了有害气体不被泄漏并循环使用,保持了国内领先优势。京城环保生产的精品产品为 GD4系列隔膜式压缩机,该产品是京城环保于 2004年研制的产品,是目前世界上最大的隔膜压 缩机之一。该系列产品借鉴了多项国际先进的技术和工艺,并运用

21、了京城环保最新的专利成果,经过 2年多的时间已经形成从 1.0MPa 到 35.0MPa 的 12种压力等级的油缸系列,已经与客户签订合同 20多台套,主要客户有张家港梅塞尔、辽河油田通域气 体、兖矿国宏、怡海连云港、中石油成都天然气、开化合成材料等公司。该系列产品已经被国家发改委指定为 PTA 项目所用的 国产化设备, 2006年 4月被北京市工业促进局列为北京市 16个重点领域内的重点设备项目。北京汇知机电有限责任公司北京汇知公司是以现代化管理和生产模式组建的高新技术企业,是我国规格、型号最全的隔膜压缩机生产基地。若以曲轴 连杆所允许承受的活塞力来分类有:0.5t 、 0.7t 、 1t 、 2t 、 4t 、 8t 活塞力的隔膜压缩机, 若以所配电动机功率来分类有:1.5kW 、 3kW 、 5.5kW 直至 90kW 的隔膜压缩机,能适应不同工艺条件、各种压缩介质的输送和压缩,最高排气压力可达 100MPa 。该公司 是集产品开发、生产制造、调试安装、进口机国产化、销售服务、技术咨询为一体的专业化企业。该公司凭借着多年的努力研发成功了具有完整自主知识产权、新颖的对称平衡型金属隔膜压缩机。该公司生产的GDS134-60/160型大型对称平衡型双作用隔膜压缩机是国内首创的油缸活塞双作用、 四膜头大型对称平衡