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循环气压缩机活塞改造的应用

2015/2/9 11:43:28
文章来源:网络

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  某公司合成车间循环气压缩机活塞环材质为聚四氟乙烯,硬度为HB7.43,缸套材质为38CrMoAlA,硬度为HB229。活塞环硬度与缸套硬度相比,相差甚远。活塞环对缸套的磨损很小。为此,用碳纤维填充聚四氟乙烯作为氮氢气压缩机活塞环材质,其性能比聚四氟乙烯更优良。采用碳纤维填充聚四氟乙烯作为活塞环材质的优点如下。

  (1)硬度低,表面光滑易于磨合,在外圆柱面形成光滑密封面,密封效果好。

  (2)缸套、活塞磨损量很小。

  (3)采用少油润滑。采用碳纤维填充聚四氟乙烯作为活塞环材质,也需考虑活塞环的温度问题。

  无油润滑压缩机在设计时通常采用低转速、大行程来避免因活塞环线速度过大,引起聚四氟乙烯类活塞环温度过高,因聚四氟乙烯在高温下易老化、炭化、变脆、失去韧性,大大降低其使用寿命。某公司合成车间循环气压缩机采用无油润滑,聚四氟乙烯活塞环。因此,考虑采用碳纤维填充聚四氟乙烯作为氮氢气压缩机活塞环材质的同时,也注意到这个问题。

  如果照搬循环气压缩机无油润滑的方法,势必会造成氮氢气压缩机活塞环温度过高,影响活塞环使用寿命,因某公司氮氢气压缩机转速较高,如果改变转速,则其他所有的参数都会随之改变。最后,我们决定采用有油润滑的方式,但用油量仅为改造前的一半,即由改造前每缸2个注油点改为1个,这样做的好处如下。

  (1)采用油润滑可增强润滑效果,减少活塞环的磨损。

  (2)油起冷却作用,降低活塞环温度,提高活塞环使用寿命。

  (3)油起密封作用,形成油膜后,使活塞环密封效果更好。

  (4)调整活塞环的尺寸。使用碳纤维填充聚四氟乙烯后,活塞环的径向厚度及轴向宽度都比铸铁环尺寸大,目的就是增强它的耐磨性,提高使用寿命。

  (5)调整五六段活塞的尺寸及结构。五六段活塞的外径及长度没有改变,活塞环槽的尺寸按卸荷环的尺寸作了相应调整。

  加深加宽活塞环槽。托瓦改动较大。原托瓦结构为在活塞托瓦槽内镶嵌三条锡锑基巴氏合金,现改为在两个托瓦槽内直接安装两个碳纤维填充聚四氟乙烯托瓦环。优点为:原巴氏合金托瓦寿命短,对缸套磨损大,且损坏脱落后往往造成拉缸。而且,磨损后的托瓦修复困难,只有更换新活塞。改用碳纤维填充聚四氟乙烯托瓦,损坏后可随时更换托瓦而不必更换活塞。改造后,某公司活塞环及缸套的使用寿命大大延长。同时,也降低了出口气体油含量,即降低了进合成塔气体油含量,为提高合成氨产量提供了有利条件。

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