佰聯(lián)關(guān)于氦氣壓縮機的生產(chǎn)經(jīng)驗
前言:氦氣屬于一種不可再生資源,只能從少數(shù)的天然氣田中提煉出來。近幾十年來,我們對氦氣的消耗一直在持續(xù)增加,從2000年開始,氦氣的供應(yīng)已經(jīng)供不應(yīng)求,達到瓶頸,導(dǎo)致氦氣的價格越來越貴,甚至有錢都不一定買得到。
1.吸氣階段:在這個階段,氦氣被從外部環(huán)境吸入氦氣壓縮機內(nèi)部。氦氣進入氦氣壓縮機,通常是通過閥門或其他控制裝置進行的。在這個階段,氦氣被壓縮機的氣缸或腔室中。
2.壓縮階段:在這個階段,氦氣開始被壓縮。氦氣壓縮機通常由一個或多個氣缸或腔室構(gòu)成,并由電動機或其他動力源通過連桿和曲軸機構(gòu)來驅(qū)動。當氣缸或腔室的活塞開始上升時,氦氣就被壓縮到更高的壓力水平。
3.封閉階段:在這個階段,氦氣被密封在氦氣壓縮機內(nèi)部。當氣缸或腔室的活塞到達高點時,就會封閉,不再接受氦氣的進一步進入。這使得氣體壓力得到進一步提高。
4.排氣階段:在這個階段,壓縮的氦氣通過閥門釋放到輸出管道中。當氣缸或腔室的活塞開始下降時,閥門被打開,氦氣被釋放到輸出管道中。氦氣由輸出管道傳輸至需要的設(shè)備。
氦氣壓縮機完整的工作循環(huán)是連續(xù)進行的。氦氣被吸入氦氣壓縮機,壓縮,密封,然后被釋放出去,以滿足不同領(lǐng)域的需求。
氦氣廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,如低溫超導(dǎo)研究、氣相色譜分析、材料熱處理、壓力測試、醫(yī)療技術(shù)等等,其作為一種稀有資源已越來越被社會各界關(guān)注。
基于氦氣壓縮機供不應(yīng)求的情況,人們對氦氣回收利用的關(guān)注越來越高,越來越多的公司、機構(gòu)開始配備氦氣回收系統(tǒng)。氦氣回收系統(tǒng)簡而言之就是通過氦氣壓縮機將用過之后的氦氣進行增壓回收再利用,通過重復(fù)利用,盡可能減少氦氣的消耗率,減少氦氣投入的成本。但是很多時候,大部分公司為了減少氦氣回收系統(tǒng)的投入,采用空壓機代替氦氣壓縮機。其實這樣做是得不償失的,因為專業(yè)的氦氣壓縮機與空壓機差別很大。眾所周知,氦氣的分子量比空氣要小很多,因此在壓縮過程中,氦氣很容易泄漏,專業(yè)的氦氣壓縮機為降低泄漏率,軸封和密封墊片均會采用特殊的結(jié)構(gòu)形式。由于密封形式的特殊處理,專業(yè)的氦氣壓縮機的泄漏率會比空壓機小很多。
液化氦氣不僅具有技術(shù)難度,而且代價昂貴。在技術(shù)方面,與空氣分離裝置相比,氦氣液化裝置還需設(shè)置一個由膨脹機(我們所已經(jīng)能夠獨立設(shè)計此設(shè)備)帶動的預(yù)冷卻程序。而控制系統(tǒng)技術(shù)的復(fù)雜性使得集中液化、分罐運輸成為減少經(jīng)濟成本的有效方式。
然而,氦氣液化只是氦氣處理裝置的其中一個功能而已。其另一功能是從裝置設(shè)備中蒸發(fā)或排放的氦氣進行回收。為此,我們在所有的建筑物中都安裝了管道,將各個實驗室剩余的氦氣運送到中央氣囊。氣囊飽和后,水平控制傳感器啟動高壓氣體壓縮機,將氦氣吸收并壓縮至300巴,再存儲至高壓容器。而氦氣液化裝置所需的氦氣正是從這些高壓容器中獲取。通過這種方式,一個閉合的氦氣環(huán)路也就形成了。
因為氦高度的擴散性,氦氣可滲透到極其微小的裂隙中,導(dǎo)致氦氣流失。氦氣管道由銅制成,以黃銅焊接。管道無需承受高壓,但是氦氣輸送過程中產(chǎn)生的熱波動會導(dǎo)致強大的機械應(yīng)力。此外,回收系統(tǒng)中的管道是由特種鋼經(jīng)軌道式焊接而成。
氦氣壓縮機由于其獨特的氣體壓縮特性和制冷能力,在許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,包括但不限于:
1. 空氣分離:氦氣在氧氣和氮氣中的分離使用。
2. 制冷和空調(diào)系統(tǒng):利用氦氣的制冷特性制作制冷和空調(diào)設(shè)備。
3. 醫(yī)療:氦氣在醫(yī)療領(lǐng)域中被用于超聲儀器、CT掃描儀等。
4. 工業(yè)用途:氦氣在制造、制冷、氣體分離等領(lǐng)域中被廣泛使用。
5. 科學(xué)研究:氦氣在核磁共振、粒子物理學(xué)等領(lǐng)域中被廣泛使用。