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          BOGE 壓縮機直面低溫技術對高密封的挑戰

             【壓縮機網】許多大學和研究所的科學研究中使用的制冷劑都是液態氦氣,這就對氦氣液化設備提出了很高的要求。生產必須絕對保證整個過程中沒有氦氣泄露的現象發生。這正是低溫技術專家Vorbuchner公司的專長。這家公司為Gieβen大學設計生產了一臺能夠生產4.5K(-268.65℃)低溫的氦氣液化系統。在這一系統的設計中,低溫技術專家需要一臺能夠有效地壓縮氣體,并具有很高密封性能的壓縮機。“這里遇到的最大挑戰是壓縮機的密封性,絕不能有氦氣泄露,也不能有空氣進入壓縮機系統內部,否則壓縮級生產出來的都是受污染的廢品。” 公司負責人Wilhelm Vorbuchner先生說道。
           
            嚴謹的壓縮過程
           
            低溫技術專家在Boge公司找到了符合需求的產品。由Boge公司研發的常規標準產品性能還不能滿足氦氣液化的要求。因此,他們專門為Vorbuchner公司設計了改進型的螺桿壓縮機SLF 101-3。
           
            除了SLF 101-3螺桿壓縮機之外,整體氦氣液化系統還包括了2臺透平膨脹機、1臺凈化氦氣的氦氣清潔機、1臺空氣干燥機、1個緩沖罐以及配套的除油系統。壓縮機能夠生產0.105~1.3 MPa的氦氣,生產效率為3.69~10.69 m3/min。
           
            生產出來的壓縮氦氣要在專門的冷箱中制冷,然后兩臺串聯配置的透平膨脹機對氦氣進行膨脹。通過熱交換器的氦氣會按照逆流冷卻的方式進行冷卻,并經焦耳-湯姆遜節流膨脹保存在液氦罐中。這會導致冷態氣體膨脹,并需要進一步的冷卻使其液化。因此,冷箱中的溫度就必須達到4.5K(-268.65℃)。
           
          BOGE 壓縮機直面低溫技術對高密封的挑戰

          BOGE 壓縮機直面低溫技術對高密封的挑戰

            改進后的壓縮機
           
            氦氣是一種比重很輕的氣體,這對壓縮機極高的密封性是一項嚴峻的挑戰。改進型的壓縮機外形與傳統的SLF 101-3型壓縮機一樣,但其中的許多零部件、組件的設計都有明顯的改進提高。例如它的電動機被離合器殼罩起來了,而離合器殼的作用就是收集并排出意外溢出的氦氣氣體,而立式安裝的油氣分離器確保了最佳的除油效果,也提高了管路和熱交換器的密封性能。
           
            “在開發設計階段就必須找出所有可能引起泄露的最小泄露源。”壓縮機生產廠的項目領導人Sebastian Krake先生說道。這些改進幾乎消除了氦氣泄露和空氣進入壓縮機系統的可能性。
           
            “整個產品開發期間我們始終與Boge公司保持著密切聯系。”Wilhelm Vorbuchner先生說。這樣就生產出了從原型機改進而來的、性能可靠的氦氣壓縮系統。在完成這一項目之后,Vorbuchner公司將波蘭生產廠的另一份氦氣壓縮機的合同也交給了Boge公司。合作雙方確信在惰性氣體液化方面還有很大的潛力可以挖掘。

          標簽: 壓縮機低溫密封  

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