工业实用效率

专用压缩机在氦回收中的重要作用

氦是一种珍贵的稀有气体,在泄漏检测和医疗设备中的磁铁冷却方面都是无价的。这就是为什么这种重要工业资源的消费正在增加,其价格正在迅速上涨。为了应对这种日益稀缺的资源迫在眉睫的短缺,回收氦的新方法变得比以往任何时候都重要——同样重要的还有专用压缩机。

一种稀有的多用途气体

由于其特性,氦被用于各种各样的工业应用。由于所有气体的最低沸点,它被用于低温研究,例如,作为计算机断层扫描中发现的磁铁的冷却剂。

因为它的原子直径很小,所以即使是最小的开口也能渗透进去。这就是为什么这种气体是泄漏测试的理想选择。事实上,它是惰性的,几乎不发生反应,这使它极其多才多艺。

氦也用于金属加工中的淬火,作为油的高级替代品。惰性气体可防止因氧化而变色。此外,它消除了后续清洁工件的需要,从而提高了效率并缩短了循环时间。

探索回收和再利用的新方法

氦主要从天然气中提取,而天然气中氦的浓度很低。在过去的几年里,天然气价格的上涨导致氦的价格越来越贵。这一趋势预计将持续下去,因为天然气日益稀缺,而且没有可行的替代氦生产。

这需要一种新的方法。在很长一段时间里,氦气,比如用作示踪气体时,在发挥作用后被简单地排入大气。如今,整个行业都在寻找回收和再利用这一宝贵资源的方法。

专门设计的回收系统在泄漏测试后将氦气储存在大型气球中。压缩机将氦气吸出,压缩至2900 psi。在这种状态下,它可以很容易地装瓶和储存以备以后使用。

呼吸式空气压缩机无法完成任务

许多制造商出售用于压缩氦气的潜水设备的呼吸空气压缩机。然而,这些压缩机的气密性不足以防止昂贵的氦泄漏。此外,透气空气压缩机的平均使用寿命为200-1000小时,不适合长期使用。实际的氦气压缩机设计为每年运行7000小时。

萨奥尔氦压缩机

氦压缩机需要精确的测试。照片由绍尔压缩机提供。

特别措施有助于防止昂贵的渗漏

氦的独特特性使其成为技术应用的理想选择,同时也使其压缩变得复杂。鉴于气体的原子尺寸和粘度较低,氦气压缩机需要特殊的阀门和垫圈。使用粘性密封剂有助于进一步防止成本高昂的泄漏。

油润滑压缩机尤其倾向于安装轴密封圈,以防止油气泄漏。但是,这些密封件仅提供单向密封性。使用标准空气压缩机时,来自外部的污染风险仍然很高。为了解决这个问题,设计用于氦气应用的压缩机采用双重密封。两个相对的轴唇形密封防止油气泄漏,防止污染物进入。氦气压缩机在每个压缩机级配备封闭式安全阀。当它们关闭时,多余的气体不会被排放到周围的空气中,而是被重新导向与安全阀相连的压缩机充注室。

在压缩氦气时,标准空气压缩机中的冷凝液分离器证明了另一个困难,因为它不仅排出冷凝液,还排出需要回收的气体。由于这个原因,氦气压缩机有冷凝水排放口,可实现气体再循环。

氦气压缩机所需的精确测试

为了使氦气压缩机满足所需气体的要求,需要进行彻底的测试。许多制造商仅通过使压缩机在静止期间承受超压来测量静态泄漏率。然而,这还不足以获得可靠的试验结果并确保足够的气密性。

总部位于德国基尔的绍尔压缩机公司为其氦压缩机设计了一个广泛的16小时测试程序,这在业内是前所未有的。目标:最大的密封性,以最低可能的氦损失和最高可达到的气体纯度。

绍尔公司的专用氦气压缩机不是用空气进行测试,而是用气体本身进行全面测试。首先,进行气泡测试,以确保没有气体离开压缩机。要做到这一点,压缩机要承受超压,并完全浸入水中。如果存在泄漏,可以通过正在出现的气泡发现。

然后压缩机在压力上升测试中进行真空,以确保免受外部污染物的影响。最后,绍尔在一个密封的氦循环中采用了压力衰减试验。例如,在最终压力为3335 psi的操作过程中,测量氦的可能损失。这种广泛测试的结果是最大泄漏率只有0.1 mbar x l/s的氦压缩机。

特别设计的压缩机仍然是无价的

除氦外,具有类似特征的其他惰性气体(如氩和氖)的回收在未来几年将变得越来越重要。为了确保这些资源的经济使用,特殊设计的压缩机在长期内仍然是非常宝贵的。

关于萨奥尔压缩机

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关于作者

Stelios Flessas是J.P.Sauer&Sohn Maschinenbau GmbH的业务发展经理。有关更多信息,请访问www.sauerusa.comwww.sauercompressors.comwww.iter.orgwww.airliquide.com

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