阿特拉斯超高壓壓縮機(超級壓縮機)的密封和潤滑
1920年以后,隨著合成氨工藝的發(fā)展,其工藝壓力達到了約100MPa,壓縮機制造廠遇到了與高壓共況有關的制造方面的困難。
第二次世界大戰(zhàn)以后,隨著低密度聚乙烯LDPE工業(yè)需求的增加,高壓工藝過程的應用也增加了。LDPE的聚合反應是使用特殊形式的往復式壓縮機,將乙烯氣體壓縮到350MPa的高壓后實現(xiàn)的。人們給這種用途的壓縮機起名為超級壓縮機。
由于工藝氣體的高度可燃性以及伴隨生產過程的極高壓,所以,對這些工廠而言,誤操作或不安全的操作將是非常危險的。
LDPE的生產壓力由往復壓縮機提供。該壓縮機設計獨特,并使用真空熔煉的鎳鉻鉬鋼(NiCr-Mo)和燒結碳化鎢一類高級材料制造。
為了保證填料,特別是活塞環(huán)的密封,滑動部件之間的接觸條件有嚴格的要求。由于滑動表面的相對運動是平行的,所以滑動表面之間只多數(shù)情況為邊界潤滑和有時的干摩擦狀況,為防止過熱現(xiàn)象,密封部件最適用的材料是具有優(yōu)良耐磨性能和機械性能的青銅材料。而柱塞和活塞桿常用表面涂敷碳化鎢層(鈷含量為11~13%,含鈷量增加時材料硬度降低但韌性增加)的鋼材制造。
對于靠氣體夾帶的潤滑油潤滑的活塞環(huán),為實現(xiàn)有效的密封,需要幾個活塞環(huán),活塞環(huán)頂部嵌入青銅材料,以改善耐磨性能和磨合效果。
為防止青銅部件的磨損,潤滑油應采用純度極高的高黏度指數(shù)無灰白油潤滑,必須控制使用的潤滑油量。如果注入了過量的潤滑油,雖然密封作用理想,但油壓增加超過正常值,此時密封環(huán)與柱塞之間的接觸壓力可能引起咬合現(xiàn)象。必須保證柱塞周圍的循環(huán)油液對主填料外面的柱塞進行冷卻并保持低溫。減少柱塞表面熱裂的危險性。