氢气压缩

氢气压缩常用设备为氢气压缩机。氢气压缩机是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输送过程。

压缩方式氢气压缩机根据原理可分容积型和速度型两类，其中容积式是最为普遍的。 容积型压缩机又分为往复式活塞式和回转式两种。 1、往复活塞式是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积；活塞式压缩机历史悠久，生产技术成熟。 2、回转式压缩机包括刮片（滑片）旋转式压缩机、螺杆式压缩机，目前国内生产的空调器多数采用旋转式压缩机；螺杆式压缩机主要用于大型制冷设备,现在一些大型商场办公楼内也有很多采用螺杆式压缩机。

和其他气体一样，氢气可以通过往复式或离心式压缩机提高压力以满足工艺操作的要求，在每一典型应用条件中，应根据氢气的流量、需提高的压力来决定采用何种形式的压缩机。对大、中型加氢裂化装置，新氢压缩机采用往复式压缩机，循环氢压缩机采用离心式压缩机。

容积式压缩机是利用容积的改变使气体受到压缩，在往复式压缩机中就是利用活塞在气缸中的运动来实现的，氢气在往复式压缩机中的压缩，一般具有以下特点：

(1)可通过多级压缩实现较大的压力比。往复式压缩机对被压缩气体的分子量不敏感，可以在每一压缩级中达到2～3的压力比，适合用于新氢的压缩。

(2)要限制每一压缩级的出口温度不超过135℃。氢气和空气相比具有较大的滑移位数，在压缩过程中，易通过活塞环泄漏，造成温度的升高，亦降低了容积效率，同时较低的气体出口温度亦有利于气阀的寿命和可靠性，还减少了氢气在材料中的渗透。

特点（1） 工作压力范围大，选用不同型号的泵可获得不同的压力区域，调节输入气压输出气压相应得到调整。可达到极高的压力，液体300Mpa, 气体90Mpa

（2） 流量范围广，对所有型号泵仅1Kg气压就能平稳工作，此时获得最小的流量，调节进气量后可得到不同的流量。

（3） 易于控制，从简单的手动控制到完全的自动控制均可满足要求。

（4） 自动重新启动，无论何种原因造成保压回路压力下降，将自动重新启动，补充泄漏压力，保持回路压力恒定。

（5） 操作安全，采用气体驱动，无电弧及火花，可在危险场合使用。

（6） 最大节能可达70%，因为保持保压不消耗任何能量。

装置氢气压缩机有膜式、往复活塞式、回转式、螺杆式、涡轮式等各种类型。应用时根据流量、吸气及排气压力选取合适的类型。活塞式压缩机流量大，单级压缩比一般为3：1 ～4：1；膜式压缩机散热快，压缩过程接近于等温过程，可以有更高的压缩比，最高达20：1，但是由于流量小，主要用于需求氢气压力较高但流量不大的场合。

一般来说压力在30MP以下的压缩机，通常用活塞式，经验证明其运转可靠程度较高，并可单独组成一台由多级构成的压缩机。压力在30MP 以上、容积流量较小时，可选择用膜式压缩机。膜式的优点是在高压时密封可靠：因为其气腔的密封结构是缸头和缸体间夹持的膜片，通过主螺栓紧固成为静密封形式，可以保证气体不会逸漏，而且膜腔是封闭的，不与任何油滴、油雾以及其他杂质接触，能保证进入的气体在压缩气体时不受外界的污染。这对要求高纯净介质的场合，更显示出特殊的优越性。 氢

气压缩机的结构包括基础部件(如曲轴箱、曲轴、连杆等)、缸体部件、柱塞部件、冷却器部件、安全保护控制系统以及其他附属部件。1

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学