第五篇 石化通用机械制造业 第一章 空气分离设备 第一节 小型空分设备 一、中国第一套制氧机 1951年,为适应生产发展的需要,市委要求市工业局组织力量,试制制氧机。市工业局 将试制任务落实到哈尔滨第一机械厂。 当时,该厂正在修复一套日本制造的25立方米/小时制氧机。哈尔滨实业总公司经理胡 尹奎从社会上聘来5名俄裔工程师,其中有接触过空分设备专业的克拉斯诺别夫采夫,熟悉 活塞式气体压缩机的那茨拉夫斯基兄弟2人。在他们指导下工厂组织力量进行修理。1952年 初修好后,安装在厂内生产,氧气产量为27立方米/小时,纯度为97.5%—98.9%。 为完成制氧机试制任务,该厂组织外聘的5名俄裔工程师和技术员李宏远等人参照克拉 斯诺别夫采夫找来的一份俄文资料,吸取修复日产制氧机获得的经验,于1953年1月设计出 高压流程30立方米/小时制氧机的全套图纸,经过工人和技术人员的努力,同年秋,试制成 功。经试运转,氧气产量30立方米/小时,氧气纯度99.2%,均达到设计指标。市政府将2 台制氧机安装在新建于三棵树韩家洼子的哈尔滨氧气厂,1954年10月正式投产。从此结束了 中国不能制造制氧机的历史。 二、50立方米/小时制氧机 1959年,经省、市主管部门研究,同意哈尔滨第一机械厂向专业生产空分设备的方向发 展。工厂通过主管部门调来图纸,试制成功KFS—300型50立方米/小时制氧机,与第一台30 立方米/小时制氧机相比,主要区别是由高压流程变为中压流程,在机组中增加了活塞式膨 胀机。当年生产出4套。1960年8月27日,哈尔滨第一机械厂正式改名为哈制氧机厂。50立方 米/小时制氧机,成为主导产品,至1990年共生产销售252套。 三、移动式制氧车 1962年7月,解放军总后勤部通过一机部下发文件,指令哈制氧机厂试制1—12型移动式 制氧车。1963年3月,工厂技术人员去杭州制氧机厂(简称杭氧厂)索取技术资料,并学习 设计制造经验。厂长胡风阳亲自负责,组建军工生产线,成立由技术骨干组成的设计审核组。 11月全部图纸审核完毕,并制定出1—12型制氧车的工艺标准。1964年初,开始制造单机。 1965年6月末,各单机制成后,进行总装和各项性能实验。在调试过程中,先后出现运转周期 不够,膨胀机产冷不足,分馏塔热交换阻力过大等问题,经过技术人员、操作者、老工人 “三结合”攻关组的努力,在杭氧厂工程师卢秀华等人指导下,使这些技术问题得到解决。 在制造膨胀机吸、排气阀时,由于两种阀体材质为铜合金,长度80毫米,内孔直径仅为 ±0.015毫米,光洁度8,用反靠车床加工无法达到精度,操作人员在“刀具大王”孙茂 松的指导下,连续研究3昼夜,做出了“土拉刀”,解决了加工难点。1965年10月20日,第 一台1—12型移动式制氧车调试成功,产量、纯度、运转周期等主要指标均达设计要求。196 6年初,制氧车在哈尔滨至宾县的公路上行驶试验,各项指标达到设计要求。同年2月,经性 能试验,所测81个数据,有74个合格,7个接近设计要求,军方代表验查后,准予接受。同 年转入批量生产。截止1980年,共制造47套,分别供东海舰队、南海舰队、空军和铁道兵等 部队使用,其中有9套出口授外3个国家。 1969年,解放军总后勤部要求制氧车增加制氧功能、提高机动性能。在一机部的安排下, 由哈制氧机厂、邯郸制氧机厂、自贡机械一厂和沈阳空军后勤部组成联合设计组,在哈制氧 机厂进行设计。新设计的KFSY—120型(代号为700)制氧车,全套设备装在1台经改装的黄 河牌汽车上,并配有发电车1台。1973年生产5套,交付部队使用。 四、20立方米/小时制氧机 1963年7月14日,一机部一局根据中、小型机械厂需要,安排哈制氧机厂试制20立方米 /小时(氧)空分设备,并列为新产品发展项目。还要求通过变型设计,制造同时生产工业 氧和高纯氮的设备,供应小型化工厂和电子管生产行业。9月,工厂派工程技术人员赴北京、 上海、南京、青岛等地调研,1964年1月完成“技术任务书”的编制。1月17日—24日,在国 家科委三局支持下,由一机部第一局在杭州召开了20立方米/小时制氧机流程会审会议。与 会的24个单位33位代表一致同意提交会议审议的方案。哈制氧机厂按此方案完成设计和试制 任务。 同年3月,哈制氧机厂接受第四机械工业部基本建设局下达的援朝60立方米/小时制氮 设备(产氮20立方米/小时)供货任务。在杭氧厂和杭氧研究所的协助下,集中技术力量, 编制出近百种技术文件,于1965年2月完成设计工作。3月,在杭氧厂召开有哈制氧机厂、四 机部第十设计院、北京电子管厂、杭氧厂及其研究所5个单位24人参加的会议,对哈制氧机 厂的设计进行审核。会后,工厂根据会审意见,组成技术文件、施工图纸2个组,边修改设 计、边全面审核、边进行生产准备工作。1966年6月,产品制造完工,7—9月进行单机试车 和联合试运,并对设备进行了3次严格的检验,全部指标稳定合格后,于10月份发运交货。 这种同时制取氧氮的设备,是首次自行设计试制的新产品,又是首套援外出口产品,型 号为“KFS—120”,属高压流程,净化系统采用碱洗塔及干燥器。 1978年,哈制氧机将该设备的净化系统改为纯化器,型号改为“KFS—120—Ⅲ”型。19 88年,又将型号改为“KZON—20/40”型。1966—1990年,共制造313套。国内大多数电子 管厂均用此种设备生产氮气,作为充填电子管用气体。1981年被评为机电部质量信得过产品。 1984年,被评为部优质产品。 五、600、800立方米/小时制氧机 1966年,哈制氧机厂接到一机部下达的试制800、600立方米/小时制氧机任务。一机部 第一、三局决定,600立方米/小时制氧机由杭氧研究所、哈制氧机厂和上海化工研究院联 合设计,由哈制氧机厂试制。同年9月,3个单位的11名科技人员组成设计调研组,分别在全 国有关省市进行调查走访,对国外同类型设备作了比较分析。1967年3月完成流程设计。4月, 由一机部第一、三局主持,分别在杭州、上海、北京进行3次设计会审。根据设计会审意见, 哈制氧机厂经过修改,1968年底基本完成设计任务。 1970年7月,第一、第八机械工业部军事管制委员会生产指挥部来函,国家计划进口的 55套制氧机,改由哈制氧机厂、杭州制氧机厂、开封空分设备厂分别试制,哈制氧机厂承担 18套600、800立方米/小时制氧机。为完成此项任务,工厂领导班子召开专门会议,讨论制 定试制方案。经全厂职工的共同努力,当年10月1日,试制成功第一套600立方米/小时制氧 机,实现了全厂职工向国庆节献礼的愿望。随后,开始800立方米/小时制氧机的生产大会 战。全厂上下昼夜兼程,加倍工作,1971年5月,完成了试制任务。1982—1983年,无锡钢 厂自行安装800立方米/小时制氧机,两次试车均未成功。1983年3月20日,哈制氧机厂派工 程师去解决问题。经检查,主要是安装上的问题,无锡钢厂还是持有怀疑态度。为此,厂长 王其才带5名技术骨干,进行现场服务。他们亲自动手,与用户一道逐台设备拆卸检查,用 了36天,把全套设备重新安装一遍。同年8月1日开车试验,氧气的产量和纯度达到设计要求。 哈制氧机厂共生产600、800型制氧机18套,其中600型只生产了1套。第一套600、800型 制氧机,均采用石头蓄冷器(冻结水份用)。此后,在800型制氧机上,将石头蓄冷器改为 板式换热器。 六、小型空分设备更新换代产品 1978年,哈制氧机厂针对国内中小型空分设备流程落后,能耗高等弱点,经厂长王庆昌 提议,厂党委讨论,决定在行业中率先研制新型50立方米/小时制氧机。设计思想是:瞄准 国际先进水平、各单元设备同时采用新技术,使产品彻底更新换代。设计分工是:赵玉璋负 责总流程及分馏塔设计,郑魁君负责气体轴承膨胀机设计,梁醒民负责无润滑气体压缩机设 计,原彬玉负责高压液氧泵设计,老钳工王海楼专搞样机的装配。在副厂长刘之辅带领下, 他们每天坚持工作到晚8点,后来,都食住在工厂,通宵达旦工作。1979年初,完成设计, 转入生产阶段。 1980年4月,完成透平膨胀机样机的试制,在本厂试验站进行“热试”,获得成功。6月, 空压机、纯化器、分馏塔样机制造完成。7月,透平膨胀机进行了“冷试”,获得成功。至 此,全套新设备的“心脏”部分均已完成。在整套设备试运中,出现液氧泵不上压问题,经 技术人员与试验站工人分析、研究,在分馏塔内增加过冷器和相应的阀门,使液氧在进泵前 不气化,保证了液氧泵的正常工作。1981年,全套设备定为“KZO—50”型,开始进行周期 运转。这套设备,首次采用返流气体膨胀循环、单级精馏的流程形式,并集中应用了具有先 进技术的配套单机(无润滑压缩机、带气体轴承的透平膨胀机、高压液氧泵、板翅式热交换 器、全铝结构的精馏塔等),为国内小型空分系列增添了新品种。它的试制成功,解决了以 高压液氧泵内部压缩制取纯度为99.6%干燥、高压氧气的难题,提高了氧气的质量标准。 “KZO—50”型制氧机倍受国外客商的青睐,至1990年已出口11套,占哈制氧机厂同期成套 设备出口量的一半以上。 1981年下半年,哈制氧机厂接受中国空分设备公司下达的试制3套720立方米/小时高纯 氮设备的任务。这种设备是为洛阳玻璃厂引进的浮法工艺玻璃生产线配套,其氮气是为防止 锡的氧化而作为保护气体,要求氮中含氧量不大于百万分之三。工厂进行可行性研究,决定 采用具有国际水平的UPN—350型制氮设备的流程形式和先进的单机配套方案。全厂参加设计 试制的工程技术人员和工人,克服重重困难,仅用一年时间就完成设计制造任务。1982年10 月,经中国空分设备公司组织有关单位评议,这套设备的技术性能和主要指标均达到国际水 平,其中能耗指标,日本的设备每标准立方米氮气耗电0.38千瓦/小时,而这套设备为 0.36千瓦/小时。至1990年,共生产25套,先后为洛阳、秦皇岛、江门、蚌埠、沈阳等国内 大型玻璃厂配套,为国家建材工业发展新技术作出了贡献。 1981年7月,中国空分设备公司组织哈制氧机厂和邯郸制氧机厂联合设计“KZON—50/ 120”型空分设备,并分头试制。哈制氧机厂借鉴生产“KZO—50”设备的经验,仅用半年时 间,于1982年11月首先试制成功,经中国空分设备公司及用户评议验收,按期交货。10年间, 哈制氧机厂先后试制成功150、300、700高纯氮设备,100/500、150/600、350/700双高 纯度(氧、氮)设备,除保留1种老式流程设备外,其余均为新式流程,彻底实现了小型空 分设备的更新换代,完善了小型空分设备的产品系列。 |
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