专用压缩机在氦气回收中的重要作用
氦是一种珍贵的稀有气体,在泄漏检测和冷却医疗设备中的磁铁方面变得非常宝贵。这就是为什么这一重要工业资源的消费在增加,其价格在迅速上涨。为了解决这种日益稀少的资源日益严重的短缺问题,新的氦气回收方法变得比以往任何时候都更重要——为此目的的专门压缩机也是如此。
一种高贵和通用的气体
由于其特性,氦被用于各种各样的工业应用。由于它是所有气体中沸点最低的,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。
由于它的原子直径小,它甚至可以渗透到最小的开口。这使得这种气体成为泄漏测试的理想选择。事实上,它是惰性的,几乎不反应的,这使它极其通用。
在金属加工中,氦也用于淬火,是油的优良替代品。惰性气体防止氧化变色。此外,它消除了后续清洗工件的需要,从而提高效率和提高周期时间。
探索回收和再利用的新方法
氦主要来源于天然气,在天然气中它的含量很低。在过去几年里,天然气价格的上涨导致氦气变得越来越贵。由于氦气日益稀缺,且没有可行的替代产品来生产氦气,预计这种趋势将持续下去。
这需要一种新的方法。在很长一段时间里,氦气,当用作示踪气体时,只是在发挥其作用后被排放到大气中。今天,整个行业都在寻找回收和再利用珍贵资源的方法。
经过特殊设计的回收系统将用于泄漏测试的氦气储存在大气球中。一个压缩机抽吸氦并将其压缩到2900psi。在这种状态下,它可以很容易地装瓶和储存,以便以后使用。
呼吸式空气压缩机无法胜任
许多制造商销售用于潜水设备压缩氦气的呼吸空气压缩机。然而,这些压缩机的气密性不够,无法防止昂贵的氦气泄漏。另外,透气性空压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的工作时间每年可达7 000小时。
氦压缩机需要精确的测试。图片由绍尔压缩机提供。
特殊措施有助于防止昂贵的泄漏
氦的独特特性使其成为技术应用的理想选择,而这种特性也使其压缩变得复杂。由于原子尺寸和气体粘度低,氦压缩机需要特殊的阀门和垫圈。胶粘剂的使用进一步有助于防止昂贵的泄漏。
油润滑的压缩机尤其倾向于安装轴密封圈,以防止石油和天然气泄漏。然而,这些密封只提供单向密封性。使用标准空压机时,外界污染的风险仍然很高。为了解决这一问题,为氦气应用而设计的压缩机是双密封的。两个对置轴唇密封,防止油气泄漏,防止污染物进入。氦气压缩机在每个压缩机阶段都配有封闭式安全阀。当它们关闭时,多余的气体不会被排出到周围的空气中,而是被重新导向与安全阀相连的压缩机引气室。
在压缩氦气时,标准空气压缩机中的凝析油分离器证明了另一个困难,因为它不仅会排出凝析油,还会排出需要回收的气体。由于这个原因,氦气压缩机有冷凝排水,使气体的再循环。
氦气压缩机需要精确的测试
为了使氦气压缩机满足苛刻的气体要求,需要进行彻底的测试。许多制造商只测量静态泄漏率,使压缩机在暂停期间承受超压。然而,这不足以获得可靠的测试结果,并确保足够的气密性。
位于德国基尔的绍尔压缩机公司为其氦气压缩机设计了广泛的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,以尽可能低的氦气损失和最高的可达到的气体纯度。
绍尔的专用氦气压缩机没有使用空气进行测试,而是使用气体本身进行了全面测试。首先,进行气泡测试,以确保没有气体离开压缩机。为此,压缩机承受超压,完全浸入水中。如果存在泄漏,它可以通过新兴的泡沫发现。
然后,压缩机在压力上升测试中处于真空状态,以确保免受外界污染物的污染。最后,绍尔在密封的氦气循环中进行了压力衰减测试。例如,这可以测量在最终压力为3335 psi时操作过程中可能的氦气损失。这种广泛测试的结果是氦气压缩机的最大泄漏率只有0.1 mbar x l/s。
特别设计的压缩机仍然是无价的
除了氦气,在未来几年里,回收其他具有类似特性的稀有气体,如氩和氖,将变得越来越重要。为了确保这些资源的经济利用,特别设计的压缩机在长期内仍将是非常宝贵的。
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。欲了解更多信息,请访问www.sauerusa.com,www.sauercompressors.com,www.iter.org,www.airliquide.com.
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