1 化肥生產(chǎn)用壓縮機

1.1 解放初舶來之壓縮機

新中國建立之初，供化肥生產(chǎn)用的壓縮機，皆為往復活塞式。除了原永利寧廠（南京市大廠鎮(zhèn)）、原大連化工廠（甘井子）的德、美、日壓縮機，新投入運行的都是原蘇聯(lián)蘇姆市伏龍芝（元帥） 機器制造廠產(chǎn)的兩種型號1г-166/320、1г-266/320壓縮機。

前者容積流量166 m3/min，排氣壓力32 MPa，正壓通風同步電動機功率3000 kW；后者則為266 m3/min，32 MPa，4000 kW。

二戰(zhàn)后生產(chǎn)的1г-166，技術狀態(tài)并不成熟，如主軸瓦比壓太大易損，雖總共才制造了4臺，卻竟然“毫無保留”地悉數(shù)售發(fā)往我國大化等廠投運。

在1г-166經(jīng)驗基礎上制造的1г-266，則相對尚好。原“156項”的原吉林化肥廠、太原氮肥廠、蘭州化肥廠，其壓縮機車間皆配置12臺1г-266。一個壓縮機車間的耗電量，相當于當年并不算小的5萬kW火電廠之產(chǎn)能。

在以煤為原料的化肥廠里，1г-166、1г-266之壓縮介質(zhì)皆為氮氣與氫氣的混合氣體，用以在高壓力條件下生產(chǎn)合成氨，最終產(chǎn)品是硫酸銨或碳酸氫銨，或者生產(chǎn)硝酸銨———高爆TNT。

1.2 軍企大型壓縮機

1955年，原大連化工廠機修廠仿制了2400HP大型氮氫氣高壓壓縮機，開國產(chǎn)工藝流程用大型壓縮機之先河。

1958年，在壓縮機專業(yè)廠尚不具備條件的情況下，我國軍工企業(yè)勇挑重擔，既是龐然大物（1г-266全長16 m，總重數(shù)百噸），卻又不失精細的化肥生產(chǎn)用大型高壓往復活塞壓縮機。

位于黑龍江省齊齊哈爾市的原國營和平機器廠（127廠）、位于沈陽市郊的原國營東北機器廠（724廠），分別制造了仿蘇1г-266/320及仿捷克斯洛伐克斯柯達公司2SLK1100（2-2列，S-6級，L-臥式、K-壓縮機，1100-第I級氣缸直徑1100 mm）。“大躍進”年代的“螞蟻啃骨頭”———機械制造工藝中“以小干大”，即雖無大型標準機床，卻以小動力頭對大工件進行機械加工，就是724廠圍

啃氣缸之創(chuàng)舉。當年主流報紙曾刊發(fā)機加工現(xiàn)場照片。

1.3 軍轉(zhuǎn)民大型壓縮機

2SLK1100，容積流量130 m3/min、排氣壓力32 MPa、正壓通風同步電動機2500 kW，后移交原上海精業(yè)機器廠生產(chǎn)，即2N45型，亦即著名的“紅旗牌”壓縮機。

滬機最初投運于原衢州化工廠，總結經(jīng)驗后批量生產(chǎn)，成為稱雄化肥廠20余年的“省級”2.5萬t/a合成氨廠用主力壓縮機型。

2N45額定轉(zhuǎn)速125 r/min，但眾多化肥廠在計劃經(jīng)濟增產(chǎn)指標重壓下，“改造”增速為150 r/min，出現(xiàn)了若干問題，終被回歸原轉(zhuǎn)速。

交大機械系劉定邦總工程師主持研發(fā)的大型高壓對稱平衡型H22 （活塞力220 kN、H型），成功地取代了2N45，批量生產(chǎn)，制造和運行綜合經(jīng)濟效益良好。

1.4 化肥新品種促壓縮機科技進步

1960年，尿素成為國際化肥成熟新品種后，我國化肥工藝流程自然要配耐腐蝕的二氧化碳壓縮機。

原上海大隆機器廠及時仿制成功了捷PLK920（P-5級，L-臥式，K-壓縮機，920-第I級氣缸直徑920 mm），運行于原上海吳涇化工廠。

單列臥式、極低轉(zhuǎn)速的PLK （刺刀式），功率值處于大、中型壓縮機的分水嶺，而其經(jīng)濟技術水準也顯然已大大落后于美、德之對稱平衡型。

原中央大學機械系畢業(yè)的原沈陽氣體壓縮機廠（以下簡稱沈氣廠） 陳克明總工程師，不失時機地抓牢：研發(fā)替代PLK的4M12，必獲顯著成效，且其體量大小非常適合當時的沈氣廠制造能力，還能為日后系列化派生品種打好基礎。

1963年，陳克明總工程師率沈氣廠強大技術團隊與原機械工業(yè)部通用機械研究所共同敲定方案。

此4列M型、活塞力120 kN的自行設計名機，是我國推出最早的中大型對稱平衡型工藝流程壓縮機，派生品種很多，累計生產(chǎn)臺數(shù)多多、應用領域廣泛，衍生至今不衰，不失為精品。

1.5 6D32壓縮機

針對巨無霸1г-266/320壓縮機，以自行設計新品取代，是我國壓縮機專家們的夙愿。

早在1960年，原通用所和沈氣廠的壓縮機專家們，就會同駐所原蘇聯(lián)專家多勃羅克隆斯基（全蘇化工機械科學研究院列寧格勒分院大型壓縮機設計專家），幾次研討“4D330”、“4D333”壓縮機技術方案，并最終確定為6D32壓縮機，由原通用所負責設計。

首型6D32-285/320，為6列對稱平衡型、M型，公稱活塞力320 kN，排氣壓力32 MPa，容積流量285 m/min，以轉(zhuǎn)速214 r/min、4000 kW正壓通風同步電動機驅(qū)動。

該課題負責人是1952年清華大學畢業(yè)的金文祺九級工程師。1948年原北洋大學（現(xiàn)天津大學）機械系畢業(yè)的第五研究室費安順副主任七級工程師、老中央大學機械系畢業(yè)的蘇又泉副所長三級工程師，亦皆深入課題組多次反復研究各種設計細節(jié)。在多勃羅克隆斯基被撤回國的情況下，設計工作正常進行。

6D32技術設計終告完成后，尚需上級一機部主管機關認可，以及預期使用部門———化學工業(yè)部有關領導同意，還需由一機部下達有試制實力的大型機械廠執(zhí)行。

1963年，一機部一局（通用機械） 和化工部設備司在原北緯路旅館，由陳俊柄、翁盛光共同主持，通過了對6D32及4M12壓縮機的行政會審，筆者起草的“關于發(fā)展6D32壓縮機的報告”上呈后，一機部技術司陶亨咸司長主持，會同一機部三局（重型機械）、一局，會審拍板6D32上馬，行文原太原重型機器廠下達試制任務。

6D32設計組移師太原，轉(zhuǎn)入結合太重具體條件進行施工設計階段。6個曲拐的整體鍛造合金鋼重型曲軸，只能由擅長大型低速柴油機制造的軍工廠———滬東造船廠提供精加工制成品，總算解決了難題。

首型首臺6D32壓縮機就位于原石家莊化肥廠，總體運行狀況良好，成為當時國內(nèi)自行設計在役的往復式壓縮機配件。

眾所周知，氮肥生產(chǎn)工藝流程，大框架少變動，而局部時有調(diào)整。當太重面臨國家“大打礦山之仗”的大局，將6D32轉(zhuǎn)移給上壓生產(chǎn)時，因化肥工藝流程改動，機身、傳動部件不變，壓縮容積部件稍變，派生為6D32-I。

1.6 獨具中國特色的小化肥壓縮機

20世紀50年代后期至70年代，我國主力合成氨廠產(chǎn)能遠遠滿足不了廣大農(nóng)村對化肥之鉅量渴求。再加上“三年困難時期”對國民經(jīng)濟大類排序為“農(nóng)、輕、重”，在政策指引下小型合成氨廠遂成遍地開花之勢。最初的800 t/a縣級、2000 t/a地級合成氨廠，后來逐步演化為5000 t/a，10000 t/a級或更高。

1959年，原一機部在北京召開“三機一門”（壓縮機、制冷機、制氧機，閥門） 會議。800 t/年小合成氨廠用壓縮機的結構型式，會上定不下來。

立式、臥式、L型、對稱平衡型，究竟孰優(yōu)孰劣？

一機部系統(tǒng)實施試制的分工：立式———原南京通用機械廠；臥式———原蚌埠空氣壓縮機廠（當時安徽省委書記曾希圣同志親臨廠內(nèi)堆沙袋的空氣介質(zhì)試車現(xiàn)場坐鎮(zhèn)）；L型———原沈氣廠，D6.5對稱平衡型———原大連化工機械廠（后為大連冷凍機廠，現(xiàn)在的大連冰山集團）。原通用所參與設計。在京的原化工部化工機械研究所，也推出了自行設計的對稱平衡型壓縮機，并運行于沈陽市大東區(qū)。

國家給小氮肥廠以政策性補貼。江蘇省丹陽縣異軍突起，其小氮肥廠在經(jīng)濟上并不虧損。這就成為化工部向全國推廣，各地競相學習的樣板。

原上海精業(yè)機器廠率先以國產(chǎn)自行設計的4L-20/8型空壓機機身、傳動部件為基礎，將活塞行程由240 mm降為200 mm，推出了“雙L型”氮氫氣壓縮機，以6級或7級壓縮來適應不同的工藝流程，作為主力機型成功地運行于2000 t/年、5000 t/年合成氨廠。

此“L3.3”機型由原無錫通用機械廠等全國范圍內(nèi)機械工廠大批生產(chǎn)，作用巨大。

1965年時，全國化肥供應量又告急。原通用所奉命組織聯(lián)合設計，以D6.5為基礎改型。原贛南通用機械廠（現(xiàn)江西氣體壓縮機有限公司） 等全國范圍內(nèi)工廠成批生產(chǎn)。

文革期間，原沈氣廠新品4M8 （鞍山、榮成、渦陽等化肥廠用），原上壓新品H8 （嘉興等化肥廠用），技術成熟度皆較高，成為小化肥廠大型化的最給力壓縮機。

不同規(guī)模等級的小化肥廠及其在役壓縮機，歷史功績永存！

1.7 最初的國產(chǎn)“大化肥”用壓縮機

20世紀70年代，經(jīng)慎重論證，中央下決心花巨額外匯從西方引進了13套30萬t/a合成氨大化肥廠成套設備。緊隨國家急需，壓縮機國產(chǎn)化迫在眉睫。

以離心式為主體的“大化肥”三機———氮氫氣壓縮機、空氣壓縮機、氨制冷壓縮機，最初由上海市機電一局在全國率先組織強力企業(yè)———原上壓、原上海鼓風機廠、原上海冷凍機廠推出。當時，高排氣壓力的離心式氮氫氣壓縮機之機械密封，自然還是借助于“高位油罐”來實現(xiàn)氣密運轉(zhuǎn)。

1.8 現(xiàn)今的“中化肥”用壓縮機

（1） 6M系列大型壓縮機。原華西通用機器公司（現(xiàn)四川大川壓縮機有限責任公司） 在認真審閱6D32型壓縮機全套圖樣，廣泛吸取國內(nèi)外同類機型先進技術的基礎上，于1996年一舉推出6M系列3種6列對稱平衡型壓縮機，為中化肥企業(yè)做出了新奉獻。

其6M40-340/314型氮氫氣壓縮機，活塞力385 kN，軸功率4722 kW，容積流量340 m3/min，排氣壓力31.4 MPa，行程480 mm，轉(zhuǎn)速273 r/min，質(zhì)量248 t，外形8126 mm伊7277 mm伊2866 mm，正壓通風同步電動機功率4800 kW、質(zhì)量45.1 t (轉(zhuǎn)子質(zhì)量20 t）。雙作用第玉級氣缸（直徑1400 mm） 和雙作用第域級氣缸（直徑900 mm） 構成相對兩列，位于電機最遠端；單作用遇級氣缸（直徑180 mm）和雙作用第吁級氣缸（直徑200 mm）為相對兩列，位于最近電機端；雙作用第芋級氣缸（直徑540 mm）和雙作用第郁級氣缸（直徑330 mm）為相對兩列，居中?；钊麠U直徑110 mm，主軸頸/曲柄銷直徑340 mm，十字頭銷直徑180 mm，十字頭直徑540 mm，連桿長度1200 mm。

6M系列壓縮機的技術特色：

（a） 繼承了6D32動力平衡性好的先天優(yōu)勢，三對對動列的曲柄錯角互為120°，精心設計可使慣性力、慣性力矩達到完全自平衡。

（b） 注重機身、中體等基礎件整件剛性的加強。作為承受側(cè)向力及傾覆力矩的關鍵部件，中體設計成雙間隔室、內(nèi)置加強筋、整體傾斜式箱形。中體與機身接觸面的著力點正對著機身內(nèi)的主軸承位置，從而使基礎件的整體剛性甚佳，為老機型所莫及。

（c） 十字頭與活塞桿、活塞桿和活塞的聯(lián)接，均為液壓拉伸式。通過提供準確的預緊力，保證了聯(lián)接時不因人為因素而造成附加彎曲力矩，且快捷、省力、方便。由于充分考慮了我國材料工業(yè)與發(fā)達國家的差距，留足了活塞桿直徑裕量，保證了運行安全可靠。對活塞桿螺紋還實施了滾壓工藝，提高了表面硬度和抗疲勞強度。

（d） 系列機型的氣缸布置做到了一列一缸，安裝、維修便利。更因氣缸取消平衡段，高壓級活塞環(huán)漏氣率大為減小，節(jié)能效果顯著。在曲軸兩側(cè)對稱布置氣缸，使級間設備、管道配置方便，整機曲軸方向尺寸小，而氣缸中心線方向尺寸又比級差式氣缸或串接氣缸小許多。

（e） 一列氣缸布置，使現(xiàn)場空氣試車或并網(wǎng)試重車時，在逐級增壓過程中沒有超活塞力的風險。

（f）采用了美國石油學會標準API618推薦的，氣缸的氣流方向為上進下出，并使吸排氣緩沖器靠近氣缸，以避免可能析出的凝聚液造成的危害，減輕氣流壓力脈動和管道振動，還有助于降噪和節(jié)能。

（2） 山東濰坊生建集團、沈陽申元氣體壓縮機有限責任公司、溫州固耐化工機械制造有限公司、寶雞博磊化工機械有限公司，皆是“中化肥”壓縮機及改造型的主力制造企業(yè)。

（3） 以“中化肥”用壓縮機為發(fā)端的，在國產(chǎn)工藝用高壓大型往復活塞式壓縮機中，取消“平衡段”、采用倒級差氣缸，有效減少功率消耗。

1.9 國產(chǎn)合成氨用魁號往復活塞壓縮機

對稱平衡型壓縮機中，每一對相鄰的曲拐，其曲柄錯角恒為180毅，使位于機身兩側(cè)的兩列，做相向或反向運動；每一對相鄰的曲拐之間無支撐，而由該二曲拐外側(cè)的二軸瓦形成對其共同的支撐。對置式壓縮機則以曲軸的轉(zhuǎn)矩平衡為基本出發(fā)點，其每一個曲拐的支撐系統(tǒng)皆是獨立的，即各曲拐間皆有軸瓦，各列分布在機身兩側(cè)。對稱平衡型、對置式皆屬臥式，即氣缸中心線為水平布置者。壓縮機的活塞力愈大，對置式之剛性強的優(yōu)點愈突出。

原上海壓縮機股份有限公司（現(xiàn)上海大隆機器廠有限公司） 設計制造的該機，2000年即已投運于中石化南京化學工業(yè)有限公司，向進口機叫板。系8列、8缸，進氣壓力0.1 MPa，排氣壓力32 MPa，供氣量433 Nm3/min （26000 Nm3/h），氣體力1000 kN，電動機功率7700 kW，嚴格符合美國石油學會API618標準。

2 新氫、循環(huán)氫等加氫壓縮機

2.1 石油煉制、石油化工產(chǎn)品的點睛之筆作為各種煉油裝置、石化流程的關鍵動設備之一，加氫壓縮機對下游多種制成品之品級，皆起了畫龍點睛的決定性作用。合成氨用往復式氮氫氣壓縮機，曾經(jīng)長期占據(jù)大功率、大活塞力往復機巔峰的位置；而當石油化學工業(yè)高度發(fā)達以后，不斷向大型化邁進的新氫壓縮機，毫無爭議地獨占了大型往復機之鰲頭。

2.2 國內(nèi)首臺大型加氫壓縮機啟用

1966年初，由原石油工業(yè)部和一機部聯(lián)合召開的加氫壓縮機會議，在原通用所舉行。原撫順石油設計院佟副院長、原北京石油設計院三室袁宗虞主任、原大隆機器廠戴行鈍副總工程師蒞會。意在明確將庫存1丐-266/320大型高壓氮氫氣壓縮機低壓列革除，并改造為大型新氫壓縮機的可行性。

會后，由大隆、通用所改型設計，大隆制造。該機是國內(nèi)運行的首臺大型加氫壓縮機，服役位于龍鳳的原大慶煉油廠（現(xiàn)大慶石油化工總廠）

2.3 國產(chǎn)早期氣缸無油潤滑小型加氫壓縮機以氣缸無油潤滑為界定前提，我國流程用小型加氫壓縮機（2列對稱平衡型、活塞力65 kN）的開拓者，是原無錫通用機械廠（現(xiàn)威克集團）和原沈氣廠。原北京東方紅煉油廠（現(xiàn)燕山石化集團）、原撫順石油三廠，既是國產(chǎn)氫壓機試用者，也是進口氫壓機使用者。

2.4 我國大型加氫壓縮機的群體制造實力

在引進德國BORSIG公司大型往復壓縮機設計制造技術基礎上，原沈氣廠推出4列、活塞500 kN之大型新氫壓縮機4M50。

4M50首臺運行于原中石化鎮(zhèn)海煉油廠(現(xiàn)鎮(zhèn)海石油化工總公司），繼而多臺投運于中石化茂名石化公司等多個單位。

在由4M50向4M80 （4列、活塞力800 kN）的大幅度跨越進程中，及時決策至為關鍵。

時下，沈陽透平機械股份有限公司往復機事業(yè)部、上海大隆機器廠有限公司、無錫壓縮機股份有限公司(威克集團）、沈陽遠大壓縮機有限公司、上海東方壓縮機制造有限公司等企業(yè)，共同構筑成我國大型往復活塞壓縮機制造群體。其加氫壓縮機產(chǎn)能強勁，已在全球加氫壓縮機銷售額中占有大份額?；钊Ω哌_1000 kN、1500 kN這樣的往復壓縮機，業(yè)已無需舶來，盡可出自華夏。