1 化肥生產(chǎn)用壓縮機(jī)

1.1 解放初舶來之壓縮機(jī)

新中國建立之初，供化肥生產(chǎn)用的壓縮機(jī)，皆為往復(fù)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(jī)，新投入運(yùn)行的都是原蘇聯(lián)蘇姆市伏龍芝（元帥） 機(jī)器制造廠產(chǎn)的兩種型號1г-166/320、1г-266/320壓縮機(jī)。

前者容積流量166 m3/min，排氣壓力32 MPa，正壓通風(fēng)同步電動機(jī)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(shù)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(yùn)。

在1г-166經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上制造的1г-266，則相對尚好。原“156項(xiàng)”的原吉林化肥廠、太原氮肥廠、蘭州化肥廠，其壓縮機(jī)車間皆配置12臺1г-266。一個(gè)壓縮機(jī)車間的耗電量，相當(dāng)于當(dāng)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?dú)馀c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(jī)

1955年，原大連化工廠機(jī)修廠仿制了2400HP大型氮?dú)錃飧邏簤嚎s機(jī)，開國產(chǎn)工藝流程用大型壓縮機(jī)之先河。

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

位于黑龍江省齊齊哈爾市的原國營和平機(jī)器廠（127廠）、位于沈陽市郊的原國營東北機(jī)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(dá)公司2SLK1100（2-2列，S-6級，L-臥式、K-壓縮機(jī)，1100-第I級氣缸直徑1100 mm）。“大躍進(jìn)”年代的“螞蟻啃骨頭”———機(jī)械制造工藝中“以小干大”，即雖無大型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床，卻以小動力頭對大工件進(jìn)行機(jī)械加工，就是724廠圍

啃氣缸之創(chuàng)舉。當(dāng)年主流報(bào)紙?jiān)l(fā)機(jī)加工現(xiàn)場照片。

1.3 軍轉(zhuǎn)民大型壓縮機(jī)

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

滬機(jī)最初投運(yùn)于原衢州化工廠，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)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(jī)型。

2N45額定轉(zhuǎn)速125 r/min，但眾多化肥廠在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)增產(chǎn)指標(biāo)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(jī)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(yùn)行綜合經(jīng)濟(jì)效益良好。

1.4 化肥新品種促壓縮機(jī)科技進(jìn)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(jī)。

原上海大隆機(jī)器廠及時(shí)仿制成功了捷PLK920（P-5級，L-臥式，K-壓縮機(jī)，920-第I級氣缸直徑920 mm），運(yùn)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(jī)的分水嶺，而其經(jīng)濟(jì)技術(shù)水準(zhǔn)也顯然已大大落后于美、德之對稱平衡型。

原中央大學(xué)機(jī)械系畢業(yè)的原沈陽氣體壓縮機(jī)廠（以下簡稱沈氣廠） 陳克明總工程師，不失時(shí)機(jī)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(dāng)時(shí)的沈氣廠制造能力，還能為日后系列化派生品種打好基礎(chǔ)。

1963年，陳克明總工程師率沈氣廠強(qiáng)大技術(shù)團(tuán)隊(duì)與原機(jī)械工業(yè)部通用機(jī)械研究所共同敲定方案。

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

1.5 6D32壓縮機(jī)

針對巨無霸1г-266/320壓縮機(jī)，以自行設(shè)計(jì)新品取代，是我國壓縮機(jī)專家們的夙愿。

早在1960年，原通用所和沈氣廠的壓縮機(jī)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(jī)械科學(xué)研究院列寧格勒分院大型壓縮機(jī)設(shè)計(jì)專家），幾次研討“4D330”、“4D333”壓縮機(jī)技術(shù)方案，并最終確定為6D32壓縮機(jī)，由原通用所負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。

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(fēng)同步電動機(jī)驅(qū)動。

該課題負(fù)責(zé)人是1952年清華大學(xué)畢業(yè)的金文祺九級工程師。1948年原北洋大學(xué)（現(xiàn)天津大學(xué)）機(jī)械系畢業(yè)的第五研究室費(fèi)安順副主任七級工程師、老中央大學(xué)機(jī)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(fù)研究各種設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。在多勃羅克隆斯基被撤回國的情況下，設(shè)計(jì)工作正常進(jìn)行。

6D32技術(shù)設(shè)計(jì)終告完成后，尚需上級一機(jī)部主管機(jī)關(guān)認(rèn)可，以及預(yù)期使用部門———化學(xué)工業(yè)部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)同意，還需由一機(jī)部下達(dá)有試制實(shí)力的大型機(jī)械廠執(zhí)行。

1963年，一機(jī)部一局（通用機(jī)械） 和化工部設(shè)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(jī)的行政會審，筆者起草的“關(guān)于發(fā)展6D32壓縮機(jī)的報(bào)告”上呈后，一機(jī)部技術(shù)司陶亨咸司長主持，會同一機(jī)部三局（重型機(jī)械）、一局，會審拍板6D32上馬，行文原太原重型機(jī)器廠下達(dá)試制任務(wù)。

6D32設(shè)計(jì)組移師太原，轉(zhuǎn)入結(jié)合太重具體條件進(jìn)行施工設(shè)計(jì)階段。6個(gè)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(jī)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(jī)就位于原石家莊化肥廠，總體運(yùn)行狀況良好，成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)自行設(shè)計(jì)在役的往復(fù)式壓縮機(jī)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(shí)有調(diào)整。當(dāng)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(shí)，因化肥工藝流程改動，機(jī)身、傳動部件不變，壓縮容積部件稍變，派生為6D32-I。

1.6 獨(dú)具中國特色的小化肥壓縮機(jī)

20世紀(jì)50年代后期至70年代，我國主力合成氨廠產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)期”對國民經(jīng)濟(jì)大類排序?yàn)椤稗r(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(jī)部在北京召開“三機(jī)一門”（壓縮機(jī)、制冷機(jī)、制氧機(jī)，閥門） 會議。800 t/年小合成氨廠用壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)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(jī)部系統(tǒng)實(shí)施試制的分工：立式———原南京通用機(jī)械廠；臥式———原蚌埠空氣壓縮機(jī)廠（當(dāng)時(shí)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(jī)械廠（后為大連冷凍機(jī)廠，現(xiàn)在的大連冰山集團(tuán)）。原通用所參與設(shè)計(jì)。在京的原化工部化工機(jī)械研究所，也推出了自行設(shè)計(jì)的對稱平衡型壓縮機(jī)，并運(yùn)行于沈陽市大東區(qū)。

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

原上海精業(yè)機(jī)器廠率先以國產(chǎn)自行設(shè)計(jì)的4L-20/8型空壓機(jī)機(jī)身、傳動部件為基礎(chǔ)，將活塞行程由240 mm降為200 mm，推出了“雙L型”氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，以6級或7級壓縮來適應(yīng)不同的工藝流程，作為主力機(jī)型成功地運(yùn)行于2000 t/年、5000 t/年合成氨廠。

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

1965年時(shí)，全國化肥供應(yīng)量又告急。原通用所奉命組織聯(lián)合設(shè)計(jì)，以D6.5為基礎(chǔ)改型。原贛南通用機(jī)械廠（現(xiàn)江西氣體壓縮機(jī)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(shù)成熟度皆較高，成為小化肥廠大型化的最給力壓縮機(jī)。

不同規(guī)模等級的小化肥廠及其在役壓縮機(jī)，歷史功績永存！

1.7 最初的國產(chǎn)“大化肥”用壓縮機(jī)

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

以離心式為主體的“大化肥”三機(jī)———氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)、空氣壓縮機(jī)、氨制冷壓縮機(jī)，最初由上海市機(jī)電一局在全國率先組織強(qiáng)力企業(yè)———原上壓、原上海鼓風(fēng)機(jī)廠、原上海冷凍機(jī)廠推出。當(dāng)時(shí)，高排氣壓力的離心式氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)之機(jī)械密封，自然還是借助于“高位油罐”來實(shí)現(xiàn)氣密運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.8 現(xiàn)今的“中化肥”用壓縮機(jī)

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

其6M40-340/314型氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，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(fēng)同步電動機(jī)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(gòu)成相對兩列，位于電機(jī)最遠(yuǎn)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(jī)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(jī)的技術(shù)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(cuò)角互為120°，精心設(shè)計(jì)可使慣性力、慣性力矩達(dá)到完全自平衡。

（b） 注重機(jī)身、中體等基礎(chǔ)件整件剛性的加強(qiáng)。作為承受側(cè)向力及傾覆力矩的關(guān)鍵部件，中體設(shè)計(jì)成雙間隔室、內(nèi)置加強(qiáng)筋、整體傾斜式箱形。中體與機(jī)身接觸面的著力點(diǎn)正對著機(jī)身內(nèi)的主軸承位置，從而使基礎(chǔ)件的整體剛性甚佳，為老機(jī)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(zhǔn)確的預(yù)緊力，保證了聯(lián)接時(shí)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(dá)國家的差距，留足了活塞桿直徑裕量，保證了運(yùn)行安全可靠。對活塞桿螺紋還實(shí)施了滾壓工藝，提高了表面硬度和抗疲勞強(qiáng)度。

（d） 系列機(jī)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(shè)備、管道配置方便，整機(jī)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(shí)，在逐級增壓過程中沒有超活塞力的風(fēng)險(xiǎn)。

（f）采用了美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API618推薦的，氣缸的氣流方向?yàn)樯线M(jìn)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(tuán)、沈陽申元?dú)怏w壓縮機(jī)有限責(zé)任公司、溫州固耐化工機(jī)械制造有限公司、寶雞博磊化工機(jī)械有限公司，皆是“中化肥”壓縮機(jī)及改造型的主力制造企業(yè)。

（3） 以“中化肥”用壓縮機(jī)為發(fā)端的，在國產(chǎn)工藝用高壓大型往復(fù)活塞式壓縮機(jī)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(fù)活塞壓縮機(jī)

對稱平衡型壓縮機(jī)中，每一對相鄰的曲拐，其曲柄錯(cuò)角恒為180毅，使位于機(jī)身兩側(cè)的兩列，做相向或反向運(yùn)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(jī)則以曲軸的轉(zhuǎn)矩平衡為基本出發(fā)點(diǎn)，其每一個(gè)曲拐的支撐系統(tǒng)皆是獨(dú)立的，即各曲拐間皆有軸瓦，各列分布在機(jī)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(jī)的活塞力愈大，對置式之剛性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)愈突出。

原上海壓縮機(jī)股份有限公司（現(xiàn)上海大隆機(jī)器廠有限公司） 設(shè)計(jì)制造的該機(jī)，2000年即已投運(yùn)于中石化南京化學(xué)工業(yè)有限公司，向進(jìn)口機(jī)叫板。系8列、8缸，進(jìn)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(jī)功率7700 kW，嚴(yán)格符合美國石油學(xué)會API618標(biāo)準(zhǔn)。

2 新氫、循環(huán)氫等加氫壓縮機(jī)

2.1 石油煉制、石油化工產(chǎn)品的點(diǎn)睛之筆作為各種煉油裝置、石化流程的關(guān)鍵動設(shè)備之一，加氫壓縮機(jī)對下游多種制成品之品級，皆起了畫龍點(diǎn)睛的決定性作用。合成氨用往復(fù)式氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，曾經(jīng)長期占據(jù)大功率、大活塞力往復(fù)機(jī)巔峰的位置；而當(dāng)石油化學(xué)工業(yè)高度發(fā)達(dá)以后，不斷向大型化邁進(jìn)的新氫壓縮機(jī)，毫無爭議地獨(dú)占了大型往復(fù)機(jī)之鰲頭。

2.2 國內(nèi)首臺大型加氫壓縮機(jī)啟用

1966年初，由原石油工業(yè)部和一機(jī)部聯(lián)合召開的加氫壓縮機(jī)會議，在原通用所舉行。原撫順石油設(shè)計(jì)院佟副院長、原北京石油設(shè)計(jì)院三室袁宗虞主任、原大隆機(jī)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?dú)錃鈮嚎s機(jī)低壓列革除，并改造為大型新氫壓縮機(jī)的可行性。

會后，由大隆、通用所改型設(shè)計(jì)，大隆制造。該機(jī)是國內(nèi)運(yùn)行的首臺大型加氫壓縮機(jī)，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(jī)以氣缸無油潤滑為界定前提，我國流程用小型加氫壓縮機(jī)（2列對稱平衡型、活塞力65 kN）的開拓者，是原無錫通用機(jī)械廠（現(xiàn)威克集團(tuán)）和原沈氣廠。原北京東方紅煉油廠（現(xiàn)燕山石化集團(tuán)）、原撫順石油三廠，既是國產(chǎn)氫壓機(jī)試用者，也是進(jìn)口氫壓機(jī)使用者。

2.4 我國大型加氫壓縮機(jī)的群體制造實(shí)力

在引進(jìn)德國BORSIG公司大型往復(fù)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)上，原沈氣廠推出4列、活塞500 kN之大型新氫壓縮機(jī)4M50。

4M50首臺運(yùn)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(yùn)于中石化茂名石化公司等多個(gè)單位。

在由4M50向4M80 （4列、活塞力800 kN）的大幅度跨越進(jìn)程中，及時(shí)決策至為關(guān)鍵。

時(shí)下，沈陽透平機(jī)械股份有限公司往復(fù)機(jī)事業(yè)部、上海大隆機(jī)器廠有限公司、無錫壓縮機(jī)股份有限公司(威克集團(tuán)）、沈陽遠(yuǎn)大壓縮機(jī)有限公司、上海東方壓縮機(jī)制造有限公司等企業(yè)，共同構(gòu)筑成我國大型往復(fù)活塞壓縮機(jī)制造群體。其加氫壓縮機(jī)產(chǎn)能強(qiáng)勁，已在全球加氫壓縮機(jī)銷售額中占有大份額。活塞力高達(dá)1000 kN、1500 kN這樣的往復(fù)壓縮機(jī)，業(yè)已無需舶來，盡可出自華夏。