理论教育 气体分离设备工业的发展历程(1949-1961年)

气体分离设备工业的发展历程(1949-1961年)

时间:2023-06-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:新中国成立时,不仅没有气体分离设备制造工业,就连气体分离设备的应用也寥寥无几。我国气体分离设备制造业最先发展的产品是空分设备。1956年底,杭州通用机器厂根据国家发展的要求,提出了建设我国气体分离设备制造基地的方案。1960年5月1日,杭州制氧机研究所正式成立。该研究所从事气体分离设备行业技术研发,承担杭州制氧机厂移交过来的稀有气体提取设备和气体液化设备的研究、设计任务。

气体分离设备工业的发展历程(1949-1961年)

新中国成立时,不仅没有气体分离设备制造工业,就连气体分离设备的应用也寥寥无几。到1949年新中国成立前夕,全国仅在上海青岛等少数几个沿海城市拥有制氧机,总量约100套,这些设备单套制氧能力为10~200m3/h,全国总制氧能力不到3500m3/h。

我国气体分离设备制造业最先发展的产品是空分设备。

1953年底,哈尔滨第一机械厂(后更名为哈尔滨制氧机厂)在俄裔工程师的帮助下,首先试制成功两套高压流程的30m3/h(氧)空分设备,结束了中国不能制造空分设备的历史

1952年8月起,浙江铁工厂(1953年8月更名为杭州通用机器厂)承担了第一机械工业部一局下达的制氧机研制任务;1953年6月,首先研制完成了第一台40-1型充氧车(见图6-1);1955年底,完成了我国自行设计高压流程(20MPa)的30m3/h(氧)空分设备的制造任务;1956年1月3日,试车调试出氧,产量、纯度达到设计要求。这是我国自力更生制造的空分设备诞生的日子,是一个永载史册的日子。继首套30m3/h(氧)空分设备试车成功后,杭州通用机器厂当年就投入了批量生产,共生产制造了空分设备14套,其中30m3/h(氧)空分设备12套,12L/h(液氧)空分设备2套。至此,杭州通用机器厂踏上了专业化批量生产空分设备的征程,我国的气体分离设备(空分设备)制造业正式启航。

6-1 19536月浙江铁工厂制造的40-1型充氧车

初期研制成功的小型空分设备采用高压(压力为20MPa)活塞式压缩机、碱洗硅胶干燥纯化空气、绕管式换热器、铜制精馏塔等技术,技术性能水平不高。为改变这种状况,技术人员和工人们发奋图强、刻苦钻研,连续试制成功几种新产品,迅速完成了从高压流程向中压和中高压流程、从小型向大中型的过渡,从仿制中积累了自行设计研发国产空分设备的经验和技术。

1956年,杭州通用机器厂开始参考了德国的50m3/h(氧)中压流程空分设备进行试制;1957年,试制成功了50m3/h中压(4.0MPa)流程空分设备;1958年7月,设计、自行研发成功由活塞式压缩机、碱水预冷塔、硅胶干燥器、绕管式换热器、活塞式膨胀机、铜制精馏塔、活塞式氧压机等组成的中压流程的150m3/h(氧)空分设备。该中压流程的150m3/h(氧)空分设备产品后成为杭州制氧机厂乃至行业众多厂生产的小型空分设备系列中的主导产品,为小型空分设备60多年来生产数量最多、影响面最广的一个产品。

1954年10月—1958年底,苏联及其他社会主义国家派出专家援助我国的工业建设。苏联的制氧机设计、计量、有色金属铸造方面专家,德国的设备、压缩机与泵方面专家和捷克的专家来杭州通用机器厂援助建设,他们参与了工厂的规划与建设、产品的设计、技术管理、生产组织等。这些专家对我国空分设备制造业的发展发挥了很大的作用。

1956年起,为适应我国冶金化肥工业发展的迫切需要大中型空分设备的新形势,杭州通用机器厂开展了大型制氧机调查,了解了进口大中型空分设备的使用情况及需求,开始了3350m3/h(氧)空分设备研制工作。在技术图样、工装模具全无,缺乏经验与技术条件下,凭着技术人员满腔热情和艰苦努力,通过一年半的试制,1958年4月30日试制成功国产铝带蓄冷器冻结高低压流程的第一套3350m3/h(氧)空分设备,同年生产了两套。1960年6月,国产的第一套大中型3350m3/h(氧)空分设备在北京首钢调试成功,其产量和纯度均达到设计要求。

3350m3/h(氧)空分设备是我国自行研制的第一代空分设备,采用铝带蓄冷冻结式的高低压流程,这个流程成为我国最早的大中型空分设备的主导流程。3350m3/h(氧)空分设备的研制成功,标志着我国大中型空分设备从此起步。

1956年底,杭州通用机器厂根据国家发展的要求,提出了建设我国气体分离设备制造基地的方案。1958年8月,厂区由西子湖畔的劳动路搬迁至艮山门外,制造能力大幅度提升。同年底,杭州通用机器厂更名为杭州制氧机厂。(www.daowen.com)

1959年,杭州制氧机厂试制完成高低压流程的300m3/h(氧)空分设备。1961年,完成了高低压流程的300m3/h(氧)空分设备生产的同时,生产了1200m3/h(氧)、4600m3/h(氮)两种空分设备产品。

1958年起,杭州制氧机厂开始了稀有气体提取设备的研制。1960年,研制了配150m3/h(氧)空分设备的2.5m3/h制氩设备。1961年,研制了配3350m3/h(氧)空分设备的125m3/h氩提取设备和0.42m3/h氪氙提取设备。后来又研制了25L/h氖、3L/h氦冷凝法分离装置。

1961年,杭州制氧机厂研制的8L/h氢液化装置试车成功。1963年,完成了100L/h氢液化装置的研制,并交付用户使用。

1961年,杭州制氧机厂研制成功低压流程和中压流程的20000m3/年天然气提氦设备,1963年投入运行。

1958年6月,第一机械工业部提出筹建开封空分设备厂,国家计委于1960年2月正式批准建厂,3月将开封农业机械厂正式更名为开封空分设备厂,并开始了开封空分设备厂建设。1961年5月,在杭州制氧厂的帮助下,开封空气设备厂试制完成第一套50m3/h(氧)中压流程空分设备,从此开始了气体分离设备的专业制造。

哈尔滨第一机械厂虽在1953年研制了第一套国产制氧机,但工厂并未转向气体分离设备的专业生产。至1959年,该厂试制了50m3/h(氧)空分设备,重新转向生产制造空分设备,1960年更名为哈尔滨制氧机厂,并开始在哈西工业区建设新厂。

1959年,邯郸滏阳机械厂在杭州制氧机厂的帮助下开始研制小型空分设备。1960年5月,50m3/h(氧)中压流程空分设备试制成功,通过鉴定后投入批量生产。1962年该厂更名为邯郸制氧机厂。

1960年5月1日,杭州制氧机研究所正式成立。该研究所从事气体分离设备行业技术研发,承担杭州制氧机厂移交过来的稀有气体提取设备和气体液化设备(氢、氖、氦液化)的研究、设计任务。我国第一套8L/h、100L/h氢液化设备,25L/h(氖)、35L/h(氖)、145L/h(氦)冷凝法氖氦分离设备等高端低温装置,都是由杭州制氧机研究所研发的。杭州制氧机研究所承担了行业技术情报、标准、规划管理工作。1961年,杭州制氧机研究所创办了《深冷简报》,即以后的《深冷技术》期刊。

高等教育系统的工科院系作为工程师的摇篮,于1956年开始相关专业人才的培养。1956年高教部在西安交通大学开设压缩机与制冷专业,聘任两位苏联专家来校指导专业开设和培养研究生以建设教师队伍,1960年分设压缩机专业和制冷与深度冷冻装置专业。此后,一机部所属的武汉机械学院(1971年并入华中工学院)和上海机械学院(现上海理工大学)开设了相同的专业,浙江大学等一批院校也相继开设了类似专业,为气体分离设备行业输送了大批专业人才,同时也完成了许多科研、试验课题,为行业发展做出了较大的贡献。

至此,我国气体分离设备行业从无到有,填补了我国机械工业在气体分离设备领域里的空白。在短短的几年间,杭州制氧机厂迅速掌握了小型空分设备、中型空分设备的设计制造技术,同时还研发了稀有气体提取设备和深低温领域的气体液化装置,在制造加工装备落后的条件下,解决了从空气压缩机到膨胀机、换热器、精馏塔、管道、阀门均自行制造的难点,有效地满足了当时国民经济发展对气体分离设备的装备需求。气体分离设备专业制造厂也从1家增加到了4家,同时也建立了相关专业研究所和大专院校的相关专业。1961年8月,全国制氧机制造行业厂际竞赛第一次会议在杭州召开,标志着我国气体分离设备行业制造体系已初步形成,行业活动也从此开始。

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