中国空分及液化设备发展史

第一部分：新中国成立至1978年 & R- z, N, ~5 C, B u5 L' q . n( t!1 概述

中国的气体分离及液化设备工业，是新中国成立后才建立和发展起来的一门新兴工业。 , a0 L! O# I6 B5 Q8 c: _

z' 分离及液化设备工业，以德国卡尔·林德教授于1985年和1903年先后发明了第一套空气液化设备和10m3／h(氧)空气分离设备算起，至今已有100年历史。在100年中，随着科学技术的不断发展和新技术的不断涌现，气体分离与液化设备不仅在品种、等级、性能和设计、制造技术等方面得到了很大的发展， 日趋完善，而且在国民经济中的应用范围也愈来愈广泛。

. B* V+ G% a+ 在经济建设中，气体分离与液化设备最初主要的用途是为金属的焊接和切割提供氧气以及医疗呼吸用氧，以后，随着新技术的不断涌现，逐步应用于其他工业部门。在冶金工业方面，用于纯氧炼钢和鼓风炼铁；在石油化工方面，氧气既能用于裂解重油生产烯烃，又可用作煤粉气化制备合成氨的原料气和燃料气；在冶金、化工、轻纺、电子等工业部门，氮气作为原料气、置换气和保护气得到了广泛的应用；在电光源工业方面还应用氩、氖、氦、氪、氙等气体。此外，气体分离与液化设备的产品还广泛用于在食品工业、农牧业和环境保护。近年来，在医疗卫生事业中可治愈几十种疑难病症。 # t8 @! l& T3 m. D2 _ }( H: b

8 }9 q9 ^0 h; `: |+ Q( Y# N现代尖端科学技术的发展，为气体分离与液化设备开辟了更加广阔的应用领域。在今天，无论“上天人地”、“下海探宝”，都离不开气体分离与液化设备的产品。航天运载火箭、能源开发冻土、强化采油、煤矿安全等新的应用技术都正在兴起。若干年后，随着工业化加快，气体用量，将大大超过目前冶金用量。还有超导、集成电路、卫星通讯和遥测、激光等尖端技术都与气体分离与液化设备产品密切相关。

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新中国成立以前，中国不仅没有气体分离与液化设备的制造业，就连这类设备的应用也寥寥无几。1934年，青岛从日本购进15m3／h(氧)的空气分离设备，由日本人安装、生产，成为中国第一家采用低温分离方法制取氧气的工厂。到1949年解放前夕，全国仅在上海、青岛等少数几个沿海城市所使用的空气分离设备都是进口的，不到100套单套制氧能力在lOm3／h～200m3／h之间，全国总制氧能力不到3500m3／h。

2 第一套30m3／h(氧)空气分离设备诞生(1951~1953)

$ t$ W( `) i! y新中国成立后，国民经济得到迅速的恢复和发展，气体分离与液化设备的制造业也应运而生。在经济恢复较早的东北地区，用氧困难的问题显得更为突出。1951年，哈尔滨市工业局派该局技术室主任宋凤宾主持这项工作，哈尔滨第一机械厂(现哈尔滨制氧机厂)首先开始设计试制30m3／h(氧)空气分离设备。 $ r. p4 f1 g* b9 j7 r v! O 该厂从社会上聘用5名(俄裔)工程师，包括接触过空气分离专业的克拉斯诺别夫柴夫，熟悉活塞式压缩机技术的那茨也夫斯基两兄弟等，并派该厂技术人员李宏远等参加设计工作，边干边学。克拉斯诺别夫柴夫找来了一份俄文版的资料(C-30型)30m3／h(氧)空气分离设备的流程和技术参数，并附有结构外形图。他们根据这份资料，结合前阶段修复25m3／h(氧)空分设备工作中获得的经验，1953年1月设计出高压流程的30m3／h(氧)空气分离设备的全套图纸，终于在1953年底完成了两套30m3／h(氧)空气分离设备的试制，并经开车运转，氧气产量达到30m3／h，氧气纯度为99．2％，达到了设计指标，这两套空气分离设备试制成功，从而结束了我国不能制造空气分离设备的历史。

3 国家布点第一家批量生产空气分离设备(1952~1956) ; T g! M; T! q. a1 x+ k

) a+ o, U4 X8 E7 t. E( q国家有关部门开始酝酿气体分离与液化设备的生产布点。1952年8月，全国厂矿机械会议，安排一些机械产品的生产。重工业部提出中国要自己生产“制氧机”，拟将“制氧机”安排在华东地区牛产。华东各厂代表大多数从未接触过空气分离

设备，不敢贸然承接。只有浙江铁工厂厂长钱祖恩，曾于上海参加过一套以加拿大进口的92m3／h(氧)空分设备的安装，对这类设备的原理和机组情况较为熟悉，作了简略介绍。于是，浙江铁千厂接受了承担“制氧机”生产。

' Y) R/ S7 l' n+ X `试制空气分离设备的工作，从12L／h(液氧)移动式空气分离设备做起。当时急需的充氧车等的试制任务交给浙江铁工厂。该厂组织80多名技术人员和生产骨干，组成了新产品试制室，第一机械部也派薛寿昌等八位工程技术人员来厂帮助工作。1953年6月底，试制完成了第一台40-1型充氧车。

1953年8月，浙江铁工厂更名为杭州通用机器厂，不久，开始试制成套空气分离设备的准备工作。1954年8月，由设汁科长洪式张工程师带领10多名技术人员前往黑龙江省鸡西煤矿苏联进口的30m3／h(氧)空分离设备进行了剖析，在此以后，第一机械工业部第一局也将一套以苏联引进的30m3／h空气分离设备分馏塔图纸交给杭州通用机器厂。该厂指派工程师陈逸樵担任产品主任设计师，根据1953年获得的苏联图纸和在鸡西参观，剖析得来的资料，整理出设备的生产图纸，投入制造、安装和调试，于1956年1月3日，设备的产量、纯度达到了设计要求。从此，30m3／h(氧)空气分离设备开始在杭州通用机器厂投入成批生产。同年12月该厂又试制成功了2套12L／h(液氧)移动式空气分离设备，投入生产。当年，共生产了14套，总制氧能力380m3／h，从此我国的气体分离与液化设备工业诞生了，走上了工业性成批生产轨道。 : C# V$ t# J7 q; |/ v6 V( B) v, e, j

4 第一套中大型3350m3／h(氧)空气分离设备的诞生(1956~1958)

( B* J. @! O# A! c$ ^1 T1956年4月为适应冶金和化肥工业等方面的迫切需要大中型空气分离设备的新形势，第一机械工业部组织一支10余人的“大型制氧机调查组”，前往东北各地，对进口的大中型空气分离设备的使用情况进行调查，钱祖恩提出了首先试制高低压流程的3350m3／h(氧)空气分离设备的意见，得到了黄敬部长的采纳。

同年秋，洪式张带领10余名技术人员前往吉林氮肥厂参观和剖析从苏联进口的3350m3／h(氧)空气分离设备。该厂指定技术员李永康任产品主任设计员，开始设计和试制工作。

) p' S% q3 A9 U0 t, _\1957年起，杭州通用机器厂聘请苏联空分设计专家涅基金来厂指导，从苏联专家那里学习了不少技术和经验。 ' B6 g/ t; x( b) i\

1958年，第一机械工业部第一局技术处长陈幼军与杭州通用机器厂洪式张、陈大慈等赴苏联全苏制氧机科学研究院考察，在涅基金的帮助下带回了12500m3／h(氧)空气分离设备的全套图纸和有关技术资料。

; G: X# X% |0 W6 |* t; K4 h杭州通用机器厂终于在1958年4月30日试制成功第一套3350m3／h(氧)空气分离设备，当年生产2套，次年开始成批生产。3350m3／h(氧)空气分离设备的投产，标志着我国在空气分离设备的制造上已实现了从小型向大中型的发展。 . W. P2 F& ~6 Y# H

1959年，杭州制氧机厂试制完成高低压流程的300m3／h(氧)空气分离设备。1961年杭州制氧机厂试制完成高低压流程的同时生产两种产品1200m3／h(氧)、4600m3／h(氮)空气分离设备。 9 m! X. T: ^1 s Z/ H

% O; ^+ `( C* Q% U5 高压流程向中压流程过渡的空气分离设备(1958～1960) 7 D2 t8 B2 d% x& x, \\ l1 X; Q u- K! l: |1 n# W- b0 1956年夏天，杭州通川机器厂参考民主德国的50m3／h(氧)中压流程的空气分离设备进行试制，仅用1年多的时间，完成了试制，投入了批量生产，完成了高压流程向中压流程的过渡。 ' }4 L+ w& T, k8 w* T

' I m8 Y4 ?; c6 r, z0 S$ n* m6 d1958年，由陈逸樵为主组织自行设计的150m3／h(氧)空气分离设备，于1958年7月在杭州通川机器厂试制成功。

1960年试制完成带液氧泵内压缩的50m3／h(氧)空气分离设备，因液氧泵问题而停产。 \

6 行业第一个科研机构的设立(1958~1960)

# g8 m ]4 m$ u# u! ~; R1958年9月，杭州通用机器厂根据第一机械工业部指示，抽调16名专业人员，建立厂“制氧及冷冻设备研究室”，同时建立了小型空气分离设备实验工场，形成了行业第一个科研机构的雏形。1960年4月21日，第—机械工业部批准建立杭州制氧机研究所。同年5月1闩在杭州制氧机厂制氧及冷冻设备研究室的基础上正式成立，于1961年建立试制车间，全所人员发展到150人。杭州制氧机研究所成立后，承担了从杭州制氧机厂移交过来的稀有气体提取及液化设备的研究、设计任务。 ) n3 s- \\' X; W\1961年7月全国第——次稀有气体与液化设备会议，决定将杭州制氧机研究所作为我国气体分离及液化设备行业的技术情报中心。经国家科学技术委员会第一局和第一机械工业部批准，杭州制氧机研究所创办了专业科技刊物——《深冷简报》(1975年改名为《深冷技术》)。该所还承担规划、标准等行业工作。 / N\杭州制氧机研究所的设立，使气体分离与液化设备行业有了自己的科研基地和科技情报中心，促进了科研工作的发展。

在这一时期，教育部门也相应开始了气体分离与液化设备专业人才的培养。1959年9月，西安交通大学首先设置厂“深度冷冻装置”专业。此后，浙江大学、华中千学院等一批院校也相继开设了类似专业，、他们不仅输送广大批专门人才，而且还结合教育，完成了许多科研、试验课题，为气体分离与液化设备工业的发展作小了较大的贡献。 1 R8 D\杭州制氧机研究所成立后，开展了反击式透平膨胀机和板翅式换热器、精馏、石头盘管式蓄冷器、低温粉末绝热和支承绝热技术、同热式制冷机、无润滑压缩机的氟塑料环和密封环等课题的试验研究。一系列关键课题的试验研究，还带动了制造千艺的进步，特别是各类容器由铜结构改为铝结构这一重大的变更，使工厂采用自动、半自动氩弧焊等新工艺，从而使有色金属的焊接工艺技术水平进一步提高。3 B3 k( U& D! R; @ o1 C) }- _# f* e

7 我国气体分离设备制造体系形成(1956~1969) X3 [. t. h, z

为适应3350m3／h(氧)空气分离设备的生产，1956年12月19日，第一机械工业部批准将杭州通用机器厂迁址新建。1958年12月起更名杭州制氧柯L厂，并于1961年3月建成斤形成牛产能力。

# z+ C' M\1958年6月，第一机械I：业部提㈩第二座气体分离及液化设备的牛产千厂——开封空气压缩机及空分设备厂。1960年2月批准新建开封空分设备厂。1961年5月该厂试制第·一套50m3／h(氧)空气分离设备，从此开始厂气体分离及液化设备的生产。开封空分设备于1965年基本建成。 ( v& l5 r1 I! ]: S, T8 D0 z

3 S1 ^* ^, g) V$ M! d1959年，哈尔滨第—·机械厂在试制成功我国第一套30m3／h(氧)空气分离设备后，直到1959年又试制牛产了50m3／h(氧)空气分离设备，重新转向气体分离及液化设备的生产。1960年，哈尔滨第一机械厂更名为哈尔滨制氧机厂，并开始在哈西千业区建成新厂。

# W$ R7 c: d7 I\1960年，邯郸滏阳机械厂也开始转向空气分离设备的生产。同年，该厂试制成功厂50m3／h(氧)空气分离设备。1962年7／1，邯郸滏阳机械厂更名为邯郸制氧机厂。 5 R. Q# g1 v, y6 H6 q# i

杭州制氧机厂的迁建投产，开封空分设备厂的建设，以及哈尔滨制氧机厂、邯郸制氧机厂相继转产空气分离设备，使我国气体分离与液化设备工业的专业制造厂从1家增加到4家，初步形成了分布于华东、中南、华北、东北的比较合理的生产布局。1961年8月至9月，“全国制造行业厂际竞赛第一次会议”在杭州召开，标志厂这一行业的制造体系的初步形成，行业活动也从此开始。 / w7 M3 { j2 C: E$ J\

1965年开始，国家对气体分离及液化设备工业投资的重点转向二线地区，先后建设了自贡市机械一厂、四川空气分离设备厂和四川深冷设备研究所。1962年， 自贡市机械一厂开始试制50m3／h(氧)空气分离设备，转向气体分离设备及液化设备的生产。四川空气分离设备厂及四川深冷设备研究所是由杭州制氧机厂分迁和包建的，四

川空气分离设备厂以1971年起开始试制1000m3／h(氧)空气分离设备。1976年，经第一机械工业部批准，四川空气分离设备厂负责，筹建以多组分气体分离及液化技术和低温绝热技术为主要研究方向的专业科研机构——四川深冷设备研究所。

9 o5 ~* y! M2 j, f从1969年开始，冶金工业的迅速上马，使气体分离及液化设备出现了供不应求的情况。于是，以“会战”形式组织本地非专业生产厂制造了31套中大型制氧机。在高潮巾，江西制氧机厂、吴县制氧机厂(现苏州制氧机有限公司)由地方投资，开始了建设，转向气体分离及液化设备的牛产。此至，行业八厂二所形成中国气体分离及液化设备制造体系。

, R5 U7 N$ F5 C- s) } F9 J( ?8 稀有气体提取设备和气体液化设备的科研开发(1960—1963) 5 D+ V+ e6 \\% m& X; b# E氩、氖、氦、氪、氙等稀有气体的提取技术，是随着科学技术的发展和电光源工业的兴起而发展起来的。到50年代末，提取技术还不很成熟，加上技术封锁，使稀有气体价格高得惊人，每立方米氪、氚的售价竞比同等重量的黄金高出几倍，被称为“黄金气体”。在这种情况下，我国布关化工研究单位和化工厂与杭州制氧机研究所合作，共同进行提取设备的研制。该厂指派技术员沈维楞和孙瑞瑾分别负责制氩设备、氪氙提取设备、氖氦分离设备的研制工作。先在50m3／h(氧)空气分离设备上进行制氩试验，因氩气量太少而没有成功，取得了第一手数据资料。1960年初，沈维楞义设计了配于150m3／h(氧)空气分离设备的2．5mVh制氩设备，终于在1961年12月研制成功。1958年，由沈维楞设计，开始研制配丁3350m3／h(氧)空分设备的125m3／h制氩设备和O．042m3／h氪氙提取设备。这两种设备于1961年完成制造，后于1966年在吉林氮肥厂投运成功。由孙瑞瑾设计的25L／h(Ne)和3L／h(He)冷凝法氖氦分离设备也于1960年完成制造。与此同时，配合冷凝法分离的8L／h氢气液化设备，于1961年1月完成制造并安装调试，经过9个月的不断改进，先后开丁16次，终于在1961年10月获得成功，同时也完成了氖氦的分离。 ( b+ c. |* W5 P* |5 D- w

1960年，国家科学技术委员会在科技规划中要尽快发展稀有气体提取设备和气体液化设备。1961年7月在上海召开全国第一次稀有气体和气体液化设备会议，研究丁发展稀有气体提取没备和气体液化设备的任务。此后不久，巾杭州制氧机研究所设汁的35L／h(氖)、145L／h(氦)冷凝法氖氦分离设备和8L／h氦液化设备等先后投入了试制。同时还设计制造了低压流程和中压流程的20000m3／h天然气提氦设备，于1960年制造完成，1963年在四川重庆、隆吕两地分别投入运行。

9 液氧液氮设备产品开发(1955～1968)

/ j: y& R\1955年，罗靖、李永康、何兆奇等10多人参考苏联AK-RM制氧车，在曲守玉等人的讲解制氧机性能，以加温、起动、冷却、液化、调整纯度、充瓶及故障处理等，后来这批技术人员和工人在该厂发展制氧机生产进程中都成为骨干力量。1956年3月15日完成设计工作，投入试制，当年完成了2套，于11月装配完成后进行周期性试车，通过联合鉴定委员会鉴定，认为液氧产量和纯度已达到设计要求，试制成功。

$ B9 J2 M; w% v [7 o ]1958年，杭州制氧机厂指派李永康为主设计高压流程的150kg／h液氧液氮设备。1960年试制完成，并在北京航空学院安装调试，鉴定合格。 \1961年6月杭州制氧机研究所开始设计1000kg级液氧设备，从调研着手，进行可行性分析。不久，第一机械工业部向杭州制氧机研究所下达了研制750kg／h液氧设备的任务，并在该所设立701室，并调集一批技术力量，在短期内建立试验台，完成了中压清除二氧化碳、低塔板间距精馏、隔热气缸长活塞膨胀机、液氧泵、高压空气压缩机等关键技术，经过一年多的试验，1965年12月完成了图纸设计。1966年，杭州制氧机厂投入试制，于1967年1月试制完成。 ( d- \\6 m0 c1 }+ }: B# I

60年代初，杭州制氧机研究所沈昌炽、沈维楞等人，对回热式制冷机研究基础上，开

始进行液氮机的研制厂作。1966年试制成功4L／h回热式制冷机式液氮设备，接着完成20L／h液氮设备。该所吕青山等人还提出研制四缸回热式制冷机作冷源，用于低压流程制取液氧液氮的空气分离设备。1968年完成厂样机试制，首次实现了问热式制冷机为冷源的带液氧全低压全板式的内压缩的空气分离设备。

U. e+ ]3 r\1967年，自贡市机械一厂会同杭州制氧机研究所、 七院十五所等单位，完成了75m3／h(氮)移动式空气分离设备的联合设计，于同年投入试制，1968年试制完成两台样机。1968～1973年该厂义试制成功了120m3／h(氮)移动式空气分离没备，这些设备还能同时生产6—12L／h液氧或气氧，在室内外-45℃～+45℃的气温、高海拔地区等环境下都能正常工作。 % E4 v) W( e$ r' ]3 D6 b

10 氢液化设备研制(1960～1969)

1960年完成第一台8L／h氢液化设备制造。1961年1月在杭州制氧机研究所试验工场安装调试，于1961年10月获得成功。这些小型氢液化设备提供中国科学院低温试验所需冷源。 * w% d* l\

; y( h- Q; g+ n& Y1960年，指派李永康、张百春、林瑞琛等人与北京航空学院莫瑞庭等人员对液氢设备专题，开展流程分析计算工作。1961年1月确定100L／h液氢设备的设计任务。接着进行流程方案论证和设计下作。1961年3月，国家科委和一机部的稀有气体分离及液化设备会议上列入了研制计划，并清到中国科学院物理研究所洪潮生教授等人的审议，确定了流程，于1961年10月在杭州完成了图纸设计工作，于1963年12月在杭州制氧机厂制造完成。100L／h液氢设汁列出了140l～1404四个研究项目仟厂科研计划安排，在制造过程中主要解决厂真宁技术和真空容器刚性的设计研究等关键技术问题。1966年初安装在北京101站，于1966年2季度进行厂调试，并取得一次调试出液氢，但仍有不少技术质量问题有待于解决。终于在1969年正式投产牛产液

氢。

11 氦液化设备研制(1967～1979)

随着超导技术的迅速发展，国家科委部署了在尖端科技领域十有关激光与储能的科研项目，其中液氦设备的研制巾杭州制氧机研究所负责。1967年，第一期下程任务研制100L／h液氦设备。研究所指派李永康、孙瑞瑾等人设计，先进行流程方案论证。1969年9月，明确厂技术设计任务，开展工作，确定采用液氮预冷双级透平膨胀机双压流程。该设备流程中用厂气体轴承透平膨胀机、螺纹翅片绕管式换热器、高真空多层绝热低温容器及无油润滑氦气压缩机等四项高难度的新技术。例如气体轴承透平膨胀机，工作转速达12×104r／min，为解决高速气体轴承稳定性，通过几百次的反复试验和修改，最后在轴承上采用了特殊弹性元件。

! L+ C3 [2 Q9 l, e4 S/ Y8 D杭氧厂于1971年制造完成。1973年安装在四川乐山。杭氧指派李大十二为项目负责人，处理安装调试过程中所出现的技术质量问题。这些问题仍是产品试制过程带来的。1975年开始初步调试，对四个问题作了重大改进。 / n8 u6 l, ~\①采取措施，解决氦压缩机的漏气问题。 % t, @8 S0 R- l6 w% U% F# E ②液化器泄漏，真空度低下，重新补焊。

③对一、二级换热器形式作了更换，选用高效铝板翅式换热器。 - U ]/ r0 h0 |% \\! D7 I9 K' K D$ P, N9 F* t, i% }

④对氦膨胀机制冷量小，重新设计了风机轮、调换喷嘴环及提高轴承气压力等作了重大改进。3 K7 }& R' c4 c6 _. Y7 U0 ^

从设计到凋试技术人员共有50多人，在调试现场攻克了许多技术难关，于1977年12月联合调试，第一次出了液氦，产量只有40L／h。紧接着成立攻关组，继续探索，反

复沦证，研究分析，找出原因，1978年3月的联合调试时，液氦产量达到60L／h。最后，杭氧对液化器作了部分改进，液化器内更换了大容积贮液槽；又更换了3～7级换热器，采用高效铝板翅式换热器；使用质谱仪检漏，排除漏点等，在1979年9月成套调试，取得了成功，液氦产量达到90L／h以上。至此，成套设备移交用户使用，投入正常生产。 5 \\\

12 氖液化设备研制(1974～1981)

2 S4 Q) P. T5 x$ a s$ D根据同家高能物理研究需要，研制1．5~2L／h氖液化设备，用作低温冷源(10K或-263℃)。杭州制氧机研究所指定吴健美等人。70年代初，该所与西安交通大学联合进行了双级同热式制冷机的研究。1974年杭氧所参加荷兰菲利浦公司引进的氖液化设备的调试，1975月开始对氖液化设备进行研究。制冷机内的蓄冷器、冷凝头、压缩活塞组件等关键部机都作了试验研究，经过四年多的努力，1981年底完成课题任务，并将1．5～2L／h氖液化设备的样机运抵北京中国科学院，经调试该设备的主要技术指标和运转性能均达到设汁指标。 & t& }4 n. P5 q ) Z\

13 低温贮槽研制(1961~1970) U' e) J; O+ L

1961～1965年，杭州制氧机研究所进行了低温绝热材料、粉末真空绝热性能测试及低温贮槽的内筒支承试验研究。1961年杭州制氧机研究所试验工场生产15升杜拉容器，接着研制100L／h液氢设备配套1200L／h液氢贮槽，采用真空(133×10-2pa)绝热贮槽和835升液氢槽车。1963年又研制了4000升液氢贮槽；同时研制了粉末真空绝热5m3、19．5m3液氧(液氮)级贮槽。 # Q# |. K5 c% x1 ? f

1967年开展真空多层绝热试验研究，对多种不同反射屏材料和隔热物组合的多层绝热性能进行测试。以试验数据为依据，1970年研制了1500升液氦贮槽。 3 M; d! k0 y( x: U# A, ~

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14 反击式透平膨胀机的研制(1962~1967) # g3 `! D9 L6 Y+ T1 Y ] Q' d

1962～1964年，杭州制氧机研究所谢贵法等人建立我国第一个透平膨胀机试验台位，并结合3200m3／h空分设备的试制任务研制成功第一台径流反击式透平膨胀机，其试验效率超过80％。同时，还试验成功了以热试代替冷条件的试验方法，有效地解决了透平膨胀机试验过程中的冲蚀问题，从而基本掌握了反击式透平膨胀机的设计和试验方法。 + b1 k+ p\

1964～1967年，杭州制氧机研究所完成了反击式透平膨胀机多种调节方法(包括转速调节、部分进气调节、转动叶片调节)的调节试验，试验成功了在试验台上绝热效率达85％的采用转动叶片调节和闭式径流叶轮的透平膨胀机以及带有无叶导流器的透平膨胀机，取得了同样叶型的闭式叶轮和半开式叶轮的性能比较试验结果，并开展了气体轴承的试验研究工作。杭州制氧机研究所在个别方面甚至接近或达到了当时的国际水平。 - _6 e: f8 x1 V7 R1965年起，开始设计、试制反击式透平膨胀机，1967年后，相继配用于3200、3350、6000m3／h等规格的全低流程的空气分离设备以及4000m3／h空气分离与氮洗联合装置等，从而进入产品试生产，及时满足了向全低压流程发展的要求。 8 T: K# P2 y3 S D$ c* K* n9 V) u5 E4 Y6 p

15 板翅式换热器的试验研究(1962~1977) - s8 k4 q* A' ]' V\

板翅式换热器是一种新型换热器。1962年12月杭州制氧机研究所，板翅式换热器制造技术课题经第一机械工业部批准，列入国家科学技术委员1967~1972年科学技术发展规划。杭州制氧机研究所指定林瑞深等进行板翅式换热器课题研究，于1963年委托杭

州制氧机厂中心试验室进行钎接工艺试验。经过一年时间的探索，在空气炉中钎出了一些小试样，取得了一些数据。1965年6月，杭州制氧机厂成立了由孙竟成、黄志纯、周寅焕等组成的板翅式换热器研究组。孙竟成等前往豫新机械厂等单位参观学习，总结了前一段空气炉钎接试验教训，决定采用盐浴钎接法进行钎接试验，对钎接炉、钎料、清洗等方面做了试验研究工作。1966年初起，板翅式换热器的研制工作开始以实验室转向工业性试验，并开始用整体式小盐溶炉进行钎接试验，到秋末，又建造一台1顿盐浴炉。1967年7月，该厂从80×80×50mm小试样开始，经过200×200×1100mm单元的钎接试验，直到钎出配于6000m3／h空气分离设备的310×400×610mm板翅式膨胀空气换热器，共先后进行了40次试验。1969年初，杭州制氧机厂在3顿盐浴钎接炉中首次钎出，112×210×1000mm切换式板翅式换热器单元，装配在15L／h液氧液氮设备上，于9月试车成功，成为第一台投入运转的国产小型板翅式换热器产品。

在此期间，开封空分设备厂也于1966年5月也开始了板翅式换热器的研制千作。1967年，空气炉钎接转向盐炉钎接试验，并于1969年7月钎出400×450×1lOOmm和400×300×800mm两种过冷器单元，配备在3200m3／h空气分离设备上，于1970年在马鞍山钢铁公司投入运行。 ; w0 p! [3 M4 E' o

3 v9 [1 Q I% a5 M4 d- w+ i5 b# T1970年8月，杭州制氧机厂还为卜海高桥化工厂乙烯设备钎成2台315×310×600mm、工作压力为40个大气八的中压板翅式换热器，为板翅式换热器的应用开辟了新领域。

1969年，全国出现了钢铁工业高潮，空气分离设备“会战”中，上海、辽宁等地大胆采用切换全板式换热器的全低压流程，迫于这一形势，杭州制氧机厂和开封空分设备厂在板翅式大型化方面尚未完全掌握的情况下，匆忙将板翅式换热器用在中大型空分设备上，投入成批生产。1969年5月，杭州制氧机厂为制造全板式的6000m3／h空气分

离设备而自制一台15吨盐浴炉，钎出了700× 700× 1800和700×700×2100mm的切换板翅式换热器单元，经试压发现这批板式单元的泄漏严重。又在1970年杭州制 氧机厂正在试制的第一套10000m3／h全板式空气分离设备匆忙赶制出厂。结果，在1971年11月进行成套 试车时，42个板式单元中有20个因漏气无法使用而报废。同样，开封空分设备厂制造的空气分离设备 上全部配用了切换板翅式换热器，结果也被全部报废。 4 R0 Z' L% H! a5 \\% @& T) {8 H V6 _1 Z, w8 z8 d7 M3 U

在严重的挫折面前，于1972年4月在开封召开“板翅式换热器制造技术攻关会议”，针对板翅式 换热器的质量问题，分析原因、交流经验的基础上制定了攻关措施，成立了攻关组，在开封空分设备 厂进行试点。经过4个月，攻关组钎出了8台750×520×2000mm的切换单元，除2台外，其余6台 都通过了工作压力为0～5．3大气压，超过25万次的模拟疲劳试验，完成了预定试验任务。1972年3~ 5月，杭州制氧厂吸取教训完善了工艺后，抽出3台750×750×2100mm切换单元进行长期疲劳试验， 其中2台的疲劳试验达到100万次，1台在96．86万次时才产生漏气现象。当年，杭州制氧机厂为援外 空气分离设备而配套生产的板翅式主冷凝器单元，成品率达85％以上。

1972年9月11日在开封召开了“板翅式换热器制造技术攻关经验交流会”上通过了板翅式换热器的通用技术条件以及有关零件制造、精度、清洗、总装、钎焊、试验等7项工艺守则，并讨论出厂标准。1972~1977年杭州制氧机厂共生产板翅式换热器单元1000余台，开封空分设备厂牛产700余台，成品率达到92．2％～94．4％。

板翅式换热揣的研制，完全是“自力更生”的方针指引下进行的。通过攻关试验，达到了使用要求，掌握了一整套板翅式换热器技术。这些都为发展全板式大中型空气分离设备奠定了基础。 8 r) I# I% N& V3 I ! r% s% _0 U# [8 s

16 第一套全低压流程设备的研制(1964~1970) 4 D- W2 _\ (1)石头盘管式蓄冷器流程的空分设备 ! N* e2 F# H( [) T, }

_. X; Y9 d3 M8 b60年代初，根据化肥厂业合成氨装置的需要，决定开发全低压流程3200m3／h空气分离设备。杭州制氧机厂指派陈逸樵担仟主任设计师，负责该产品的开发设计，1964年1月，通过技术审查。此后不久，北京石景山钢铁公司的30吨转炉氧气顶吹炼钢试验成功，国务院在全国推广这种先进的炼钢方法，急使要更大规格的空气分离没备，1965年杭州制氧机厂转向试制6000m3／h(氧)空气分离设备。该厂指派陈有章担任6000m3／h(氧)空气分离设备的主任设计师。同年6月，由该厂副厂长田同英带队，组织有关技术人员前往石景山钢铁公司，对该公司从日本神户制钢所进口的6000m3／h(氧)空气分离设备参观学习，并获取了一些技术资料。随后，杭州制氧机厂将分馏塔及塔内容器由铜改为铝结构，将塔板由单溢流口改为双溢流口，将辅助冷凝改为液氧泵循环，将主冷凝蒸发器短管结构改长管结构，将大口径低温截止阀采用暗杆结构加铝接管，还添置了一个板翅式膨胀空气换热器以作推广板翅式换热之用，于1965年11月完成了设汁。 ; Y7 _7 |5 R' w) Z

# W3 H2 [& e6 c# L7 o/ e开封空分设备厂接受试制3200m3／h(氧)空气分离设备的任务后，指定吴廷琚担任主任设汁师。按进口6000m3／h空气分离设备参观获取的技术资料，对流程重新进行了组织和计算，并在液窄液氮过冷器采用了板翅式换热器，也于1965年底完成厂设计。 2 j1 [6 d6 g; \\

1965年12月在杭州通过了6000m3／h和3200m3／h空分设备的全低压流程技术设汁方案审查。1966年起，这两套空气分离设备转入了部机设汁和产品试制。1968年杭州制氧机厂试制完成第一套石头盘管式蓄冷器流程的6000m3／h全低压空气分离设备；1969年，开封空分设备厂试制完成第一套同样流程的3200m3／h全低爪空气分离设备。这两套设备于1970年10月分别在武汉钢铁公司、马鞍山钢铁公司投入运转。从此，气体分离及液化设备工业正式进入了全低压空气分离设备的生产领域。 8 s% g' z! X! Q1

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(2)切换板翅式换热器流程的空气分离设备

% r! ]+ I0 R2 Y1968年，杭州制氧机厂开始试制10000m3／h空气分离设备，并由林方光担任主任设计员，按全板式设计。1970年9月，完成了第一套10000m3／h空气分离设备，交付鞍山钢铁公司安装。这套设备只运转27天被迫停车，以后共调换三批切换板翅式换热器，才重新投入运行，但仍然暴露小透平空气压缩机、透平膨胀机以及设备等问题，导致整套设备电耗高，产量达不到设计指标。1970～1975年，共生产5套，仅有2套付诸安装，间断运行。 ' ]4 C+ i6 v$ O/ s

10000m3／h空气分离设备试制投产后，又有几种规格全板式中型空气分离设备相继投产。1970年试制完成全板式6000m3／h空气分离设备，1970年12月在浙江衢州化工厂首次投入运行；全板式1000m3／h空气分离设备于1972年10月在天津华北氧气厂首次投入运行。同时，开封空分设备厂设计的全板式1500m3／h、3200m3／h空气分离设备，1971年完成试制，1972年7月在湖北鄂城钢厂首次投入运行；1972年底完成试制的全板式3200m3／h空气分离设备，于1976年9月在陕西兴平化肥厂首次投入运行。这些设备，大都在产品性能和运行可靠性方面不同程度地存在着与10000m3／h空气分离设备类似的问题。

7 q4 L8 M, ]' }! `) d这些设备的试制过程，还带动厂有关各厂在离心式空气压缩机、离心式氧气压缩机、离心式液氧泵、离心式鼓风机、板翅式换热器、自动切换程序控制装置等重要配套机组的设计、制造技术上获得发展，并促进了仪、电控设计的水平和配套能力的提高，对气体分离与液化设备的技术进步起到了一定的作用。 ( z6 f6 M8 y$ Q& Y8 c17 300、600m3／h空气分离设备试制完成及空气分离设备生产系列的形成 5 P0 L+ E% P3 |# p: d1964年第一机械工业部下达试制300、600m3／h小型空气分离设备。在部、局的组织下，组成联合设汁组，在杭州制氧机研究所开始了流程设计工作。

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(1)300m3／h空气分离设备流程设计，首次选定了带中压透平膨胀机流程，1969年8月，邯郸制氧机厂重新开始设计，在杭州制氧机研究所陈允恺等的指导下，经张跃庭、梁广兴等设计人员，只用4个月的时间，就完成了全部设汁汁算。新设计在流程中首次采用了杭州制氧机研究所于1968年9月试验成功常温分子筛吸附净化空气的新技术，使流程设汁更加具有先进性。1970年，第一套常温分子吸附净化、带透平膨胀机中压流程的300m3／h空气分离设备在邯郸制氧机厂投入制造，于年底完成，在厂内进行联合试车，对暴露的问题进行了整改，当年投产6套。1972年，邯郸制氧机厂制造的300m3／h空气分离设备安装于桂林钢厂，于1973年1月投入运行。该设备与同类型产品比较，具有流程简单、机组较少、压力低、能耗省、运转稳定、操作方便等优点。 ' h) r2 E6 p* N0 F: m, n(2)600m3／h空气分离设备联合设计组经过调查访问，于1967年3月完成了流程，决定在我国小型空气分离设备中首次采用全低压流程，并考虑全铝结构的分馏塔，切换板翅式换热器等。4月起，在哈尔滨开始了工作图设计。7月设汁完成，随即转入试制。在这套设备试制时，考虑到板翅式换热器在设计制造上还不够成熟，仍采用石头盘管蓄冷器。300、600(800)m3／h空气分离设备的试制完成，加上一批1000m3／h以上大中型空气分离设备的相继投产，形成在8～10000m3／h(氧)空气分离设备规格齐全的产品系列。 0 a; e( P\ . G\

18 小型空气分离设备新技术的研究和推广

(1)1967年底杭州制氧机研究所开始在上海燎原化工厂首次进行中压常温下用分子筛吸附水分、二氧化碳、乙炔的试验，于1968年9月完成了试验，并在现场召开会议作了推广；继后在上海第五钢铁厂氧气站进行了高压常温下用分子筛吸附空气中水分、二

氧化碳、乙炔的试验，同样获得成功。这些试验表明；用分子筛吸附器来代替原来的硅胶干燥和碱洗塔，可使清除程度提高、操作维护方便、碱蚀现象消除，运转安全可靠。而且，由于干燥塔和碱洗塔合并，简化了流程，减少了设备和投资。1970年，杭州制氧机研究所在《深冷简报》作了连续刊登试验报告和设计方法，将这项新技术向全国推广，立即在广大用户中引起强烈反响。此后，在短短的两年中，全国95％以上的小型空气分离设备使用单位都采用分子筛吸附器。 `: J- r/ ^% D7 L. U d

$ `' U1 n: P, N# m: I* E* c(2)1967～1968年间，杭州制氧机研究所对中压活塞式膨胀机由有油润滑改为无油润滑，由长活塞结构取代短活塞结构，使气缸冷区和热区分开，减少摩擦热传人冷区，从而将膨胀机效率提高到60％以上。还将双缸改为单缸，使零件由原来的1600多件减少到914件，机器的重量、体积和加工、装配于序约减少了1／3，钢材消耗减少2／3。这种长活塞的隔热气缸无油润滑膨胀机于1970年起在全国普遍推广。 5 J' g1 @# L+ R% f% J5 h

3)1975年底，西安交通大学陈纯正等完成了配于150m3／h(氧)空气分离设备的气体轴承中压透平膨胀机的初步设计，在江西制氧机厂设计工厂化后，1977年底，江西制氧机厂完成了首台气体轴承中压透平膨胀机样机的组装。1978年1月进行试运转，转速达到107130r／min，但只转了5分钟即出现“卡机”故障。此后，江西制氧机厂邵平、陈福民、赵仑等人又进行了十多次运转试验基础上，抓住气体轴承的稳定性这一关键进行攻关，对机器的结构和制造工艺等作厂较大的改进，终于在1978年8月研制山可在12～14×104r／min的转速下长期稳定运转的新样机。1979年1月，这台新样机在江西制氧机厂制氧站配于150m3／h(氧)空气分离设备试车成功。同年12月，对气体轴承十压透平膨胀机进行技术鉴定认为：该机与单缸活塞膨胀机比较，零件减少了87％，重量降低了98．67％，效率高、运转稳定。这一研制成果获得丁国家三等发明奖。 ; i! [) B7 c, X% v5 l1 E

吴县制氧机厂(现苏州制氧机有限责任公司)与西安交通大学合作研究，成功开发了多排切向小孔供气及双气膜气体轴承中压透平膨胀机。1982年通过部级鉴定后投入批量生产。这是国内外首次采用新型中压透平膨胀机。 ( J* z5 `9 r7 o% { f

19 微小型分子筛吸附制氧设备研制 3 q- F! Q; I\

( ]& I1 s3 A+ v5 o0 E$ m- \\1966年，杭州制氧机研究所开始研究采用分子筛吸附原理制氧。为了解决高原、野战医院用氧问题，1969年杭州制氧机研究所与天津卫生装备研究所等研制能以人背马驮方式转移的微小型制富氧设备。1970年，240L／h、500L/h两种医用人背马驮微小型分子筛制富氧设备试制完成。相继，全国有冶金、化肥、医疗等十几个单位开展PSA制氧技术的试验研究，建立实验室，用上海、大连国产分子筛制取富氧选型试验，在此基础上，建立了数套制富氧的千业设备，较典型的有本溪钢铁公司650m3／h加压真空解吸三塔流程均压式制氧获得纯度86％～90％O2；丹阳化肥厂5t／dO2、陕西化肥研究所60mVh及西南化工研究院60m3／h都采用超大压常压解吸三塔或四塔流程，获得60％的富氧纯度。由于设备技术经济指标落后、可靠性差，主要的程控阀门及分子筛吸附剂等关键技术未得到完全解决，未能工业实用化。只有天津军事医学卫生装备研究所和吴县制氧机厂(现苏州制氧机有限公司)8m3／h变压吸附制氧设备(氧纯度90％)产品得到了工业应用。

20 第一套焦炉气分离设备和空分氮洗联合装置研制 & U) h, h0 {\

1965年起，开封空分设备厂开始由吴廷琚为主任设计，着手研制8500m3／h焦炉分离设备，试制完成安装在首都化肥厂投入运转。

1966年，开封空分设备厂郭洪业和第四化工设计院张翊人为主完成了4000m3／h空分氮洗联合装置联合设计。同年4月通过了技术设计审查，不久，开始在开封空分设备

厂试制，试制完成后，1975年安装在新疆生产建设兵团化肥厂投入运转。 $ q3 m8 {: c- Q\21 第一套高纯度制氮设备

0 m9 Q% O% C( v- Z1974年6月，为了适应我国石油化工、化纤、玻璃及合成革等下业需要，开封空分设备厂接受了试制3000m3／h高纯氮设备的任务。同年7月，由马如周等开始着手设计工作，提出废气膨胀单塔精馏的新流程。1975年3套3000m3／h高纯氮设备试制成功，提供辽阳石油化纤总公司，于1978年10月投入运转。1979年，开空开始分子筛预净化技术的研究。王振国等人首次设计采用分子筛净化全低压流程的在1000m3／h高纯氮设备，并安装在烟台合成革厂，于1983年3月开车出氮。1987年，安装在上海耀华皮尔顿有限公司1500m3／h高纯氮设备开车出氮，氮气纯度达到99．9999％，含氧量为0．1×10-6。 6 `% A p( a$ w2 n3 ~! b/ S 2 Z7 \\ e; n# `3 H4 E& X8 i2 Q

22 第一套10×104t/a合成氨驰放气提氩装置

7 ?% Z! e8 ]' [! S5 c# ~% G1974年11月，杭州制氧机研究所、西南化工研究院联合设计第一套10×104t/a合成氨驰放气提氩装置，由杭州制氧机厂试制完成，装在四川沪洲天然气化工厂投产，产纯氩17.5×104m3/d。 $ A) q8 v: a\ ( z# @: T4 Y4 H6 E1 F2 N

23 第一套空气分离设备附加气体液化装置

, t* s5 A8 _& S& g0 T; E1977年12月，杭州制氧机研究所、第一机械工业部第一设计院和北京氧气厂等单位联合设计，由杭州制氧厂制造，安装的第一套空气分离设备附加气体液化装置（生产液氧或液氮），在北京氧气厂投入运行。 ' X* \\\24 莫干山会议与大型制氧机质量 0 j5 V1 H/ m\

1978年6月，第一机械工业部“制氧村L及技术规划座谈会”在浙江莫干山召开。会议主要研究了10000m3／h(氧)空气分离设备和3000m3／h高纯氮设备质量攻关、空分配

套及成套交货范围、行业发展规划及专业化协作等问题。十同科学院学部委员沈鸿副部长到会指导。 5 K, N$ W/ x/ t3 z* w) l1 t5 a 9 G) z. q$ Z/ H( B+ c8 z\ 25 学术交流要览

J5 t& n\1961年9月，杭州制氧机研究所陈大慈、中国科学院洪潮生赴英国伦敦参加国际制冷学会第一委员会会议。

- a) I3 z, x1 e7 q: D1963年8月，杭州制氧机研究所陈大慈、商业部饶辅民等4人赴联邦德国慕尼黑参加第11届国际制冷大会。

1978年7月中国制冷学会第一学组和第二学组联合举行第一次学术交流会，参加人数162人，论文108篇。会议决定成立深冷设备和制冷没备的第二专业委员会。

第二部分：1979年至今

1 向林德公司引进两种流程10000m3／h空气分离设备技术

1978年，国家有关部门开始寻求从根本上解决大型空气分离设备技术水平和产品质量问题的新途径。第—机械工业部提出，以技贸结合的方式，在引进设备的同时引进国外技术。同年12月12日，以中国技术进出公司为买方及技术引进方，由联邦德国林德公司山售切换板翅式换热器和分子筛流程两种形式的10000m3／h空气分离设备技术，包括提供设计、计算、制造、质量控制与试验等技术资料，并合作生产。此后，1979年3月7日林德公司又转让了低温甲醇法、液氮洗和28000m3／h空分装置的技术，并合作生产。引进任务由杭州制氧机厂为主负责。1979年4月、5月至1980年，131人月分四批到林德公司培训。1980年5月林德公司供齐五种稀有气体全提取的10000m3／h空气分离设备的成套图纸、工艺装备方面的部分资料及林德公司标准等。

在消化吸收引进技术中，杭卅制氧机厂应用电算模块，对原有的产品系列进行验算对比，并通过新老设汁方法的对比分析，找出国产大型空气分离设备性能差、指标低、设计不合理的症结。同时，对引进技术中的一些关键结构设计列出科研课题进行试验验证，以掌握关键技术。通过引进技术的消化吸收，使国产的大型空气分离设备技术水平有了明显的提高。

2 铝板翅式换热器翅片冲床研制(1974~1979)

1974年，杭州制氧机厂老工人吴有富开始设计一种翅片冲床，于1975年至1977年试制了5台，使翅片冲制质量有了较大的提高，但冲床的结构较复杂。

1975年，开封空分设备厂技术员程典开始研究、设计出一种结构新颖而简单的锯齿型翅片冲床及模具，于1977年开始投入试制。

1978年，杭州制氧机研究所孙竟成组织老工人梅朋达等成立锯齿型翅片冲制设备的研究课题组，继续研究翅片冲床，并在程典设计的图纸上作了进一步改进与试制。开封空分设备厂和杭州制氧机研究所通过互相交流和各自的努力，终于在1979年分别将板翅式换热器锯齿型翅片冲床研制成功，冲制出质量稳定的翅片为此，程典丁l 980年获得国家二等发明奖。

3 首次出口板翅式换热器翅片冲床专有技术(1979～1980)

1979年7月14日，杭州制氧机厂与联邦德国林德公司签订了一项专有技术合同，杭州制氧机厂向林德公司出口自行设计研制成功的包括4种4台冲床和5种6副模具在内的板翅式换热器生产线，并转让相关的全部技术资料和许可证。杭州制氧机厂精心制造出口冲床和模具，于1980年3月，经德方人员验收后，发往林德公司，还培训德方人员2人月。此后，杭州制氧机厂又为林德公司设汁制造新型的导流片切割机并

提供全部技术资料，还增购1台翅片冲孔机。这是中国机械工业第一次向西方发达国家转让专有技术，在国内外产生了一定的影响。 4 调整结构扩大产品领域(1979~1981)

根据市场需要，1979年以后的几年间，气体分离及液化设备工业根据产品结构相似、工艺相近，利用现有技术装备优势的原则，开发一批新产品。在中国空分设备公司的组织下，一些厂、所以联合设计等形式，由四川空气分离设备厂、自贡市机械一厂、邯郸制氧机厂联合开发的溶解乙炔成套设备。1982年4月纳入了行业的产品范围。 由江西制氧机厂、杭州制氧机研究所和水运科学研究所联合开发的冷藏集装箱。1981年，开封空分设备厂试制成功同内第一座1000吨金属装配式冷库。四川空气分离设备厂为环境保护试制出氧气曝气污水处理设备。杭州制氧机厂开发了二氧化碳压缩机、食品发酵和药用透平压缩机，还先后试制了啤酒灌装机、塑料带同织机等适销对路的轻工机械。自贡市机械一厂大力发展气体钢瓶生产，于1981年建成厂液化石汕气钢瓶生产线，1983年建成了溶解乙炔钢瓶生产线，钢瓶数量年达到10万只以上的生产能力，投入批量生产。

5 第一套沸石分子筛变压吸附设备研制

70年代木期，上海化工研究院建成实验装置和25m3／h半工业规模变压吸附制氮设备，是国内最早开发出沸石分子筛(ZMS)作吸附剂的流程，氮作为吸附相，抽真空解吸得到产品氮气，纯度可达到99．5％。1981年三套25m3／h变压吸附制氮设备推广应用粮食杀虫、金属热处理等。分子筛(CMS)作吸附剂的流程合理，单位能耗低等特点被广泛采用。国产炭分子筛由上海化工研究院开发成功，但质量和性能上制约了PSA制氮技术推广应用。90年代初，大连理工大学进行系统研究，将碳分子筛成果转让给浙江长兴化工厂，于1992年实现了工业化生产，标志着炭分子筛技术已接近国际水平，

结束了依赖进口的历史。此后，温州瑞气空分设备有限公司、杭州制氧机集团公司等相继开发研制了PSA制氮设备。近20年来，上海化干研究院已推广变压吸附设备300余套，申请了发明专利。国内容量最大的5000m3／hPSA制氮设备由上海化工研究院设计制造，安装在洛阳石化总厂，于2000年3月投产。陔设备可以制得两种不同纯度的氮气产品；粗氮产量5000m3／h，纯度95％；通过下游净化装置获得，精氮产量3000m3／h，纯度99．999％。它的研制成功，说明变压吸附设备已向大型化发展。 6 40~50L／h液氧液氮设备研制(1979~1984)

根据任务，由四川深冷设备研究所设计、四川空气分离设备厂试制40~50L／h制氧制氮车。1978年8月拟提出的流程方案未获得通过。1979年6月，陈金方任总设计师负责拟定的带高压空气循环膨胀制冷的全低压板式的液氧泵内压缩流程方案经双方审查获得通过。1979年底完成技术设计。1981年样机试制完成。1982年3月在厂内开始地面试验，第一次联动试车，一直到12月，先后经过19次试验和整改，经过不断的技术改进，而试制成功的。1983年3月至12月，又先后在昆明海拔2000米高原试验、重庆39℃高温试验及齐齐哈尔—30℃低温试验，均达到各项性能指标，运行稳定可靠，获得通过。与此同时，1979年工厂还根据任务，试制1200升液氧槽车。1980年初开始研究、设计工作，同年9月制造小一台样机。通过厂内进行蒸发率测定和在康定市进行高原性能测试及模灌充试验，绝热性能好，在各项技术经济指标，均达到了设计热性能好，在各项技术经济指标，均达到了设计要求。1984年11月，通过国家级定型技术鉴定。它的研制成功，为国内车载制氧制氮设备制造又闯出了一条新路。该车1985年获得部级科技进步成果二等奖。 7 第一套高压气化充装车研制(1981~1984)

1985年5月，根据国家任务，由四川空气分离设备厂试制高压液氮气化车。1981年下半年开始进行调研，并拟定厂流程方案。车上装有低温液体贮槽、低温液体泵、

高压气化器及充装系统等构成。低温贮槽容积1．2m3，采用玻璃纤维真空绝热，用泵实现液体转注及加压，液体泵输送压力为35MPa。方案经双方审查，并完成最终设计。1983年4月完成了样机试制。同年6月通过国家级技术鉴定。陔车研制成功，开创了我国高压充气技术的新途径，曾先后用于基地卫星发射充气。1984年获得国家科技进步二等奖。该车也町用液氧介质为宇航员提供上天的呼吸用氧。除应用于国防外，还可广泛用于石油、化工、城镇供气等部门，特别适用于高压液氮压注强化采油，压力可高到70～105MPa。

8 第一套油田气深冷分离装置研制(1982～1986)

由四川深冷设备研究所设计、四川空气分离设备厂制造的第一套7×104m3／h山压带液透平膨胀机制冷天然气分离中间试验装置装在四川中坝气田，于1982年投产。1983年，由易希朗任主任设计师，开始设计处理量50×104m3／h油田气分离装置。设备采用带氨预冷的透平膨胀机制冷的流程，从油田气中回收丙丁烷以上烃类。设备于1983年完成设计，1984年完成制造，1985年安装在胜利油田。

1986年1月开车成功，正式投产。丙烷回收率达86％，能耗3000kJ／kg轻油，连续运转周期8000h。1987年通过部级鉴定，填补国内空白。该产品获国家科技进步二等奖和国家优质产品金奖。此后,四川空气分离设备厂相继开发出(5～50)×104m3／d产品系列。

9 14～15k氦制冷设备研制(1982～1987)

1982年，根据航天气象卫星所需低温14～15K氦制冷设备，杭州制氧机厂指定陈有章负责，并指定孙瑞瑾、吴健美等人进行方案论证。1983年8月16日对提出的产品研制方案进行研讨，并于9月16日通过航天部的评审，确定采用带液氮预冷单级膨胀的克劳特液化流程。接着杭州制氧机研究所指派吴健美等17人参加设计工作。在氦压

缩机试制中，为了保证无泄漏可靠运转，采取7项技术措施。透平膨胀机采用静压气体轴承。在研制膨胀机过程中，解决了26×104r／min高转速轴承稳定性、高效率小直径叶轮加工、氦气无泄漏密封环及川空50m3／hPSAO变化吸附设备微型转子的动平衡等关键技术。设备于1985年9月制造完成。1986年安装在上海。1987年10月一次调试成功，各项技术性能指标，均达到设汁要求。本设备又经1987年12月、1988年3月、4月至6月多次进行红外定标试验使用考验，系统稳定，性能优良。 10 第一套变压吸附(PSA或VPSA)制氧设备研制

1982年，四川深冷设备研究所、四川空气分离设备厂承担了国家“六五”时间科技发展攻关项目——变压吸附制氧设备研究。1984年开始进行PSA制氧技术的开发研究，指定刘世合为项目负责人。试验工作先建立50m3／h规模的，中间工业试验台。试验装置采用超大气压常压解吸三塔流程，吸附剂用国产分子筛。在试验和上获得了大量试验数据，达到试验目的于1987年样机通过部级鉴定，该样机研制成功，为后来PSA设备的开发奠定了基础。接着，1990年设计了第一套三床(塔)真空解吸的150m3／hPSA制氧设备，完成制造后，1991年6月装在重庆北碚玻璃仪器总厂投入工业运行，氧气产量140m3／h、氧气纯度90％。运行实践表明，我国VPSA制氧设备步入了实用化。该厂，义陆续开发出300、600、1100m3／h等VPSA制氧设备。此后，西南化工研究院、成都华西化千科技有限公司、开封空分设备集闭公司等相继开发了真空解吸流程的变压吸附制氧设备。国产最大的3200m3／hVPSA制氧设备，由成都华西化工科技公司提供，2000年在贵阳特殊钢有限公司投产，标志我国变压吸附设备走上大型化，为冶金行业探索出新的制富氧工艺路线。

11 第一座千吨组装式金属冷库和15000吨气调库开发研制(1982~2001)

80年代初，开封空分没备厂成立制冷设备研究所和制冷设备工程公司，大力发展食品的冷藏保鲜、加工、储存等设备。1982年，为郑州外贸公司建造了第一座1000t

金属组装式冷库，并取得成功。该冷库以钢结构作承重结构，用聚氨酯夹心保温板作围护结构，是一种全新理念的冷藏库。该冷库建成结束了我国不能建造金属组装式冷库的历史。1983年，开发成功流态速冻机，用于福建福清冷冻厂，快冻只需12分钟，即可到-18℃。1984年，成功开发了平板速冻机，解决了小包装食品速冻。1985年5月12日，引进联邦德国成套聚氨脂夹心板生产线及金属组装式冷库建造的全套技术。1987年6月安装完成，7月投入生产。生产线年生产10万m2，可建1000t冷库30座，已成为大型装配式冷库生产基地，同时完善厂工厂标准化工生产。1994年，适应市场需求，研究开发金属组装式气调冷库、1995年设计完成第一座大型15000t组装式气凋库，安装在山东龙口，1995年10月15日，该气调库通过新加坡复发中记集闭交工验收，并对该库的质量给予很高赞扬。1998年5月，又为西安华圣公司建造万吨气调冷库，2001年被国家经贸委认定为国家级新产品。2000年，由同家环保局泡沫行业淘汰ODS特别工作组推荐，经联合同发展汁划署批准，获得了蒙特利尔多边基金赠款53．4万美元，用于聚氨酯夹心板生产线的氟利昂替代项目的技术改造，实现了聚氨脂发泡P1146替代F1l。2001年4月3是，改造项目通过了联合同发展计划署的验收。 12 高真空容器和热沉的研制(1984~1999)

1965年3月，杭州制氧机厂为中国科学院和航天510所分别试制丁KM1和KM2真空容器和热沉。杭氧指定许安邦负责工艺，在试制过程中，经多次反复杳漏试验，在焊接技术有了突破，达到热沉在13×10-6Pa高真空，冷态-196℃～热态200％下，使用无漏率。1969年，又试制了KM3φ3500×5000mm热沉。热沉在用户地面模拟试验期间，完全满足了要求，为东方红卫早上天提供丁配套设备。

1984年2门，杭州制氧机厂为航天511所制造了φ6000×10000mm的大型紫铜结构热沉。这些热沉可用于13×10-6Pa高真空，冷态-258℃，热态200℃下无漏率。为

航天风云系列气象卫星的多次远红定标联试提供了主要地而试验设备，满足丁卫星试验配套技术要求，成套设备于1989年10月在北京通过部级鉴定。

1997年11月，杭氧为航天508所研制了中4000×8200mm真空容器和热沉。1998年8月又为航天511所研制了φ5000×12000mm载人航的热沉。在此类热沉研制中，首次采用异种金属焊接结构，在王志宏负责的焊接试验组，进行了多次试验获得成功。这种热沉的研制成功，保证卫星相机试验和神舟系列载人的航天飞船的上天提供了地面试验设备。

1999年初，苏氧勺两安交通大学合作完成了我国KM6载人航天器空间环境模拟实验设备制冷系统氦气体轴承透平膨胀机的研制。1999年6月25日，在参加神舟号飞船大型热真空实验中，该杉L取得了成功，为神舟号飞船提供制冷系统，同时也积累了氦气体透平膨胀机经验。KM6航大器空间环境实验设备荣获2001年中国高校科技进步二等奖。

13 第一台增压透平膨胀机的氮气液化设备研制(1984~1985)

1984年，开封空分没备厂为仪仟化纤联合公司设计一套YPN-1200则氮气液化设备。其中采用增压器回收膨胀功的增压透平膨胀机是国内第一台自行设计制造的。1985年4月21日试车成功。现场测试，各项指标均达到设计要求，膨胀机每小时能回收膨胀功率100kWh，一年可节省电80×104kwh。增压膨胀机在空气分离设备中的广泛应用开辟了一条节能的新路。

14 多孔表面管冷凝蒸发器技术开发(1984~1992)

1984年，杭州制氧机研究所立题开发冷凝蒸发器的多孔表面管技术，并开展“多孔表面管(高热流管)是一种很有发展前途的强化换热技术，将会得到进一步的发展与广泛应用。1986年起，开始对多孔表面管制造工艺——烧结法和喷涂法进行筛选试验。

1987～1988年，先后与天津大学和浙江大学合作，以丙酮和液氮为工质的传热性能试验。1989年，杭州制氧机厂立项“多孔表面管冷凝蒸发器传热和结构研究”，并结合新150m3／h空气分离设备产品开发，进行产品设汁和工业试验。1990年，完成了多孔表面管冷凝蒸发器设计、制造，并在新150m3／h空分设备产品上试验，获得成功，主冷传热温差由2．5℃减小至1．1~1．2℃，节省能耗5％～7％。1991年，将新150m3／h空气分离设备安装在镇江氧气厂，并投入使用，1992年通过考核。用户评价技术经济指标先进、性能工况稳定、运行操作压力仅为1~1．2MPa，节能效果显著，总体质量水平高。迄今为止，已推广生产了近百台套应用于150m3／h空气分离设备。多孔表面管冷凝蒸发器已申请国家实用新型专利(91200215．8)。

15 类环状流微液膜蒸发板翅式冷凝蒸发技术的研究开发(1986～1994)

1986年，杭州制氧机厂和西安交通大学合作共同立项，研制新型高效冷凝蒸发器，以适应空分设备大型化后的需要。1987年在模拟实验的基础上，筛选了五种翅片规格，制成试件开始对板翅式换热器的沸腾试验。在总结了各种翅片传热性能的资料后，设计了一台小型工业实验用冷凝蒸发器。以期在丁业应用中实现在实验室内所求得的数据。因此所使用的翅片为实验室内最佳翅片，所设计的结构，尽量模拟实验室内条件。该实验装置在1994年取得了效果，验证了实验室内所得数据的可靠性。该实验型冷凝蒸发器可推广应用于小空气分离设备上。

1995年4月，正式开始了大型冷凝蒸发器的结构性实验，试件高度和大型主冷相适应。共进行了12种结构的试件实验。其中包括双沸腾液池型结构、中间补液型结构、通道中间补液型结构、沸腾通道单面加热和双面加热型结构等试件。在这些试件实验数据的筛选下，1996年7月，制定了在中型制氧装置中应用的冷凝蒸发器设计方案，并设计了杭钢6500m3／h制氧装置中的冷凝蒸发器。该装置于1999年4月开车，已连续运行了45个月。和同类型产品相比，在体积、重量相同时，温差由1．3K降到0．57K，

下塔压力降低，使单位氧能耗降低4．2％；在温差相同时，其体积、重量可下降30％以上，一台6500m3／h主冷可节约制造成本25万元以上。

1998年10月，类环状流微液膜蒸发板翅式冷凝蒸发技术通过省级鉴定。2001年度获得国家技术发明二等奖，获奖人员有吴裕远、阎振贵、陈流芳、毛央平等。2003年2月，用该技术研制的新型冷凝蒸发器通过省级鉴定。这一技术可解决大型空气分离设备的主冷凝蒸发器安装在上下塔之间，提供了保证。 16 全低压小型空气分离设备研制

1992年，哈尔滨制氧机厂对小型空气分离设备进行改革，在国内首次大胆尝试采用传统正流空气膨胀的全低压全板式流程的350m3／h空气分离设备。1992年11月产品出厂，1993年1月安装在江阴钢厂，2月正式投产，经过一年时间的连续运行考验，于1994年1月14日现场测试，各项指标达到设计要求，并通过部级组织的专家评议鉴定。性能测试表明，350m3／h空气分离设备以全低压分流程型式山现，具有制氧电耗少，节能效益显著，可以推广应用。

17 第一套增压膨胀流程的6000m3／h空气分离设备研制(1986~1990)

1986年1月，杭州制氧机厂徐谦先等人对当时国际上使用的最新增压膨胀空分流程的计算进行了探讨。为厂掌握增压膨胀流程的计算方法、参数选择、膨胀功转换成压缩功的效率等技术难点自行摸索，经过半年的努力，掌握了流程计算的方法。在流程中，采用带增压风机的透平膨胀机，是新流程的关键机组。技术难度在于膨胀机叶轮和增压机叶轮性能匹配、高速轴承及三元叶轮的设计制造等， 与西安交通大学合作进行三元叶轮的设计。项目攻关课题还包括采用全可控涡理论设计的三元轮的单轴空气透平膨胀机以及国内首次采用DCS控制等五种新技术。1986年8月，在边设计边攻关的情况下开始了增压流程型吉化6000m3／h空气分离设备的课题研究、方案设计工

作；1987年4月各机组陆续通过方案审查；1987年6月完成设计；1988年6月制造完毕；1989年3月安装在吉林化肥厂，9月进行单机试车和性能测试，10月19日调试出氧，获得了一次性试车成功。经过连续一年时间的稳定运年，于1990年10月18 日在吉林通过同家部级组织的专家鉴定。增压膨胀流程的6000m3／h空气分离设备的开发成功，超过了技术引进时的产品年代水平，实现了我国空气分离设备全系列的技术升级换代。新一代技术已广泛应用于10000m3／h等级，最大的容量为湘谭钢铁厂的14000m3／h大型空气分离设备。1993年向印度埃沙钢厂出口10000m3／h大型空气分离设备，开创了国产大型空气分离设备出口前景。

吉化6000m3／h空气分离设备与同类型不增压膨胀流程比较，氧的单位电耗下降厂10％，该产品在1991年获得国家节能产品称号。 18 国产化大化肥首台高压绕管式换热器研制(1988～1999)

1988年，石油化工部下达8．1MPa绕管式换热研究的重点科技开发项目，由西安交通大学、兰州石化设计院等重点解决自行设计，围绕设计计算软件的研究开发，提出研究方案，建立试验台，以及物性数据库、设计编程并完成热态并网试验。开封空分集闭有限公司承担研制高压绕管式换热器。张建人、李建伟等人参加技术攻关，经过绕管厂装、焊接工艺试验等技术攻关，1996年底为宁夏化工厂设计试制了首台国产化绕管式换热器，重7．77t，用于30×104t／a大化肥的E7位号相变换热器。在制造现场，由中国石化总公司技术中心主持，对高压绕管式换热器制造质量组织专家评审，符号国家制造法规。经过三年稳定运转，于1999年底通过厂部级专家鉴定。这台高压绕管式换热器的研制成功，结束了我国石化行业泫产品全部依赖进口的历史。1999年又为渭河化肥厂进口的40000m3／h空气分离设备试制了大型高压11．45MPa绕管式换热器，重70t，并使用取得成功，得到美方监制专家赞扬。今后，这种结构型式的换热

器在大化肥、空气分离、天然气液化、煤气化、乙烯工程及核工业领域中得到广泛应用。

19 第一套大膨胀比的增压中压透平膨胀机研制(1990~1992)

1990年4月20日，杭氧为天津伯克气体有限公司提供两台配全液体空气分离设备的带增压机的中压透平膨胀机的开发设计和制造。在1988年，该公司曾要求杭氧开发研制压力高、单级膨胀比大于30的中压膨胀机，但由于当时如此大膨胀比国内没有做过，也没有看到国外资料，国内没有厂家愿意承接这项目，时过两年，杭氧承接厂，并指派樊光荣、蔡同成两位主任设计师，开由设计、工艺相结合人员参加开发设计工作。以调研到计算、气动设计、方案比较、总体结构设计共用了八个月时间。在设计中，采用叶轮背的平衡腔来平衡轴向力、缩放型喷嘴喉部的超音速流动等新技术。1991年6月完成工厂内装配，并完成型式试验。1992年1月用户现场安装完毕，杭氧派3人现场调试，于1992年2月，开车成功。该大膨胀比的增压中压透平膨胀机开发研制成功，至今已设计制造了几十台套的各种介质、不同大膨胀比的增压中压膨胀机，为杭氧开发液氧(液氮)设备系列奠定了基础。 20 低温大型真空粉末绝热贮槽开发(1991～1994)

1991年，四川空分分离设备厂按国家专项研制大型低温液体贮槽，指派吴同义任主任设计师、余洪任工艺师，共同开发真空粉末绝热球形低温贮槽。在设计上，成功地解决了球形贮槽的绝热性能、冷水补偿计算等；结构上采用内外独立球形支承互不干涉的新结构；工艺上解决了球形贮槽焊缝长引起的焊接变形、内外球同心及成形困难和整体检漏等高难问题。贮槽在天津石化公司现场制作，于1994年投入使用。这是国内最大的球形贮槽。由于该贮槽采用多项先进技术，使日蒸发率0．05％，远低于0．28％设计值，于1995年2月，通过部级鉴定。该贮槽填补了国内空白。1999年，杭氧研制

丁直径4米，长度27米，重量72吨整体出厂的两台200m3／h卧式真空粉末绝热贮槽，分别装在南京化学工业公司和南京钢铁公司配套使用。 21 6000m3／h高纯氮设备开发(1991～1996)

1991年，杭州制氧机厂制订研制开发低温制氮设备的流程设计和产品成套技术。1992年9月，开始设计采用分子筛净化、返流膨胀流程的6000m3／h制氮设备，于1993年完成设计，1994年完成设备制造，设备装在仪征化纤有限公司，1995年72小时性能考核合格。通过—年多时间的运行，用户反映良好，开通过性能数据检测，于1996年12月15日通过省级鉴定。6000m3／h制氮设备是国内自行丌发设计及成套的最大容量的纯氮设备。

22 大型乙烯冷箱的研制开发(1992~2001)

乙烯冷箱是乙烯装置中关键设备之一，其核心技术是冷箱内部的多台铝制板翅式换热器的设计、制造。自20世纪70年代开始，国家在上海高桥化工厂建立实验装置，杭州制氧机厂为该装置提供了2台外形尺寸为315×310×600(mm)，千作压力为4MPa的板翅式换热器。由此创建厂乙烯冷箱制造史。在以后近20年的时间里，由于技术原因，虽成立了专门的技术攻关组，但进展不快，致使乙烯装置全部依靠进口。

1992年，从国外引进相关软件，解决了设计工具问题，从而使乙烯冷箱设计制造成为可能。在1992年杭州制氧机厂为扬子石化公司设计制造了第一台外形尺寸为3000×400×556(mm)，设计压力4．3MPa的大型乙烯冷箱备件EA-324B．并陆续为其他五家石化公司提供了备件，开始了乙烯冷箱单位号换热器的设计制造工件。从而验证了设计技术的可靠性及制造工艺的成熟性。与此同时，并为国外用户提供了近50台化工用板翅式换热器，最大尺寸为3810×628×918(mm)最高设计压力达7．58MPa。至此，大型乙烯冷箱的设汁制造条件完全成熟。

1999年11月，在中国石化总公司的倡导下，在燕山石化总公司的支持下，在燕化第二轮扩容项目(乙烯装置由45万t／a扩量到66万t／a)中，杭氧承担了乙烯冷箱国产化工作。经一年多的努力，一台外形尺寸3350×5400×32800(mm)箱内有9个位号13台板翅式换热器，单台最大尺寸为4800×1100×1224(nlm)，设计压力为4．4MPa，单重为9．36t，有10种介质同时换热，总重达226t，国内规模最大的乙烯冷箱诞生了。2001年12月，正式投产，2002年4门对装置进行丁考核。所有指标达到设计要求。在此期间，先后又为中原石化、天津联合化工、辽阳化纤、上海石化、扬子石化、兰州化学工业、广州石化等公司，又提供了七套乙烯冷箱。其中天津联化的冷箱中，单台换热器外形尺寸达6000×1100×1100(mm)，设计压力达5．2MPa，物流股数达15种，重量达10．2t，创国内规模之最。这些装置的先后顺利投产，产品性能达到了当代国际同类产品的水平。标志着乙烯冷箱国产化的全面实现，并具备了设计、制造(60～80)×104t／a级的大型乙烯冷箱的能力。 23 规整填料上塔精馏技术开发(1992～1998)

1992年，杭州制氧机厂开展空分填料塔专题研究，同年8月完成“空分填料塔研究”项口的可行性分析报告，9月课题方项，12月开发设计了适用于小型空分塔的液体收集分布器；1993年初完成填料选型和分布器，开完成填料的水力学试验。 1993年，开封空分设备厂开始对规整填料塔技术的开发研究；并与天津大学技术合作，在实验数据基础上，首次在三明钢铁厂3200m3／h空分设备改造设计中的上塔采用了规整填料塔技术。1995年10月，首套采用规整填料上塔开车获得成功。 1995年12月，杭州制氧机厂带填料型上塔的150m3／h空气分离设备做过试验。继后，在湖北化工厂和上海氯碱化千公司的3200m3／h空气分离设备设计填料上塔进行探险性试验。1997年7月，杭氧为浙江巨化集闭公司2#000m3／h空气分离设备改造时，指定周智勇负责，设备改造方案大胆采用带规整填料上塔的常温分子筛净化增压

透平膨胀机流程。再次采用填料上塔时，选用天津人学的规整填料和液体分布器，由杭氧设计制造上塔，试验塔径1．6m，高29m。1998年10月10日，联动开车获得成功。填料上塔运行工况稳定，其阻力只有5～6kPa，只是普通筛板上塔的1／5～1／6，升使空气压缩机排压降到0．5MPa，节能4％以上。

这些试验成功开创了采用规整填料上塔的先河，并为开发采用规整填料上塔和全精馏制氩技术新一代空气分离设备取得了经验。 24 第一套大型液氧内压缩空气分离设备研制(1993~1997)

1993年起开封空分设备厂开始内压缩流程技术的开发研究。在内压缩流程设计开发中，走过了规模从小到大，输出产品压力由低到中高压扩展的路程。先积累了小型空气分离设备内压缩流程技术的经验1994年底，15000m3／h液氧内压缩流程空气分离设备是自行成套、设计，氧气小冷箱压力为0．6MPa。由宋保纪、夏瑞田等人负责流程及设备设计，除液氧和DCS控制外，均为自行生产。1996年产品制造完毕，并安装在天津铁厂，1997年11月22日联动试车，12月8日出氧，并通过考核，设备性能优良、运行稳定、安全可靠。设备投产成功，突破厂用液氧泵替代氧气压缩机，是国内第一套最大的液氧内压缩、分子筛预净化带增压膨胀机的空气分离设备，也是冶金行业中第一次采用内压缩流程的大型空气分离设备。开空还于2002年分别通过了鄂城钢铁公司和青岛钢铁公司10000m3／h内压缩空气分离设备考核，各项技术均达到设计要求。这些设备都是冶金企业典型的氧气使用压力3．0MPa的冶金型空气分离设备。 25 第一套空分全精馏制氩设备研究开发(1994～1997)

1994年1月，杭州制氧机集团有限公司立项研究开发空分全精馏制氩设备，由杭州制氧机研究所何子田负责实施。2月通过流程方案审查，并按1000m3／h空气分离设备规模进行设计。在设计中研究了填料塔规整填料选择；解决厂氩塔理论板数和填料

等板高度以及塔内件气液分布等问题。1994年7月完成了全精馏制氩的1000m3／h空气分离设备设计。1995年3月完成制造，安装在上海嘉定娄塘制氧厂。1996年1月全精馏制氩设备开车运转试验中，由于填料塔高度比以往常规筛板精馏氩塔高得多，显得膨胀制冷量不足。另外，增压液氩输送泵轴向漏气等问题，纤设计改进后，于1997年3月可以无故障连续运转。这套国产全精馏制氩的1000m3／h空气分离设备经过一年时间的运转，于1998年6月在杭州通过省级鉴定。试验表明，在空气分离设备配用的全精馏制氩设备完全可以彻底革除沿用传统的加氢除氧的老工艺。全精馏制氩设备运行数据显示粗氩中含氧≤2×10-6，填料每米阻力仅为0．3～0．4kPa。这一科研成果已直接推广应用于空气分离设备系列配用的制氩设备。

1996年3月，开封空分设备集团有限公司指派戴思聪、康万顺、泰顺利、王忠建、林辉等人为鄂城钢铁公司提供第一套自行设计、制造的分子筛预净化带增压膨胀机，并采用全精馏制氩工艺的6000m3／h空气分离设备。1997年8月在鄂城钢厂动千安装，于1997年11月20日开始联动试车，11月30日氧、氮、氩产量和纯度达到设计指标。该设备性能经72小时连续运行考核合格，于12月29日在武汉通过国家部级组织的专家评定。专家组认为，开空为鄂钢提供的全精馏(无氢)制氩6000m3／h空气分离设备是目前国内采用规整填料无氢制氩技术的第一套最大的空气分离设备。设备运行考核结果表明，氧的提取率达到98％，氩的提取率达到55％以上，增压透平膨胀机效率达到85％，综合能耗指标为0．465kWh／m302。 26 新一代空气分离设备研制开发(1996~2000)

杭氧在自行开发分子筛净化增压膨胀流程的空气分离没备的基础上，主要做了流程设计、计算及控制，结合试验及调试经验，进行了分析研究，提出可行的流程：建立计算模型，自我开发软件；在控制上保证上塔工况抽氩馏分稳定，提高氩的提取率。与此同时，通过不断试验，掌握了规整填料塔和全精馏(无氢)制氩的关键技术。1996

年7月，毛绍融、周志勇等人率先为杭州钢铁公司白行设汁同时采用规整填料上塔及全精馏(无氢)制氩工艺的两项核心技术的6500m3／h空气分离设备。1997年2月和9月又分别为上海第五钢厂12000m3／h和邢台钢铁公司6000m3／h，1998年4月又为邯郸钢铁公司16000m3／h等自行设计新一代的大中型空气分离设备。1998年8月交货完毕，率先安装在邢台钢铁公司的6000m3／h空气分离设备，联动开车，于1998年10月18日调试出氧、氮和氩，第一套获得成功，并于1998年10月19日通过考核合格。接着，1999年2月1l日，上海第五钢铁厂12000m3／h；1999年5月1日，杭州钢铁公司6500m3／h；1999年8月13日，水城钢铁公司6000m3／h；2000年2月20日邯郸钢铁公司16000m3／h均相继开车成功。1999年3月12日在邢钢通过17名专家评议。使用规整填料检测结果，设备的单位分离氧能耗低于0．45kWh／m302。填料上塔的采用，提高了氧、氩的提取率，氧提取率达到99％，氩的提取率67％。新一代℃空分设备的两项核心技术的采用，使得大中型空气分离设备的技术性能在第五代空气分离设备的基础上又有了较大的提高。2000年6月12日在杭州通过省级鉴定。这批设备的投产，标志着我国新一代大中型空气分离设备技术又上了一个新的台阶， 27 第一套化工型三万等级内压缩流程空气分离设备(1996～1999)

1995年10月，第一套化工型三万等级的空气分离设备由杭氧液空有限公司(现更名为液空杭州有限公司)设计、制造，提供给安徽淮南化工总厂。设备采用双泵内压缩增压膨胀流程；同时采用高压板翅式换热器、上塔下塔规整填料精馏塔及立式径向流分子筛吸附器等先进技术。内压缩即液氧和液氮分别在冷箱内经液氧泵和液氮泵压缩后气化至所需压力。该设备安全性好，阻止了碳氢化合物在主冷凝蒸发器积聚的双重安全措施；同时没有了高速运转的氧压机，也提高了安全性。本空分设备可同时生产28000m3／h，供氧压力6．5MPa(表压)、压力氮气18500m3／h，供氮压力3．8MPa和

常压氮15000m3／h以及还能提供少量的高纯氩气，还能在不同条件和不同产量下自动变荷生产，优化了运行状况，仅此一项每年节能3％～5％。

成套设备于1999年11月安装完毕，紧接着进行试车出氧，并投入生产。成套设备中除高压板翅式换热器、低温液体泵和阀门及分析仪、DCS等进口外，其他的设备及配套机器都是国内生产和配套的，国产化率约70％。

28 新型20L/h移动式空气分离设备研制（1998~2002）

随着空分新技术、新工艺被广泛应用，更新制氧机氮车呼声高涨。1998年，根据任务要求，杭氧指定孙复初等人负责小型移动式制氧制氮车更新换代新产品研制。设计方案采用分子筛净化、透平膨胀机返流膨胀的液氧泵内压缩流程。1998年4月至11月间，对新型制氧制氮车的设计方案进行了三次方案评审。1999年5月开始正式设计，10月通过最终设计评审。2000年6完成制造。2000年7月至2001年5月期间，制造样机进行了六次地面试验。以调试中，所暴露的问题，通过专业会议讨沦，逐一解决。2001年7月，对制氧制氮车进行鉴定试验，先进行1500公里行驶试验及二次周期性试验和用户试验。2002年8月，进入高原试验，在最高海拔4000米环境下做了试验，还在高温40℃和低温-40℃的环境下进行厂试验，于2002年1月，完成了所有试验。在研制过程中，通过试验，解决厂压缩机造型、透平膨胀机、液氧泵及分馏塔内有关单元设备和低温阀门的结构和布置等。经过多次改进，使整机性能得到改善，产量大幅度提高。在地面试验和鉴定试验的基础上，对成套制氧制氮车作了定型设计评审，历经四年完成新型制氧制氮午研制。新一代小型移动式制氧制氮车产量高、质量稳定、机动性能好，于2002年9月在杭州通过国家级的联合鉴定。 29 污水富氧曝气成套设备研究开发(1996~2002)

1996年，开封空分集团公司成立环保工程室，重点从事城市污水和高浓度有机工业废水处理工程的研究开发。先后完成了开封制药厂强力霉素废水处理工程中试工作，开封市传染病医院污水处理工程，开空承建的开抗药业有限公司1000m3／d抗生素废 开空承建的南阳普康集团第二制药厂1000m3／d高浓度庆及开抗药业集团高浓度有机工业废水处理工程。这些项目都采用了先进的二相流化床技术和利浦反应器。1998处成立环保工程公司，并取得国家环保总局颁发的环境污染防治专项设计乙级证书。1999年，开空工业废水和城市污水富氧曝气成套设备国产化项目被国家计委正式批准实施。2000年5月，承担南阳普康集团第二制药厂污水综合治1000t／d高浓度难解制药废水处理工程。治理废水采用单独物化预处理后集巾牛化处理的技术路线，同年底投入试运行，于2001年底通过验收。专家们认为，该工程采取国际先进的废水治理技术，达到国内领先水平。2001年7月6日，与中国环境保护公司共同出资2000万元成立开封中环环保工程有限公司。开空引进先进的美国克鲁格公司的污水富氧曝气处理技术，还建成监测中心，已具有研究、设计、污水监测、设备制造能力，能够承担大型污水处理厂、站的设计、制造及千程配套。2002年11月19日，开空工业废水和城市污水富氧曝气成套设备国产化项口通过国家验收。

30 一套高提取率全精馏制氩装置(1998~1999)

1998年4月，上海焦化有限公司从引进的一套17000m3／h空气分离设备上需要增设全精馏装置。开封空分集团公司在国内外数家招标竞争中，以提取氩的性能优越获得中标。1999年8月，一套伞精馏馏制氩装置与17000m3／h空气分离设备联动开车成功，开通过72小时技术考核，超过没计指标，氩提取率达89．8％。此举提氩成功，达到了国际同类产品的水平，民族工业争了气。

31 第一套全精馏制氩内压缩空气分离设备研制(1999～2002)

1999年10月，第一套全精馏制氩的内压缩空气分离设备，由杭氧液空有限公司设计和制造。该设备采用液氧泵内压缩增压膨胀流程全精馏制氩的空气分离设备。所有精馏塔用规整填料。主换热器为高低压组合板式。本设备可同时生产18000m3／h、纯度99．8％氧气、供氧压力3．0MPa(表压)；30000m3／h、纯度<10×10-6氧的氮气及6lOm3／h纯度<1×10-6氧和<2×10-6氮的高纯氩气。成套设备安装在上海石化股份有限公司，于2001年11月28日进行试车出氧，于2002年3月供氩正式投运。

32 第一套新一代3万等级空气分离设备研制(2001~2003)

2001年9月24日，杭氧向上海宝山钢铁公司(简称宝钢)提供第一套30000m3／h空气分离设备。杭氧自主成套设计和制造的一套3万等级的空气分离设备。在设计中，采用增压膨胀制冷，规整填料上塔及全精馏制氩的两项先进空分技术。整套设备采用可靠的模块设计软件，在成套控制方面采用先进的工业控制系统控制技术，实现了中控、机旁、就地一体化控制，可有效监控整套空气分离设备的生产过程。于2002年2月15日完成最终设计。在制造过程中，全力以赴，于2002年4月30日完成，杭氧把最好的产品运到宝钢现场。2002年12月安装完毕，2002年12月14日联动开车，16日顺利出氧，并于12月30日通过了性能考核，氧、氮、氩产品的产量和纯度都达到设计指标。宝钢人说得好，外国的空气分离设备在宝钢调试了半年，没想到国产的30000m3／h空气分离设备，投产如此顺利、性能如此稳定。这是杭氧人和宝钢人的共同结晶。

2003年4月和8月液空杭州有限公司提供的两套35000m3／h空气分离设备在鞍山钢铁公司顺利投产。

程典，63岁，高级工程师，大学毕业，1961年参加工作，历任开封空分集团有限公司技术员、工芝科长、副厂长、总经济师、董事等职。他发明的板翅式冲床，1980年获国家发明二等奖；1985年获“全国五一劳动奖章”；1986年被评为“国家中青年专家”，担任全国八届人大代表。

70年代初，为了解决空分设备中的板翅式换热器制造难题，主管制氧行业的机械工业部，将此作为重大攻关课题，组织制氧行业的20多位专家在开封进行技术攻关，当时确定首先要解决研制板式换热器传热翅片的专用冲床、模具问题。程典就是攻关小组中的一员。

1973年，翻阅大量的相关资料，提出了采用成组凸轮完成冲模各种复杂动作的新创意，并同工人师傅一起制作了一台模拟机，经过数十次的改进，不断总结、摸索、完善，终于在1978年底研制成功了新型翅片冲床、模具，为板式换热器的生产解决了关键技术问题，填补了我国板式技术上的空白，结束厂我国为大型空分每年要花费数千万美元进口板式换热器的历史，使我国板式换热器生产技术在国际上占有重要地位。 这一项目，1980年1月获国家机械工业部科技成果一等奖，同年3月获国家发明二等奖，1980年4月作为我国一项专有技术向西德“林德”公司输出。这是我国机械技术设备作为专项技术首次输出到西方国家。

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