ppi-1[1]隔膜压缩机

P P I
PRESSURE PRODUCTS INDUSTRIES, INC.
METAL DIAPHRAGM COMPRESSORS
P P I金属隔膜压缩机
P P I金属隔膜压缩机主要应用于高纯和危险气体的压缩、充瓶、气体传输和氢气燃料电池汽车，在压缩过程中无污染、无泄露。

PPI压缩机有单级和多级压缩机，流量范围从0.1到680立方米/小时，最大出口压力可达200兆帕。

PPI压缩机可根据用户的需要，选择合适型号压缩机，以满足用户的需要。

金属膜片将气体和液压油系统完全隔离，从而保证气体的纯度，对气体无任何污染，同时采用先进的制造工艺和精确的膜腔设计技术，从而保证膜片的使用寿命。

PPI膜片式压缩机的优点
1.无污染：金属膜片组把工艺气体与液压油和润滑油部分完全隔离开，确保气体纯净。

2.无泄漏：压缩机膜头采用静态“O”环密封，O”型环材质为Buna N、Teflon、
Kalrez，Aflas或者合成的弹性材料制成，使用寿命长，无动态密封，保证气体压缩时无泄漏，
3.耐腐蚀：压缩机膜头由316L不锈钢制成，膜片采用301不锈钢材质.，同时也可根据
压缩气体的种类，选用其他的材料，以防止压缩机气体对压缩机的腐蚀。

4.紧固扭矩小：“O”型圈密封，可减小法兰螺栓紧固扭矩，减少停工维护时间。

5.高效的泄漏检测体系：PPI的泄漏检测体系可以很快的检测到由于膜片和膜密封失效
引起的泄漏。

所有的泄漏气体都被保留在压缩机膜头设备中，避免了环境或工艺气体污染，节省了清理操作费用。

6.容积效率高：PPI的隔膜式压缩机余隙容积小，每级的压缩比最高可达到15：1。

7.膜片寿命长：膜片的使用寿命是膜式压缩机的主要设计基础，当压缩机的机械设计、
压力和容积等性能均达到要求，金属膜片寿命将决定压缩机的可靠性，可靠的膜片将减少维修费用，提高产量。

PPI精确设计膜腔，严格控制膜腔的轮廓，减小膜片的应力，同时中间膜片带有TEFLON衬层，减少膜片间的摩擦，提高膜片寿命。

一、PPI 隔膜压缩机的应用
气体传输应用 CO2
超临界萃取装置
电力工业
石油化工工业
1. 隔膜式压缩机应用在无
污染和无泄露的气体压缩领域
PPI 的隔膜压缩机主要应用在石油化工装置，试验工厂和实验室，主要用于气体循环、压缩、混合和传输。

2. 越来越多的公司选择
PPI 膜片式压缩机
自1954年，PPI 膜片式压缩机已经被指定提供无污染，无泄漏的压缩，在传统和新兴的工业中，越来越多的公司正在将它们列入不断扩展的使用列表中。

PPI 的精巧设计保证为您的工艺过程提供最低的成本和最高的效率。

3. 环境保护和安全的重要
性
隔膜式压缩机是气体压缩应用首选的压缩设备，因为环境保护和安全性是最主要关注的问题。

膜片式压缩机提供了无泄漏，无污染的气体压缩和传输。

气体充瓶
4. 隔膜式压缩机的应用领域
工业领域 应用领域 典型气体
¾燃料电池－H
2
充气站 氩气 化学和石化工业¾充瓶 二氧化碳
¾设备制冷，如：涡轮发电机气体冷却 一氧化碳 能源工业¾气体混合 氯气
¾气体循环 乙烯 电子工业¾气体转换－危险的，有毒的，易燃的
和放射性的气体
氟 制造和测试¾氢气和氧气发生器增压 氟里昂
¾反应器气体进料 氦气 制药医药领域¾稀有的或者特殊气体处理 氢气
¾半导体气体处理 硫化氢
¾超临界溶解萃取体系 甲烷
氮气
氧气
二、PPI压缩机的性能参数
PPI的压缩机有单级和多级压缩机，其最大容积排量为400SCFM（680立方米每小时），最高压力可达到30,000.00 PSI( 200.00兆帕)，根据被压缩气体的工艺条件，可设计制造不同型式的膜头结构、驱动结构和附件，同时可选择不同的材料。

PPI 可提供一个基本的压缩机系统和带有完全自动控制的压缩机系统。

压缩机的流量和压力
Series 系列 Number of
Stages
级数
Maximum Discharge
Pressure
最大出口压力
Maximum Displacement
at 400RPM
最大流量（400转）
Standard Drive
标准配置
电机功率
B 1 6500psig ( 44.8Mpa) 2.00 cfm (3m3/hr) 2hp (1.5kw) 2000 1 15,000psig(103.5Mpa)8.00cfm(14.0m3/hr) 5.0hp(4.0kw)
2L 2 15,000psig(103.5Mpa)8.00cfm(14.0m3/hr) 5.0hp(4.0kw) 4000 1 15,000psig(103.5Mpa)50.0cfm(85.0m3/hr) 10.0hp(7.5kw)
4L 2 15,000psig(103.5Mpa)50.0cfm(85.0m3/hr) 10.0hp(7.5kw) 5000 1 30,000psig(206.8Mpa)90.00cfm(152.0m3/hr) 30.0hp(22.4kw)
5L 2 15,000psig(103.5Mpa)90.00cfm(152.0m3/hr) 40.0hp(30.0kw) 7000 1 30,000psig(206.8Mpa)98.0cfm(166.0m3/hr) 50.0hp(38.0kw)
7L 2 7,500psig(51.7Mpa) 98.0cfm(166.0m3/hr) 50.0hp(38.0kw) 9000 1 15,000psig(103.5Mpa)110.0cfm(187.0m3/hr) 75.0hp(55.0kw)
9L 2 10,000psig(68.95Mpa)400cfm(680.0m3/hr) 200.0hp(150.0kw)
三、隔膜式压缩机的工作原理
PPI隔膜式压缩机是两个系统的结合——液压油系统和气体压缩系统。

金属膜片将两个体系的完全隔离开。

气体压缩体系：气体压缩系统包括三层金属膜片和气体进口和出口阀。

液压油系统：液压油系统包括一个由电机驱动的曲轴、活塞和连杆，通过活塞往复运动，产生液压油压力，推动底层膜片向气体侧运动，从而压缩气体，将气体排出。

液压系统的另一个组件是自动液压油注射泵、液压油止回阀和液压油压力控制阀，保证液压油系统在压缩循环过程中一直处于充满液压油状态，同时在压缩机长时间停机并重新启动时，为液压油系统提供快速的液压油填充。

在压缩工程中，液压油止回阀将液压油和注射油泵隔离开，防止液压油回流，同时压力控制阀控制液压油压力，从而形成液压油系统的压力。

1.当活塞处于最底部时，液压系统被自动注射
油泵注入液压油，气体在入口压下通过入口
止回阀进入膜腔，把膜片推动到膜腔的底
部。

膜腔被充满气体，当曲轴旋转，活塞从
底部向顶部移动，液压油系统压力升高，当
液压油压力达到压缩气体压力时，膜片向腔
体的顶部移动，压缩气体。

2.当膜腔内的气体压力达到出口止回阀背压
时，出口止回阀打开，气体排出，液压系统
压力继续增加，膜片继续向顶部移动，确保Array最大限度地气体排量和效率，当膜片已经完
全地进入腔体顶部，活塞继续运动到最顶
部，此时，液压油压力继续升高，打开液压
油压力控制阀，液压油返回曲轴箱，液压油
压力控制阀的设定压力比出口压力高（通常
为出口压力的1.1-1.15倍），因此可保证
气体的出口压力达到设计值，此时，压缩循
环完成，活塞开始向底部移动。

3.当活塞向底部移动时，余隙气体和吸入气体
推动膜片向腔体的底部运行，整个循环完
成。

四、PPI压缩机的组成结构
1.气阀：球型、升降式和盘形气阀，与气体
操作条件和气体相匹配。

气阀容易检测、
维修或更换，可从压缩机膜头中整体拿
出。

2.液压油入口止回阀：与液压油入口管道和
膜头安装在一起，阀体是不锈钢材质，球
体是硬质合金。

3.液压活塞：设计压力为3000 psi
（200bar），活塞有高质量的铸铁或填充
硬质塑料活塞环制成，高压活塞为柱塞，
无环活塞。

4.液压油压力控制阀：控制液压系统的压
力，阀杆、阀球和弹簧决定了阀门的压力
范围。

阀体的材质为碳钢，座和杆材质是
坚硬的工具钢。

况，检查液压系统是否正常。

6.液压油注射泵：由主曲轴驱动，将液压油
注入液压系统
7.曲轴箱：所有的PPI压缩机曲轴箱为铸铁
材质。

8.活塞杆：高强度合金钢材质。

9.十字头：球墨铸铁或铝合金材质。

10.十字头销：高强度和硬度钢材质，直线移
动式。

11.连杆：铸铁或铝合金材质，重量轻。

12.轴瓦：承受高负载能力的滑动轴承轴
13.曲轴：高强度的合钢材质。

五、膜片寿命长
膜片的使用寿命是膜式压缩机的主要设计基础，当压缩机的机械设计、压力和容积等性能均达到要求，金属膜片寿命将决定压缩机的可靠性，可靠的膜片将减少维修费用，提高产量。

影响膜片寿命的关键因素如下：
1.膜片的材料：
1)材料的机械性能：PPI采用特殊处理的301SS作为膜片材料，机械性能好。

2)膜片的光洁度：膜片表面的残渣会引起应力集中，及大地影响膜片的应力分布
（其影响系数在1.2-3.0），PPI的膜片经冷棍，及拋光处理达到平滑，无杂
质。

3)膜片的厚度：材料的厚度也会影响应力。

膜片的厚度与应力成反比。

PPI标准厚
度为0.016”，当厚度小于0.010”时，材料将难以处理，而且易变形，另外，
过于薄的膜片易断裂。

2.膜片的应力：
1)腔体的轮廓：影响膜片应力的最大因素是腔体的形状，PPI的腔体是由五轴数控
机床加工，精度为0.0001英寸。

2)扭矩：“O”型环密封，紧固力矩小，减小膜片应力，提高膜片寿命。

3.现场操作：
1)压缩气体：腐蚀性气体将减少膜片寿命，这时，标准的301SS将不能满足需要，
需选用316SS或Monel K500TM等材料。

2)气体的清洁程度：任何细小的颗粒参杂在气体中，一旦进入腔体，将会最终集结
在腔体边缘（紧临密封表面），导致应力变化，其影响系数在1.2-3.0之间，所以，PPI均配有气体过滤器，精度达5微米。

3)摩擦腐蚀：此种腐蚀发生在加压下的两物体之间。

相互位移将引起应力集中，减
少此磨损，可在其间加润滑，PPI压缩机中间层膜片衬有TEFLON层，膜片间的磨损腐蚀完全被消除了，从而提高膜片寿命。

4)温度：高温也将影响膜片应力，高温将使膜片产生热应力，高压缩比也将产生热
量，被压缩气体不同，影响也不同，PPI压缩机膜头有夹套冷却，降低温度，延
长膜片寿命。

六、PPI 的先进的泄漏探测系统
PPI 开创了 “O”环形密封泄漏探测系统，这种泄漏探测系统已经成为工业标准。

与三层结构金属膜片组合使用，能够快速的检测膜片和密封失败。

三个“O”型环为工艺侧密封环、液压油侧密封环和泄露检测密封环，它们分别密封工艺气体侧、液压油侧和泄露侧，上下两层膜片表面是光滑的，中间层膜片有凹槽，这个凹槽是从密封地区到达外部膜片的边缘，如果膜片泄露，凹槽为气体和液压油提供通道使它们流向探测系统，从而迅速检测泄露情况，同时中间层膜片衬有TEFLON 层，这样可减少摩擦，提高膜片寿命。

外部的泄露检测系统包括压力表、压力开关、安全阀和排放阀。

当有泄露发生时，现场压力表有压力指示；压力开关可发出电信号到控制系统，实现紧急停机；安全阀保证系统安全，当超压时，可排放到放空系统；手动排放阀可排放因温度或其它原因引起的检测系统内的多余气体。

七、PPI 隔膜压缩机的独特设计特点
设计特点
优点
1 低应力膜头 安全性高，膜片寿命长，减少膜头事故
2 双半径膜腔设计
减少弯曲应力—提高膜片寿命 3 膜头轮廓曲线精确设计与制造 允许膜片组承受背压为零 4 对称的工艺侧腔体和液压侧腔体 保证膜片的整体寿命
5 弹性橡胶“O ”型环密封
密封性能好，膜头紧固力矩小，比金属密封环经济，日常维护简便
6 静态密封 无往复循环密封环的磨损
7 紧固力矩小 减少膜片组的应力，提高膜片寿命，日常维护简便 8 泄露检测密封环
防止在膜片和“O ”环损坏时泄露气体进入大气 9 泄露检测通道和带沟槽的中间膜片 快速容易在泄露检测口检测泄露情况 10 泄露检测通道
无需特殊膜片
11 中间膜片带有TEFLON 衬层 减少膜片磨损，提高膜片寿命 12
泄露检测开关
能够与报警或紧急停机接线
八 氢气燃料电池充气站压缩机
z安全可靠的氢气压缩
机，最高压力为100兆
帕
z PPI从1954年开始生产
隔膜压缩机，始终占领
氢气压缩机的领先地位
z在氢气，CNG和其它无
泄露气体压缩领域有广
泛的应用，深得用户的
信赖，
z功率从1马力到200马力
自然界中氢元素资源丰富，氢气为可靠的、循环利用、无污染的燃料氢气燃料工业的迅速发展，PPI隔膜压缩机于2001年在氢气燃料电池充气中应用，PPI始终站在氢气压缩机的前沿，在已销售的压缩机中，氢气压缩机占70%市场份额。

在人们最关心的环保和安全领域，隔膜压缩机为首选压缩机，在气体压缩过程中无任何
污染和泄露。

PPI根据燃料电池汽车
氢气充气站的要求，专
门设计用于充气站或研
究部门的氢气压缩机，
采用最新的技术，得到
美国联邦能源署的认可
和推广，压缩机性能可
靠，使用寿命长。

膜片使用寿命，压缩机性能无与
伦比、安全可靠
z特殊工艺处理和先进的合金材
质金属膜片
z数控机床加工的膜头腔体，减
小膜片应力。

z双面特氟纶涂层的中间膜片，
减少膜片间的摩擦应力。

氢气燃料加气站示意图
十PPI 压缩机系统
2000 系列压缩机膜头安装过程
压缩机液压油侧
压缩机气体侧膜头
压缩机膜片
氢气压缩机2L-053-032
Ps:2.0Mapg, Pd:45.0Mpag, Q:15NM^3/H 氢气压缩机2L-128-088
Ps:1.0Mapg, Pd:15.0Mpag, Q:15NM^3/H
氢气燃料电池汽车加气站压缩机4X080 Ps:6.0Mapg, Pd:45.0Mpag, Q:48NM^3/H 氢气燃料电池汽车加气站压缩机4L-128-058 Ps:1.5Mapg, Pd:34.5Mpag, Q:32NM^3/H
PTA 氢气压缩机5L-315-194
Ps:0.0Mapg, Pd:1.90Mpag, Q:65NM^3/H PTA 氢气压缩机5L-315-194
Ps:0.0Mapg, Pd:1.90Mpag, Q:65NM^3/H
LLDPE 氢气压缩机7235
Ps:2.0Mapg, Pd:4.0Mpag, Q:750NM^3/H
PTA 氢气压缩机7L-194-194
Ps:1.1Mapg, Pd:9.8Mpag, Q:450NM^3/H
PTA 氢气压缩机9X213
Ps:2.0Mapg, Pd:9.8Mpag, Q:350NM^3/H
Ne 氖气压缩机4080
Ps:1.5Mapg, Pd:15Mpag, Q:40NM^3/H
5335 氟气压缩机
Ps:-1.0Mapg, Pd:4.5Mpag, Q:185NM^3/H NF3气体压缩机，三级2L-128-090-058 Ps:-0.03Mapg, Pd:12.0Mpag, Q:8.5NM^3/H
4000系列单级C3H6压缩机 4L 系列2级压缩机
5000系列单级压缩机膜头 2000系列硫化氢压缩机
PTA 氢气压缩机5147
Ps:1.90Mapg, Pd:10.0Mpag, Q:65NM^3/H PTA 氢气压缩机5L-315-194
Ps:0.0Mapg, Pd:1.90Mpag, Q:65NM^3/H
B 系列小排量移动式实验室型压缩机 2000系列单级压缩机
PPI中国主要客户表
茂名石化公司4V-104-073
1 翔鹭石化公司 7V-275-180， 3073
2 陕西渭化集团3089, 4089
3 辽阳石化公司 7180,
3122，7L-194-194，
4X111，9H235-235
4 大庆石化公司研究院1038
5 塑料研究院5235,2064,3089
6 济南化纤公司 5128，5147， 5L-315-194
7 上海金山石化公司涤纶二厂 7165，9235
8 抚顺石化研究院1038
9 北京石油科学研究院1038
10 北京燕山石化研究院1038, 4132
11 北京化工研究院 5L-215-180，2L-128-058，4111
12 浙江北仑第一发电厂2V-094054
13 华能岳阳电厂2V-094054
14 洛阳石化研究院1038
15 天津石化公司 7165，4X111
16 长岭石化公司2L-076-044
17 江苏竟立制氢设备有限公司2L-092-058
18 锦州石化研究院2098
19 齐鲁石化研究院2L-092-058
20 江苏大金公司9158
21 兰州石化公司7235。