氢气作为一种清洁的能源,在新能源动力、石油冶炼、航空工业等技术领域内都有重要应用。随着工业的不断发展,用户对于氢气的用量要求更大,排气压力要求更高。在氢能源利用领域,压缩机作为氢气输送的核心部件,对整个系统运行的可靠性起到决定性作用,用户对氢气压缩机的安全性和可靠性要求极其严苛。常用氢气压缩机结构形式主要有隔膜压缩机和往复活塞压缩机,往复活塞压缩机具有排量大、排压高、适应范围广的特点,在各行各业中广泛应用。针对目前加氢站和氢气充瓶市场对大排量、小型化集成化机组的需求,对于橇装式高压大排量氢气压缩机的研发更加迫切。本文根据加氢站建设的实际需求,确定工况参数为:排气量1000m~3/h、常压进气、排气压力21MPa。基于热力学分析和动力学分析,确定产品的各级排气温度、各级气缸直径、配备电机功率、排气量、各列的综合活塞力等主要参数,详细介绍了产品的气路系统、冷却系统、润滑系统等部件。利用ANSYS Workbench仿真软件,对关键零部件进行网格划分、边界约束、施加载荷等,完成曲轴、连杆、活塞杆的有限元分析,计算关键零部件的应力应变,确保它们在长期、满负荷工况下可靠运行。满足智能化、模块化、一体化设计要求,压缩机及其系统整体集中在一个橇块上,主机采用多级压缩可有效降低压缩机排气温度,使之可靠运行并符合标准要求;采用PLC控制、变送器检测、触摸屏显示,具有故障自动检测和报警停车功能,并提示故障原因,方便用户发现问题并及时检修,整体自动化水平和安全性很高,操作简单;产品内部所有零部件、管路、电缆在工厂内完成安装和调试工作,使现场的安装、调试工作得到简化,大大减少用户现场的工作量。