福建三钢（集团）三明化工有限责任公司合成氨厂合成车间共有高压机16台，一合车间10台，5#~10#机为Ｈ22Ⅲ型，1#~4#机Ｈ22Ⅳ型（4#机为双作用机，6＃、8＃为加副缸改造机）；二合车间6台，11#~16#机均为H22Ⅲ型（15＃机为加副缸改造机）。
我公司H22Ⅳ型机及H22Ⅲ型机的主要参数为：排气量165 m3/min、排出压力32.1MPa、转速333 r/min、功率2500 kW，主要存在以下问题。
1.排气量不足
设计者把第一级进气状态下的湿气体错当成标准状态下的干燥气体，因此，初始设计实际排气量就只相当压缩机铭牌打气量的90%；设计采用正级差式气缸串联，导致高压级填函泄漏气回一级进口，而一段气缸容积一定，造成有效排气量不足。
2.五、六级活塞环寿命短
六级活塞环设计前后最大压力差约为31.28 MPa，因此容易造成活塞磨损失效，寿命缩短；气缸套也如此。五级活塞环前后压力差虽小些，约为12.65 MPa，但压差也偏大，造成的后果与六级类似。
3.吨氨电耗高
由于高压级填函泄漏气回一级进口，造成循环做功，既影响排气量又影响电耗。
通过多方调研及各方案的比较，针对我公司压缩机实际运行现状，要提高高压机的排气量，同时又确保其各段压力不超指标及各列活塞力的平衡，经过热力、动力及强度计算，我公司H22Ⅲ型氮氢气压缩机采用如下改造方案。
1.在该机Ⅲ-Ⅴ平衡段间与Ⅳ-Ⅵ平衡段间各加一填料函，即内插填函。进Ⅲ段处气体与一出相通，进Ⅴ段处气体与四进相通，进Ⅳ段处气体与二出相通，进Ⅵ段处气体与五进相通。
2.Ⅳ级缸径由Φ320 mm扩到Φ330 mm，Ⅴ级缸径由Φ185 mm扩到Φ190 mm，Ⅵ级缸径由Φ115 mm扩到Φ120 mm。
3.由于内插填函后， 轴向长度加长，相应的Ⅴ、Ⅵ段缸往盖侧后移，因此Ⅴ、Ⅵ段进、出口管道也相应要改动。
4.轴向长度加长后，活塞杆长度也要加长，因此参照H22Ⅲ-J型进行改进，即分两段活塞杆；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级活塞相应进行更新改造。
从计算结果可知，此方案仅需扩大Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级缸径，而Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级气缸均有缸套。通过对缸套的强度校核，Ⅳ级缸径由Φ320 mm扩到Φ330 mm、Ⅴ级缸径由Φ185 mm扩到Φ190 mm、Ⅵ级缸径由Φ115 mm扩到Φ120 mm后气缸套强度均符合要求。Ⅴ级缸径在两个合成车间都已扩到Φ190 mm，因此只需新换Ⅳ、Ⅵ级缸套，各级气缸保持不变，整个改造对原有的结构件更换很少。
确定改造方案后，我公司委托专业厂家进行设备及配件的设计与加工。2004年8月对二合车间12#高压机进行了阻塞节流改造，历时16 d。2005年12月与2006年1月，利用高压机中修机会又相继对一合车间9#和5#机进行了相同改造工作，均取得成功。
H22Ⅲ高压机经改造后，由于Ⅴ、Ⅵ级活塞环两端压差缩小，五、六级活塞高压介质不再流失，活塞环也降至正常的磨损状态，不但其泄漏量大为减少，而且其使用寿命大为延长；由于Ⅴ、Ⅵ级泄漏气回上一级进口，因此既减轻了净化系统的生产负荷，又节省了为循环气体所做的无用功；经测定，在同等进气状态下，压缩机排气量由改造前的149 m3/min提高到改造后的163 m3/min，约增加10%，每台机每天可多产合成氨5 t，按330 d计，可多产液氨1650 t/a。
本次H22Ⅲ高压机改造对原有的结构件更动少，也不必拆卸原有的气缸去加工，比较稳妥，且成本少（仅20万元／台）、工期短、收效快，又切合合成氨生产的实际要求。我公司共有氮氢气压缩机16台，其中H22Ⅲ型12台， H22Ⅳ型4台，已按填函堵漏+副缸改造3台，其余13台我厂拟全部采用上述所叙的内插填函方案进行改造，先进行H22Ⅲ型机的改造，H22Ⅳ型可参照进行。