空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)性能分析與維護(hù)

楊起文

摘 要：空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)是空壓機(jī)運(yùn)行的血脈，冷卻效果的好壞，關(guān)乎著空壓機(jī)能否正常安全運(yùn)行。因此詳細(xì)的了解、分析其冷卻系統(tǒng)性能，是提高空壓機(jī)運(yùn)行效率、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提保障。

關(guān)鍵詞：螺桿空壓機(jī)；冷卻系統(tǒng)；運(yùn)行效率；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1 前言

我公司中心空壓站現(xiàn)有4臺(tái)離心機(jī)和3臺(tái)螺桿機(jī)。這7臺(tái)空壓機(jī)冷卻方式通過(guò)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。對(duì)于空壓機(jī)來(lái)說(shuō)，冷卻水質(zhì)量，不僅影響到空壓機(jī)冷卻效率，還會(huì)影響到供風(fēng)設(shè)備的工作性能，如：使用壽命縮短，維護(hù)保養(yǎng)周期變短，潤(rùn)滑油使用周期變短，工作效率降低，零件強(qiáng)度被破壞等等。因此，在日常設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、檢修過(guò)程中，冷卻器的問(wèn)題必須引起相關(guān)人員的注意，以避免造成設(shè)備的損壞和動(dòng)能停供。

2 冷卻系統(tǒng)對(duì)空壓機(jī)的影響

空壓機(jī)運(yùn)行的核心部分是壓縮?？諌簷C(jī)在壓縮過(guò)程中消耗技術(shù)功會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量影響著空壓機(jī)運(yùn)行。下面對(duì)空壓機(jī)壓縮過(guò)程中的技術(shù)功進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 冷卻系統(tǒng)對(duì)空壓機(jī)壓縮過(guò)程的影響

通過(guò)壓力—體積曲線圖分析：

假設(shè)熱力曲線1-2S-b-a-1為冷卻系統(tǒng)在絕熱條件下；熱力曲線1-2n-b-a-1為冷卻系統(tǒng)在實(shí)際任意工況條件下；熱力曲線1-2T-b-a-1為冷卻系統(tǒng)完全冷卻條件下。

通過(guò)技術(shù)功公式：w=-∫vdp；

從上圖可以看出，技術(shù)功消耗為曲線圍成的面積。實(shí)際工況下的技術(shù)功消耗，介于完全冷卻和完全絕熱之間?？梢?jiàn)在空壓機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中冷卻系統(tǒng)優(yōu)良，影響著空壓機(jī)的工作效率。

2.2 冷卻性能對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行的影響

我公司空壓機(jī)冷卻器換熱管束管徑小（φ8 mm和φ10 mm），易發(fā)生堵塞。下面結(jié)合實(shí)際談?wù)劺鋮s水質(zhì)量對(duì)空壓機(jī)的一些危害：

（1）水質(zhì)對(duì)空壓機(jī)運(yùn)行的影響

1）我公司空壓站北面是鑄造鋼廠，鋼廠的大量型砂與灰塵漂落到冷卻塔中，進(jìn)入到水池，與水池中的細(xì)菌和藻類(lèi)形成了生物粘泥，通過(guò)供水設(shè)備進(jìn)入到冷卻器管束中，附在管束內(nèi)壁，除了會(huì)引起腐蝕外，還會(huì)使管束管徑變小，影響冷卻水的流量，降低冷卻效率。嚴(yán)重時(shí)，這些生物粘泥會(huì)堆積起來(lái)，形成水垢，將水管堵死，不得不停產(chǎn)檢修。

2）在空壓機(jī)運(yùn)行中，冷卻器管束進(jìn)入很多雜物，如塑料袋、填料碎片、焊渣等，這些雜物極容易造成冷卻器管路堵塞，降低冷卻效率。例如我車(chē)間離心機(jī)運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)過(guò)焊渣、塑料袋和填料等雜物堵塞冷卻器，這些都是在施工中未做好防護(hù)，使這些雜物進(jìn)入到冷卻器中。

（2）冷卻效果對(duì)空壓機(jī)的影響

1）使用壽命縮短：空壓機(jī)冷卻效果差，會(huì)導(dǎo)致很多問(wèn)題，如：（a）油溫升高使?jié)櫥妥兿《鴫毫档?，?dǎo)致空壓機(jī)壓縮機(jī)頭潤(rùn)滑效果下降，機(jī)頭零件磨損加劇使用壽命縮短。（b）如果初級(jí)壓縮的高溫空氣未被冷卻器完全冷卻或冷卻不到適合的溫度，不僅會(huì)增加下一級(jí)壓縮過(guò)程所需的技術(shù)功，還會(huì)使壓縮機(jī)頭疲勞損壞的安全隱患。

2）維修保養(yǎng)周期變短：空壓機(jī)冷卻效果差，會(huì)導(dǎo)致空壓機(jī)溫度升高，油與空氣中的灰塵在高溫下產(chǎn)生油垢等膠狀混合物，而這些物質(zhì)又很容易污染、損壞相關(guān)配件，導(dǎo)致空壓機(jī)維修保養(yǎng)周期變短。

3）工作效率降低：當(dāng)冷卻系統(tǒng)水溫過(guò)高，壓縮空氣在冷卻器中未被完全冷卻或冷卻不到位，使壓縮空氣在壓縮機(jī)頭中的高溫膨脹，導(dǎo)致吸氣量降低，排氣量也降低，整個(gè)空壓機(jī)工作效率降低。

3 空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)維護(hù)

3.1 冷卻器堵塞、結(jié)垢處理方法

我公司空壓機(jī)冷卻器管束材質(zhì)為銅管和不銹鋼管兩種，在日常維護(hù)和清洗冷卻器水垢采用的物理清洗和化學(xué)清洗方法。

（1）物理清洗：我公司采用通透法。用φ6的硬鋼絲，在管內(nèi)通透，然后使用鋼絲刷清理管束內(nèi)表面，再用自來(lái)水清洗管束里面殘余的粘泥。這種清洗方法優(yōu)點(diǎn)是效果快、操作簡(jiǎn)單、清洗強(qiáng)度低，但缺點(diǎn)是需拆裝冷卻器，易造成機(jī)械損傷。

（2）化學(xué)清洗：我公司采用兩種方法。一種是在循環(huán)水池中加入“在線除垢清洗劑”，該方法只能去除少量細(xì)菌和藻類(lèi)或抑制其生長(zhǎng)，減少進(jìn)入冷卻器管束的粘泥；另一種是單臺(tái)冷卻系統(tǒng)循環(huán)清理，采用合適的不銹鋼循環(huán)水泵作為動(dòng)力，抽取合適地清洗劑在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)，運(yùn)行浸泡12小時(shí)即可?；瘜W(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)，清洗強(qiáng)度較低、更完全；避免機(jī)械清洗對(duì)管束造成的損傷；可以不用拆裝冷卻器，但選擇清洗劑不能對(duì)冷卻器有損害，還需要做好殘液排放。

（3）先進(jìn)儀器除垢：除了上述兩種常用的清洗方法外，出現(xiàn)了高科技除垢方法—高磁除垢，它利用永久磁場(chǎng)的效應(yīng)，激活循環(huán)水中沉淀的鈣鎂離子，使鈣鎂離子無(wú)法與碳酸根離子結(jié)合，達(dá)到除垢的效果。我公司在空壓站能量回收裝置運(yùn)用這項(xiàng)新技術(shù)，效果良好。

3.2 冷卻器內(nèi)部水路密封件移位、老化處理

在冷卻器檢修中發(fā)現(xiàn)，空壓機(jī)各級(jí)冷卻器端蓋中的隔水橡膠密封墊，經(jīng)常出現(xiàn)移位或老化，這樣使冷卻管程變小，實(shí)際冷卻面積變小，冷卻效果變差。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的研究，確定對(duì)隔水橡膠密封墊進(jìn)行改進(jìn)，在端蓋上制作一個(gè)卡槽，直接將密封墊涂上801膠，安裝在卡槽上。安裝后，不但保證了密封作用，還杜絕了橡膠密封墊移位現(xiàn)象。

在冷卻器拆裝過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)冷卻器的O形密封圈老化，造成部分冷卻水進(jìn)入到殼體，造成了油變質(zhì)及空氣含水量高。針對(duì)上述問(wèn)題，在檢修時(shí)，對(duì)O形密封圈進(jìn)行了潤(rùn)滑處理，在密封位置和O形密封圈上都涂了三鋰基脂，有利于冷卻器內(nèi)芯順利進(jìn)入殼體內(nèi)腔，同時(shí)保證O形密封圈的密封效果。

4 結(jié)論

空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)性能的好壞直接影響著空壓機(jī)的使用壽命、保養(yǎng)周期和工作效率。因此，在日常的維護(hù)保養(yǎng)中，要結(jié)合理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能夠能夠有效地確?？諌簷C(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為公司壓縮空氣的連續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]李統(tǒng)富，劉祥宇.循環(huán)水處理在空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].工業(yè)水處理，2008.

[2]張軍春.空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)水垢的形成及防治[M].中國(guó)鉬業(yè)，2009.

[3]王世勇.關(guān)于提高空氣壓縮機(jī)冷卻效果的探討[M].科技風(fēng)，2010.