淺談離心式空氣壓縮機(jī)冷卻水系統(tǒng)的改造應(yīng)用

吳蓉 夏錫明

摘 要：離心式空氣壓縮機(jī)已在國(guó)內(nèi)及公司內(nèi)普遍使用。離心式空氣壓縮機(jī)一般都具有中間冷卻器和后冷卻器，在壓縮空氣的過(guò)程中會(huì)所產(chǎn)生大量的熱能，這些熱量都需要借助冷卻器來(lái)冷卻，而冷卻器中的冷卻介質(zhì)為水，因此冷卻水質(zhì)的好壞決定了冷卻效果，并將直接影響到機(jī)組的排氣溫度。在離心式空氣壓縮機(jī)正常運(yùn)行中，一旦冷卻水變質(zhì)，將導(dǎo)致冷卻器結(jié)垢影響冷卻效果而使機(jī)組排氣溫度超標(biāo)進(jìn)而直接導(dǎo)致機(jī)組自動(dòng)停機(jī)，而后花費(fèi)一定時(shí)間進(jìn)行化學(xué)清洗后才能重新開(kāi)機(jī)投運(yùn)，從而影響到壓縮空氣的正常供應(yīng)乃至影響生產(chǎn)。另外離心式空氣壓縮機(jī)組經(jīng)常采用化學(xué)清洗不但影響冷卻器的使用壽命，也增加了機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。為了提高冷卻水水質(zhì)，以保證冷卻效果，提高冷卻器的使用壽命，降低離心式空氣壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)成本，經(jīng)過(guò)多方調(diào)研論證，我們采用了軟化、凈化冷卻水處理設(shè)施來(lái)有效去處冷卻水中的雜質(zhì)，降低冷卻水硬度，確保水質(zhì)，減少冷卻器結(jié)垢情況，確保離心式空氣壓縮機(jī)冷卻器的冷卻效果。本文淺要分析了軟化、凈化冷卻水處理設(shè)施的一些特性以及實(shí)際使用效果，為同行提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)；軟化；凈化；成本

前言

隨著各行各業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)離心式空氣壓縮機(jī)這種排氣量大，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定的機(jī)組的需求量越來(lái)越大，離心式空氣壓縮機(jī)在我們船舶行業(yè)的使用也已經(jīng)非常普遍。離心式空氣壓縮機(jī)排氣量大，壓力高，導(dǎo)致排氣溫度很高，因此大部分都是水冷型的。我公司的離心機(jī)都為水冷型的三級(jí)壓縮，排氣量都在150m3/min以上，壓力均在0.8Mpa左右，壓縮中所產(chǎn)生的熱量都靠冷卻水來(lái)帶走。我公司空壓站原所使用的冷卻水均為市政自來(lái)水，硬度相對(duì)來(lái)說(shuō)基本能滿(mǎn)足要求，但反復(fù)循環(huán)運(yùn)行后冷卻水的硬度也會(huì)一定程度的變高；加上我公司冷卻水池的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣：空氣中灰塵、顆粒比較多，而冷卻水池考慮散熱均為開(kāi)放式，故這些灰塵、顆粒容易污染冷卻水質(zhì)；另外公司每年的冷風(fēng)需求量都很大，冷卻水池基本上停不下來(lái)進(jìn)行清理，處于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，使冷卻水質(zhì)不斷惡化，冷卻水硬度逐漸變高，致使離心式空氣壓縮機(jī)的各級(jí)冷卻器極易結(jié)垢，影響冷卻器的冷卻效果，引起離心式空氣壓縮機(jī)排氣溫度超標(biāo)而停機(jī)清洗。在充分了解調(diào)研后，決定對(duì)離心式空氣壓縮機(jī)的原有冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行改造，在原有冷卻水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝軟化、凈化處理設(shè)施，軟化、凈化冷卻水，提高冷卻水水質(zhì)，改善冷卻效果。

一、冷卻水軟化、凈化設(shè)施改造情況簡(jiǎn)介：

我公司空壓二站共安裝了離心式空氣壓縮機(jī)四臺(tái)：2臺(tái)300m3/min、2臺(tái)150m3/min。以前經(jīng)常由于冷卻水質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致機(jī)組超溫停機(jī)進(jìn)行清洗，影響生產(chǎn)，為此我們對(duì)原有冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了改造，采用了軟化、凈化水處理設(shè)施。

根據(jù)該空壓站房的冷卻水量，選用與之相配套的冷卻水軟化、凈化處理設(shè)備，安裝在冷卻水池附近空置區(qū)域。通過(guò)該套設(shè)施對(duì)冷卻水池的冷卻水進(jìn)行軟化、凈化處理，降低冷卻水硬度，保證軟化水出水硬度符合國(guó)家鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)≤0.03毫摩爾/升，并通過(guò)凈化過(guò)濾（精度20-30微米），提高冷卻水質(zhì)量，提高換熱效果。

二、冷卻水軟化、凈化設(shè)施結(jié)構(gòu)圖及安裝示意圖：

（一）冷卻水軟化、凈化設(shè)施結(jié)構(gòu)圖：

（二）冷卻水軟化、凈化設(shè)施安裝示意圖：

三、冷卻水軟化、凈化設(shè)施特性及維護(hù)：

該冷卻水軟化、凈化設(shè)施主要為8-12T/H全自動(dòng)軟化設(shè)備（包括不銹鋼水泵、軟化控制器、玻璃鋼P(yáng)E內(nèi)膽離子交換器、流量控制器和再生系統(tǒng)）和10-15T/H多層石英砂循環(huán)過(guò)濾器（包括玻璃鋼砂過(guò)濾器、不銹鋼水泵、進(jìn)水流量計(jì)、分水器、反洗防漏器等）組成。該套設(shè)施基本為自動(dòng)控制運(yùn)行，通過(guò)全自動(dòng)軟化設(shè)備對(duì)冷卻水池的循環(huán)冷卻水進(jìn)行軟化處理，同時(shí)通過(guò)多層石英砂循環(huán)過(guò)濾器再對(duì)冷卻水進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾處理，達(dá)到軟化、凈化水質(zhì)的效果。該套設(shè)施只需每月定時(shí)更換藥劑，3年內(nèi)基本無(wú)需維護(hù)，經(jīng)實(shí)際使用至今，效果良好，該站4臺(tái)離心式空氣壓縮機(jī)組沒(méi)因冷卻水質(zhì)影響冷卻效果而使機(jī)組超溫出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象，也不再需要停機(jī)酸洗，機(jī)組運(yùn)行狀況良好。鑒于此，我們又分別在空壓三站和空壓一站各安裝了該套冷卻水軟化、凈化設(shè)施，從實(shí)際運(yùn)行情況看效果也非常良好。

四、經(jīng)濟(jì)分析：

我公司目前三座空壓站房都安裝了該套冷卻水軟化、凈化設(shè)施。沒(méi)裝該設(shè)施前，站房每臺(tái)離心式空氣壓縮機(jī)每年需停機(jī)酸洗二次，每次費(fèi)用為0.9萬(wàn)，僅酸洗全年的費(fèi)用就為18萬(wàn)，加裝該設(shè)施后，基本三年才需維護(hù)保養(yǎng)一次，每次每套維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用在0.9萬(wàn)，另外每套每月更換鹽劑費(fèi)用為0.25萬(wàn)，全年的維保費(fèi)用為9.9萬(wàn)，這樣每年能節(jié)約費(fèi)用8.1萬(wàn)，降低了離心空氣壓縮機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)成本。

結(jié) 論

綜上所述及實(shí)踐驗(yàn)證，可以看出對(duì)離心式空氣壓縮機(jī)組的冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行改造是切實(shí)可行的，采用軟化、凈化處理設(shè)施對(duì)冷卻水進(jìn)行軟化、凈化處理的效果十分明顯，完全滿(mǎn)足了離心式空氣壓縮機(jī)組的冷卻要求，不僅保證了離心機(jī)的正常運(yùn)行，保障了生產(chǎn)需求，而且極大的降低了機(jī)組運(yùn)行中的冷卻系統(tǒng)維護(hù)成本，達(dá)到了為公司降本增效的目的。