空气压缩机采用纯水冷却的实践

练中军

（河南神火集团 电解铝厂，河南 永城 476600）

某厂铸造车间配有D-100/10-a活塞式空气压缩机，为生产铸造产品提供气源，其冷却方式为列管式循环水冷却，水循环经凉水塔冷却后的付水通过水泵、经管路直接进入空压机列管式冷却器。由于付水循环系统为半敞开式安装，由于该铸造车间周围环境不好，空气中漂浮多种粉粒杂质，并通过凉水塔进入循环水系统。又由于地下水含有大量的泥沙，造成循环水水质极差，给设备运行带来诸多问题，直接影响正常生产组织，迫切需要改造完善。

1 存在的问题

结合空气压缩机多年的运行情况，受环境因素和本地水质的影响，主要存在以下问题：

1）冷却器循环管路结垢严重，循环不畅，导致空压机运行温度居高不下，一、二级排气温度高达190℃以上（设计运行不高于170℃），高温使压缩空气中少量润滑油裂变分解成炭，积附在空压机气阀、冷却器气路等处，对设备安全运行带来潜在的安全隐患；

2）中（后）冷冷却后的运行温度高达90℃以上（设计运行温度不高于70℃），破坏了压缩空气温度与干燥机设计冷却温度匹配运行工况，干燥机进口设计不高于45℃，影响干燥机对压缩空气含水量干燥处理效果；

3）水质差，运行月余，就需对中（后）冷冷却器进行停机清理，拆开后发现密布列管的循环水路积附着大量铁锈和硬实的污垢，致使管束堵塞，处理难度较大，影响冷却效果，采用中和酸液也很难处理，且对冷却器造成酸蚀，降低设备使用寿命。

为改善冷却效果，节约生产成本及检修费用的支出，决定对空压机循环冷却系统进行技术改造。

2 改造的可行性分析

改造的前提因素是某厂停产近4年，1套LSS—200整流柜纯水冷却装置属闲置设备，停用设备逐年风化腐蚀，资源浪费，且资金占压。为合理利用资源，提高空压机功效，技术人员综合考虑，本着理论上可行、经济上节约、资源上整合的担当思想，利用常年闲置的纯水冷却装置移至该铸造车间，将现空压机列管式循环水冷却方式改造为纯水冷却的改造模式，改造后形成纯水和付水相结合的冷却新工艺，以此改善冷却效果。综合考虑到LSS—200纯水冷却装置冷却容量，此次改造以中（后）冷进行冷却改造。

3 技术参数对比

1）LSS—200冷却装置

纯水侧：主水流量：35m3/h，供水温度：≤35℃～38℃（主付水介质温差△t≤10℃），水压：根据压力要求可调。

付水冷却介质侧：进口水压：0.08+外管路阻力；供水温度：≤38℃，进水温度：5℃～30℃；付水流量：与主水流量相同。

2）中、后冷装置

中冷流量：33m3/h，后冷流量：20m3/h，冷却水温度：进水≤32℃，排水≤45℃.

根据上述参数对比分析，LSS—200冷却装置冷却量（35m3/h）略大于中（后）冷冷却量（中冷：33m3/h，后冷：20m3/h），LSS—200冷却装置纯水侧压力也能满足中（后）冷压力需要，单台空压机配置两台波纹板式冷却器与之匹配使用。

4 改造实施方案

首先，制定详细的LSS—200冷却装置实施工艺方案，在保持原有设施基本不动的情况下，把纯水系统增加到整个冷却系统中来，将原有付水冷却系统用来对纯水冷却，纯水对中（后）冷冷却装置（冷却器）进行冷却。同时，保留原付水冷却系统，必要时仍可继续投入使用。具体工艺见图1.

具体施工为：1）LSS—200冷却装置置于混凝土基础上，安装在需改造设备后冷旁；2）高位水箱就地安装，其位置须高于空压机中冷高度与水冷装置，连接管采用19mm夹布胶管，耐压不低于0.5MPa；65mm不锈钢管将中（后）冷进出管分别与LSS—3）关闭从主付水管道到中（后）冷的进出水阀门，用200冷却装置纯水总进出水管相连；4）铺设付水管道10m，分别用DN80钢管与水冷却装置付水进出水管道连接；5）LSS—200冷却装置动力电源，用4×4m2电缆从低压室备用盘引至冷却装置电源柜进行供电。

图1 工艺图

5 改造效果及经济效益

按照上述方案改造实施后，技术人员跟踪观察运行效果明显，起到了比较积极的作用，同时节约了一定的费用，改造较为成功。具体效果及效益为：1）波纹板式散热器检修较列管式散热器方便，污泥和水垢易于清洗；2）采用纯水对中（后）冷冷却，使列管式散热器无积垢、无污泥，冷却均匀流畅、冷却面积大，改善冷却效果，改造试验机经满载运行观察，后冷前端二级压缩空气温度为110℃，经纯水冷却器冷却后温度降至42℃，冷却效果非常明显，空压机由于温度高频繁卸荷的现象得到了改善；3）降低检修频次，压缩检修时间，延长列管式散热器使用周期，降低更换冷却器（5万元/套）成本费用，年单台机可节约直接费用13万元；4）减去对改造设备列管式散热器酸洗环节，消除了酸洗作业的安全隐患，每年减少单台酸洗费用1.2万元。

6 结束语

本次改造较好地利用了闲置设备，充分发挥了即将报废的纯水冷却器的使用价值，为企业节约了一定的改造投资费用，同时圆满解决了铸造车间空气压缩机运行过程中遇到的各项难题，延长了设备使用寿命，还大大减少了设备运行期间大量的备件消耗，是设备管理过程中的成功举措，有一定的推广和应用价值。