MZD—1200—250C移动制氮车组散热系统改造及应用

杨湖滨

摘要：本文针对MZD-1200-250C移动制氮车组在夏季高温环境下发动机散热效果差，导致发动机停机进行研究攻关，改造散热系统，消除高温环境影响，保障运行时率，提高注氮量。

关键词：散热；改造；应用

1存在问题及分析：MZD-1200-250C移动制氮车组为野外移动工作制氮，夏天车组室内环境温度最高50℃左右，2012年卡特C18发动机水温显示值超出正常值（87-98℃），达到报警值（117℃），由于C18发动机散热方式为内吸式，散熱热气流经过C18发动机、空压机，引起电器元件损坏、风扇皮带、小发电机皮带老化等散热系统引发的故障21次。夏季注氮时间5-9月需避开高温11：00-15：00点，使注氮运行时率降低，影响注氮连续工作，造成注氮正点率降低。并且启停机造成一定的经济损失。

2.1设计思路

1、MZD-1200-250C移动车组内空间狭小，水箱散热器、涡轮散热器、空压机机油散热器和空压机空气散热器呈重叠式线型排列，已经没有空间安装新的散热装置。

2、制氮撬体顶部开窗，由于设备的散热器方式为内吸式，热风从两侧吹来，车顶天窗散热效果差。

3、由于空间有限，只能在现有设备的基础上将散热器的扇叶进行改造，排热方式由内吸改成外排，起到降温效果。但是存在散热器为重叠式，散热风阻大，故降温效果不明显。

4、现场空压机的空气散热器安装在其他散热器前部，为了减小散热风阻，把空压机的空气散热器安装在侧面，加一电动风扇对其散热，这样把散热器由重叠式改为单排线性散热方式，减小了散热风阻，消除集中散热，改善了散热效果。

5、由于风扇为外排式，撬和驾驶室之间没有挡板，使气流产生回流，散热效果差。在撬和驾驶室之间加装导流板，顶部开窗，使热空气向上流动，消除热空气回流，增强散热效果。

2.2改造方案

1、改造扇叶，将散热方式由内吸改外排

原来的风扇散热方向为内吸式，吸入的热风经过发动机和空压机，设备零部件运行环境温度高，易造成设备和零配件损害。将风扇的扇叶进行改造，散热方向由内吸改成外排，降低设备温度。本方案可以采用但仍需改进。

2、改变散热器位置，将重叠式散热方式改造成线性散热方式

现场是由四组散热器呈重叠式线型排列，散热器集中散热，导致散热效果差，将空压机散热器由前方改到侧面，增加空气流通性，消除集中散热，减小风阻，降低温度。

3、增加导流板，撬顶部开窗，消除回流

散热器在工作时，由于撬和驾驶室之间没有挡板，排出的热空气形成回流又重新对散热器进行散热，因此散热器降温效果不明显。在撬和驾驶室之间加装长2.4米，宽1米，高2.5米的立体导流罩，内装角度为45°的不锈钢导流通道，顶部开活动安全窗，工作时打开，停运时关闭，消除回流，降低温度。所需材料费共19700元。

改造前后工艺图

1：C18涡轮增压散热器

2：C18水箱

3：空压机机油散热器

4： 空压机出口空气散热器

5：空压机

3现场应用效果分析

在室外温度37摄氏度的情况下试运行，散热器工作良好，C18发动机水温控制在87℃-98℃之间，C18发动机、空压机零配件无故障，运行正常，通过试运表明散热改造完全能在夏季高温情况下满足设备正常运

4效益计算

不可计算效益：

①、发动机由于温度高损坏造成的损失

②、空压机及相关零配件损坏造成的损失。

可计算经济效益：

注氮量增加，由2012年349.5138万方到2013年的500.9267万方，产生经济效益=（5009267-3495138）*1.85元/方-19700元（改造费用）=2801138.65元-19700元=2781438.65元

5小结

本次散热系统改造有效解决了发动机温度高的生产难题，提高了移动车组在夏季运行时率，提高了注氮量，保证了注氮的连续性。