活塞式壓縮機組冷卻系統(tǒng)概要課件

活塞式壓縮機組冷卻系統(tǒng)主講人：李鵬10/13/20221中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠活塞式壓縮機組冷卻系統(tǒng)主講人：李冷卻系統(tǒng)的用途壓縮機的冷卻包括氣缸組件冷卻、級間冷卻、壓縮氣體排出壓縮機后的后冷卻，潤滑油的冷卻等。冷卻效果好，可以降低壓縮機的排氣溫度，避免因氣缸內(nèi)壁溫度過高導(dǎo)致的潤滑油變質(zhì)，減緩了氣缸的磨損；也可以避免排氣溫度過高導(dǎo)致潤滑油氧化而在設(shè)備、管道內(nèi)“積碳”發(fā)生的爆炸事故。對于水冷式壓縮機，冷卻良好可以減少水量和功率的消耗。冷卻系統(tǒng)良好，氣缸內(nèi)壁溫度就低，轉(zhuǎn)給氣體的熱量少，從而提高壓縮機的容積系數(shù)和溫度系數(shù)，進而提高排氣量。對于多級壓縮，級間冷卻越完善，就越好。計算表明，級間冷卻溫度每降低3℃則壓縮機功耗減少1%，可見級間冷卻不僅可收到節(jié)能效果，而且對壓縮機保持潤滑油性能，確保機器安全運行都有重要意義。后冷卻可使氣體溫度降低，便于將氣體中所含的水分和油霧進行分離。10/13/20222中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠冷卻系統(tǒng)的用途壓縮機的冷卻包括氣缸組件冷卻、級間冷卻、壓縮冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的選取往復(fù)式壓縮機冷卻系統(tǒng)中常用的冷卻介質(zhì)為水和空氣，故冷卻系統(tǒng)可分為水冷式和風(fēng)冷式。對于中、大型壓縮機，排氣量較大，壓力高，所需傳遞的熱負荷大，一般選用比熱容大、價格低、容易獲得的水作為冷卻介質(zhì)。應(yīng)該指出，運行一段時間后，在冷卻系統(tǒng)內(nèi)會有水垢形成，導(dǎo)致水流通道截面積減小，水循環(huán)的阻力增加，阻礙正常的熱交換，造成冷卻設(shè)備不良，增加功率消耗，甚至發(fā)生事故。因此，使用前必須對冷卻水進行軟化處理，并當(dāng)水垢超過一定厚度時及時將其清除掉?？諝饩哂忻赓M易得、無需泵和水處理等輔助設(shè)備的優(yōu)點，故小型、移動式或撬裝式壓縮機一般選用空氣作為冷卻介質(zhì)。當(dāng)在野外特別是缺水地區(qū)作業(yè)時，選用空氣冷卻較為適宜。顯然，風(fēng)冷效果比水冷效果差，壓縮機的軸功率會相應(yīng)增大。10/13/20223中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的選取往復(fù)式壓縮機冷卻系統(tǒng)中常用的冷卻介質(zhì)對冷卻水水質(zhì)的要求1.冷卻水應(yīng)接近中性，即氫離子濃度pH值在6.5~9.5范圍之內(nèi)。2.有機物質(zhì)和懸浮機械雜質(zhì)皆≤25毫克/升，含油量≤5毫克/升。3.暫時硬度≤10°。（硬度1°相當(dāng)于1升水中含有10毫克CaO或7.19毫克MgO。）上述要求達不到要求時，應(yīng)采取沉淀池、過濾池進行凈化處理，并用回收器進行脫油，以改善水質(zhì)。根據(jù)冷卻水原始硬度的不同，可有多種軟化方法。用磷酸鈉化學(xué)進化劑進行軟化處理時，用量可參考下表：水的硬度1升水中加入磷酸鈉用量（克）＜8°0.59°~16°1.0＞16°1.5~2.010/13/20224中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠對冷卻水水質(zhì)的要求1.冷卻水應(yīng)接近中性，即氫離子濃度pH值在冷卻系統(tǒng)配置的基本方案（主機部分）活塞式壓縮機冷去系統(tǒng)由中間冷卻器、氣缸和填料的水套、潤滑油冷卻器、后冷卻器水管路以及其他附件組成。冷卻系統(tǒng)的配置原則：1.保證進入中間冷卻器的水溫，在系統(tǒng)中為最低；而氣缸和填料水套的進水溫度不應(yīng)過低。風(fēng)冷式壓縮機，最冷空氣要先進入冷卻器，故多為吸風(fēng)式。2.經(jīng)濟性好，即系統(tǒng)耗水量小，管路簡單。3.運行時檢視和調(diào)節(jié)水量方便。10/13/20225中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠冷卻系統(tǒng)配置的基本方案（主機部分）活塞式壓縮機冷去系統(tǒng)由中間1.串聯(lián)系統(tǒng)冷卻水先進入中間冷卻器，然后依次進入氣缸水套，然后經(jīng)后冷卻器排出。串聯(lián)冷卻系統(tǒng)適用于兩級壓縮機，三級以上不予應(yīng)用。優(yōu)點：耗水量小，管路簡單，檢視和調(diào)節(jié)水量、水溫的裝置較少；缺點：到關(guān)截面尺寸較大，安裝不便，特別是各冷卻部分不能單獨調(diào)節(jié)，當(dāng)密封件受到破壞時，氣體泄入冷卻水中，無法檢視其破壞位置。10/13/20226中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠1.串聯(lián)系統(tǒng)冷卻水先進入中間冷卻器，然后依次進入氣缸水套，然2.并聯(lián)系統(tǒng)冷卻水總管分出若干支管，分別通至每一冷卻部分，然后經(jīng)各自的漏斗或總溢水槽，最后通道泄水管中。并聯(lián)冷卻系統(tǒng)適用于多級壓縮機。優(yōu)點：各級中間冷卻器進水溫度均為較低，能使氣體得到最完善的冷卻，各部分所需冷卻水量、水溫能任意調(diào)節(jié)，此外，系統(tǒng)各部位彼此獨立，容易判斷損壞的部位；缺點：耗水量大，管路復(fù)雜，調(diào)節(jié)檢視裝置也較多。10/13/20227中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠2.并聯(lián)系統(tǒng)冷卻水總管分出若干支管，分別通至每一冷卻部分，然3.混聯(lián)系統(tǒng)混聯(lián)系統(tǒng)適用于兩級和多級壓縮機。該系統(tǒng)中每一中間冷卻器與相應(yīng)的氣缸水套組成串聯(lián)系統(tǒng)，然后各級之間構(gòu)成并聯(lián)形式。它具有串聯(lián)和并聯(lián)兩者的優(yōu)點，不僅冷卻水量利用合理，且各級具有相同的回冷完善度。10/13/20228中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠3.混聯(lián)系統(tǒng)混聯(lián)系統(tǒng)適用于兩級和多級壓縮機。該系統(tǒng)中每一中間其它的冷卻以上三種冷卻系統(tǒng)中，填料的冷卻安置部分和氣缸的冷卻相同，潤滑油冷卻器通常配置在后冷卻器前面。在并聯(lián)和混聯(lián)系統(tǒng)中，溢水槽多為總合式，以便集中檢視。10/13/20229中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠其它的冷卻以上三種冷卻系統(tǒng)中，填料的冷卻安置部分和氣缸的冷卻冷卻水管路的介紹一、整體式壓縮機冷卻水管路二、分體式壓縮機冷卻水管路10/13/202210中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠冷卻水管路的介紹10/11/202210中油集團濟柴動力總廠整體式水管路流程圖10/13/202211中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠整體式水管路流程圖10/11/202211中油集團濟柴動力總整體式水管路裝配圖10/13/202212中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠整體式水管路裝配圖10/11/202212中油集團濟柴動力總整體式冷卻流程介紹：此部分由水泵、水箱、空冷器、節(jié)溫器及水管路組成一個封閉循環(huán)系統(tǒng)。水泵通過皮帶輪由曲軸驅(qū)動，將冷卻后的循環(huán)水泵入水管路，再分別進入動力缸水套和壓縮缸水套，冷卻水由下部進入，缸體上部流出，將缸體冷卻后的水匯集進入冷卻管束，冷卻后再返回水泵，如此循環(huán)。冷卻器由風(fēng)扇冷卻，風(fēng)扇通過皮帶輪由曲軸驅(qū)動。冷卻器上部設(shè)有膨脹水箱，可向系統(tǒng)內(nèi)加水，也可由此向外排除系統(tǒng)產(chǎn)生的水蒸氣。10/13/202213中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠整體式冷卻流程介紹：此部分由水泵、水箱、空冷器、節(jié)溫器及水管整體式冷卻系統(tǒng)注意事項：1.冷卻水必須使用軟水或蒸餾水，其PH值為6.5～8.5（20℃），總硬度為40～80mg/L；并可按照使用地區(qū)的具體情況加入適當(dāng)?shù)姆栏瘎┖头纼鰟?，防凍劑必須與冷卻水混合均勻后再加入。2.正確使用冷卻液，若用一般軟化水，會使動力缸水套結(jié)垢，形成雙面隔熱層，嚴重影響傳熱效果，增加相關(guān)燃燒室組件的熱負荷，建議使用防凍液。3.壓縮氣缸夾套水溫度應(yīng)在33℃～71℃之間；動力缸夾套水溫度應(yīng)在74℃～82℃之間；動力缸水溫過低則增加熱損失，使經(jīng)濟性下降，過高則工作條件惡化，對整個機組不利，為此在動力缸上方出水管路上安裝一溫度調(diào)節(jié)器，可自動調(diào)節(jié)循環(huán)水溫度。此外，還可通過調(diào)節(jié)動力缸及壓縮缸進水管的截止閥來控制冷卻水量，使冷卻水溫度控制在最佳狀態(tài)。10/13/202214中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠整體式冷卻系統(tǒng)注意事項：1.冷卻水必須使用軟水或蒸餾水，其P分體式水管路流程圖10/13/202215中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠分體式水管路流程圖10/11/202215中油集團濟柴動力分體式水管路裝配圖10/13/202216中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠分體式水管路裝配圖10/11/202216中油集團濟柴動力總分體式冷卻流程介紹：分體式冷卻流程根據(jù)發(fā)動機所需冷卻部位可分為夾套水管路和輔助水管路。夾套水管路主要冷卻發(fā)動機的氣缸夾套；輔助水管路依次冷卻發(fā)動機中冷器，發(fā)動機油冷器，壓縮機油冷器，氣缸和填料夾套；最終進入各自在空冷器對應(yīng)的冷卻水管束，冷卻后再返回水泵，循環(huán)使用。冷卻水管束由風(fēng)扇冷卻，風(fēng)扇通過皮帶輪由曲軸驅(qū)動。冷卻器上部設(shè)有膨脹水箱，可向系統(tǒng)內(nèi)加水，也可由此向外排除系統(tǒng)產(chǎn)生的水蒸氣。10/13/202217中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠分體式冷卻流程介紹：分體式冷卻流程根據(jù)發(fā)動機所需冷卻部位可分分體式冷卻系統(tǒng)注意事項：1.夾套水平衡管和輔助水平衡管的安裝。它們的作用是：在機組工作時，讓高位水箱對發(fā)動機冷卻水管道進行補水，和產(chǎn)生靜壓。所以高位水箱必須有一定的高度，才能滿足需要，產(chǎn)生靜壓的主要作用，是防止冷卻水產(chǎn)生肉眼看不見的氣泡。因為氣泡的破裂對管壁有腐蝕和損壞。2.夾套水放空管、輔助水放空管的主要作用：在機組工作時平衡水箱和冷卻水管道中氣壓。3.夾套水補水管、輔助水補水管的主要作用：將高位水箱的水補充到中間冷卻器。4.發(fā)動機的輔助水從機身出來以后，還對壓縮機的機油進行冷卻（見圖中的序號16），其水流的方向與潤滑油的流向相反，讓冷卻更加的充分。10/13/202218中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠分體式冷卻系統(tǒng)注意事項：1.夾套水平衡管和輔助水平衡管的安裝水箱的作用：1.補水。（高位水箱）2.膨脹。（膨脹水箱）10/13/202219中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠水箱的作用：1.補水。（高位水箱）10/11/202219中節(jié)溫器它又稱調(diào)溫器，功用是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進入散熱器的水量，改變水的循環(huán)范圍，以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力，保證發(fā)動機和壓縮機在合適的溫度范圍內(nèi)工作。節(jié)溫器是一個純機械的部件，利用石蠟受熱膨脹的原理，在填滿石蠟的容器中布置一根金屬片，在溫度超過一定數(shù)值時候石蠟膨脹，將金屬片頂開，此時，切換到冷卻的大循環(huán)狀態(tài)；這個時候發(fā)動機中的高溫冷卻液開始由進水管進入空冷器，熱交換結(jié)束后又從出水管流回發(fā)動機水套內(nèi)，既而實現(xiàn)降低水溫的作用。當(dāng)水溫過低時，節(jié)溫器中的石蠟保持固態(tài)，金屬片將進水管封閉，此時，所有的冷卻液還繼續(xù)在機組內(nèi)進行小循環(huán)，直至溫度升高。10/13/202220中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠節(jié)溫器它又稱調(diào)溫器，功用是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進入散節(jié)溫器圖片10/13/202221中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠節(jié)溫器圖片10/11/202221中油集團濟柴動力總廠成都壓臘式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)（一）常溫下石蠟呈固態(tài)，水溫低于設(shè)定溫度時，主閥門完全關(guān)閉，旁通閥完全開啟，由動力缸和壓縮缸出來的水經(jīng)旁通管直接進入水泵，故稱為小循環(huán)。由于水只是在水泵和水套之間流動，不經(jīng)過散熱器，所以冷卻強度弱。10/13/202222中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠臘式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)（一）常溫下石蠟呈固態(tài)，水溫低于設(shè)定溫度時，主臘式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)（二）當(dāng)發(fā)動機水溫達到設(shè)定的溫度以上時，石蠟逐漸變成液態(tài)，體積隨之增大，迫使橡膠管收縮，從而對中心桿下部錐面產(chǎn)生向上的推力。由于桿的上端固定，故中心桿對橡膠管及感應(yīng)體產(chǎn)生向下的反推力，克服彈簧張力使主閥門逐漸打開，旁通閥開度逐漸減小。當(dāng)發(fā)動機水溫升高到設(shè)定的極限溫度時，主閥門完全開啟，旁通閥完全關(guān)閉，冷卻水全部流經(jīng)散熱器，稱為大循環(huán)。由于此時冷卻水流動線路長，流量大，冷卻強度強。10/13/202223中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠臘式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)（二）當(dāng)發(fā)動機水溫達到設(shè)定的溫度以上時，石蠟逐空冷器介紹（一）空冷器的組成：管束箱、軸流風(fēng)機、傳動系統(tǒng)、百葉窗、構(gòu)架、附件。空冷器的作用：冷卻經(jīng)壓縮缸壓縮后的氣體和循環(huán)水。壓縮氣體有若干組管束箱體，循環(huán)水有若干組管束箱體，從而構(gòu)成一個組合式冷卻器。冷卻器為列管式，列管用鋼管外纏繞鋁翅片，以增加換熱面積，被冷卻的氣體從管內(nèi)通過，管外過冷卻風(fēng)，風(fēng)扇為鋁合金制造，具有較高的效率。10/13/202224中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠空冷器介紹（一）空冷器的組成：管束箱、軸流風(fēng)機、傳動系統(tǒng)、百空冷器介紹（二）空氣冷卻器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì),橫掠翅片管外使管內(nèi)高溫工藝流體得到冷卻的設(shè)備,簡稱“空氣冷卻器”，也稱“空氣冷卻式換熱器”。采用空氣冷卻器代替水冷卻器，進行介質(zhì)的冷卻不僅可以節(jié)約用水，還可以減少水污染。同時具有維護費用低、運轉(zhuǎn)安全可靠、使用壽命長的優(yōu)點。10/13/202225中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠空冷器介紹（二）空氣冷卻器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì),橫掠翅片立式空冷器（一）10/13/202226中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠立式空冷器（一）10/11/202226中油集團濟柴動力總廠立式空冷器（二）夾套水管束輔助水管束一級工藝氣管束二級工藝氣管束百葉窗10/13/202227中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠立式空冷器（二）夾套水管束輔助水管束一級工藝氣管束二級工藝氣臥式空冷器10/13/202228中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠臥式空冷器10/11/202228中油集團濟柴動力總廠成都壓風(fēng)扇10/13/202229中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠風(fēng)扇10/11/202229中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠空冷器設(shè)計維護要點1.空冷器管束箱設(shè)有工藝檢查孔，當(dāng)換熱管出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象時可通過工藝孔來檢查維修。管束箱設(shè)有排液孔和排氣孔，方便排放管內(nèi)積液。防止冬季氣溫過低造成管內(nèi)結(jié)冰產(chǎn)生翅片膨脹爆裂。2.管束箱設(shè)計為一端固定一端浮動，便于消除熱脹冷縮應(yīng)力。3.空冷器夾套水管束配有防護網(wǎng)，氣管束配有百葉窗。4.傳動系統(tǒng)有油潤滑嘴，并安裝在箱體外便于潤滑。5.百葉窗窗葉采用鋁合金葉片?？梢院芎玫钠鸬椒栏饔谩２捎檬謩诱{(diào)節(jié)百葉窗葉片角度可控制出口溫度。6.構(gòu)架本身及驅(qū)動裝置的機架上測得的峰與峰之間最大振幅不得超過0.15mm。7.定期檢查傳動皮帶松緊程度和磨損情況，進行必要的調(diào)整和更換。10/13/202230中油集團濟柴動力總廠成都壓縮機廠空冷器設(shè)計維護要點1.空冷器管束箱設(shè)有