中间冷却器的冷却效果不好对空压机性能的影响

离心空压机中间冷却器概述薛斌（沈阳鼓风机厂部，沈阳110021）摘要介绍了如何按离心空压机的参数来选择合适的中间冷却器的结构形式。

关键词离心空压机中间冷却器光管翅片管l 前言目前离心空压机被广泛应用在空分、冶金、化肥、化工、制药、动力站等领域。

离心压缩机要实’现等温压缩，效率优化，保证出口压力和温度指标，各段间要配置中间冷却器。

由于压缩机对各段间允许的压力损失和进口温度的严格要求，决定了中间冷却器设计选型的特殊性。

中间冷却器几乎涵盖了所有管壳式换热器的结构形式，这正体现了它集各种形式换热器优点于一身的设计理念。

同时也是应对多种机型，大跨度工况范围的必然选择。

中间冷却器有压缩机之肺的形象比喻，它的冷却效果和可靠性直接影响压缩机的气动性能和整机效率。

随着为离心空压机配套的中间冷却器的增多，一个适应各种工况和不同机型的冷却器系列也自然形成，在此做一简单概述。

2 中间冷却器的适用范围和设计参数确定为了更深入的理解中间冷却器的多样性和复杂性，了解其适用范围、特征和重要参数的取值依据是非常必要的。

下面是据此归纳的特性表。

表1 中间冷却器技术特性从表1中可以着出：温度范围、允许压力损失、污垢系数三项指标数值挛饯披小，而空气的流量范围、压力范围、相对湿度三项指标变化范围较大。

热负荷（换热量>的大小是决定换热器面积的主要因素，而上述三项指标的大范围工况跨度决定了热负荷（换热量）的差异很大，在中间冷却器几何外形上的反映尤为直观，表2可见一般。

表2中间冷却器特征温度变化范围和允许压力损失范围从数值上看波动范围小，但这两项指标恰恰是中冷器必须严格遵循指标，是保证压缩机在性能曲线上运行的前提。

在国外的中冷器技术协议中，经常见到诸如：出口温度升高一度，压力损失超过一毫巴，扣除货款x%的附加条款，可见这两项指标对整个机组的重要程度。

相对湿度是当时当地大气的相对湿度，随着季节和天气的变化而变化，进入压缩机经过一段压缩和冷却后，饱和分压达到100%，过饱和部分冷凝析出。

空压机冷却系统性能分析与维护摘要：空压机冷却系统是空压机运行的血脉，冷却效果的好坏，关乎着空压机能否正常安全运行。

因此详细的了解、分析其冷却系统性能，是提高空压机运行效率、经济运行的前提保障。

关键词：螺杆空压机；冷却系统；运行效率；经济运行1 前言我公司中心空压站现有4台离心机和3台螺杆机。

这7台空压机冷却方式通过循环水系统进行冷却。

对于空压机来说，冷却水质量，不仅影响到空压机冷却效率，还会影响到供风设备的工作性能，如：使用寿命缩短，维护保养周期变短，润滑油使用周期变短，工作效率降低，零件强度被破坏等等。

因此，在日常设备的运行、维护、检修过程中，冷却器的问题必须引起相关人员的注意，以避免造成设备的损坏和动能停供。

2 冷却系统对空压机的影响空压机运行的核心部分是压缩。

空压机在压缩过程中消耗技术功会产生大量的热量，这些热量影响着空压机运行。

下面对空压机压缩过程中的技术功进行详细分析。

2.1 冷却系统对空压机压缩过程的影响通过压力—体积曲线图分析：假设热力曲线1-2S-b-a-1为冷却系统在绝热条件下；热力曲线1-2n-b-a-1为冷却系统在实际任意工况条件下；热力曲线1-2T-b-a-1为冷却系统完全冷却条件下。

通过技术功公式：w=-∫vdp；从上图可以看出，技术功消耗为曲线围成的面积。

实际工况下的技术功消耗，介于完全冷却和完全绝热之间。

可见在空压机实际运行过程中冷却系统优良，影响着空压机的工作效率。

2.2 冷却性能对空压机运行的影响我公司空压机冷却器换热管束管径小（φ8 mm和φ10 mm），易发生堵塞。

下面结合实际谈谈冷却水质量对空压机的一些危害：（1）水质对空压机运行的影响1）我公司空压站北面是铸造钢厂，钢厂的大量型砂与灰尘漂落到冷却塔中，进入到水池，与水池中的细菌和藻类形成了生物粘泥，通过供水设备进入到冷却器管束中，附在管束内壁，除了会引起腐蚀外，还会使管束管径变小，影响冷却水的流量，降低冷却效率。

离心式空压机排气温度高原因分析及解决方法摘要：介绍离心式空压机及冷芯的结构特点，离心机各级排气温度对生产的影响，分析造成离心机排气温度高的原因并提出解决方法。

关键词：离心式空压机；中间冷却器；排气温度1.前言某企业空压站现有四台离心式空压机（下简称离心机），一台英格索兰机和三台JOY机。

离心机排气温度的高低直接影响着离心机的效率及安全生产，针对不同情况，采取不同方式进行处理。

2.离心机常用中间冷却器特点离心机实现等温压缩，效率优化，保证出口压力和温度指标，各段间要配置中间冷却器。

由于空压机对各段间允许的压力损失和进口温度的严格要求，决定了中间冷却器设计选型的特殊性，同时也是应对多种机型、大跨度工况范围的必然选择。

中间冷却器冷却效果和可靠性直接影响空压机的气动性能和整机效率。

随着为离心空压机配套的中间冷却器的增多，一个适应各种工况和不同机型的冷却器系列也自然形成，在此作一简单概述。

为了更深入地理解中间冷却器的多样性和复杂性，了解其适用范围、特征和重要参数的取值依据是非常必要的。

表一[1]是据此归纳的特性。

从表一中看出，温度范围、允许压力损失2 项指标数值变化较小，而空气的流量范围、压力范围、相对湿度3 项指标变化范围较大。

热负荷（换热量）的大小是决定换热器面积的主要因素，而上述3 项指标的大范围工况跨度决定了热负荷（换热量）的差异很大。

中间冷却器的核心元件是换热管，换热管有两种型式：光管、翅片管。

下面叙述以换热管组成的中间冷却器。

2.1 光管- 中间冷却器光管制成的中间冷却器主要有固定管板式、浮头式、U 型管式、填料函式。

换热管规格：Φ25，Φ20，Φ19，Φ16。

材质为20 钢、不锈钢、铜及铜合金。

当流量小于30000Nm3/h，进气压力小于1.6MPa，机组为双层布置时，压力损失要求不严格，机组作为动力站使用的场合，可采用。

2.2 翅片管式中间冷却器在进气压力小于7MPa，对压力损失控制严格，要求中间冷却器体积小，结构紧凑，换热效率高，冷却水耗量小的场合，采用翅片管式中间冷却器。

空压机运行效率下降、导叶波动原因分析及解决方法杨瑜亮;张久龙【摘要】介绍了南钢2#20000m3/h空分设备RIK80-4型空压机运行效率下降情况,并详细分析了空压机效率下降的原因.指出空压机导叶波动和中间冷却器翅片氧化腐蚀的原因及处理方法.处理后空压机效率明显提高,节约成本300多万元.【期刊名称】《风机技术》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】4页(P72-74,82)【关键词】空压机;波动;中间冷却器;翅片氧化腐蚀;堵塞【作者】杨瑜亮;张久龙【作者单位】南京钢铁联合有限公司制氧厂;大庆油田天然气分公司【正文语种】中文【中图分类】TH450 引言南京钢铁联合有限公司（以下简称：南钢）2#20000m3/h空分设备于2005年12月28日正式投产使用，其空压机为国外某公司制造的RIK80-4型，额定转速7489r/min，额定功率 11000kW，额定电流 691A，额定气量 111000m3/h，最大工作压力5.20×10-2Pa，2009年开始空压机运行效率明显下降，还未到工况就难以正常建立。

经过参数对比和分析后认为，空压机转子级间密封和轮盘密封磨损；中间冷却器堵塞导致冷却效果下降、气量减少是造成空压机效率低、能耗高的最主要原因。

经过一系列技术改造和难题攻关，使整个机组恢复正常水平，取得了良好的效果。

1 空压机运行状况1.1 空压机效率下降2#20000m3/h空分设备投产以来，空压机出口流量逐年下降，尤其到夏季生产更是难以维持，机组运行数据发生明显变化，相同运行条件下对机组参数进行对比（见表1），进口导叶开度明显增大，空气量达不到设计要求，机组效率低、能耗高，严重影响工况正常建立，导致生产难以持续稳定进行。

与1#20000m3/h空分空压机的对比见表2。

表1 相同大气条件下空压机运行参数比较表2 与1#20000m3/h空分VK80-3空压机运行参数对比1.2 空压机导叶频繁波动自从2006年开始空压机导叶频繁波动，导叶执行机构阀门定位器故障7次，先后请厂家技术人员来分析处理，但效果不佳。

单位内部认证制氧专业考试(试卷编号1121)1.[单选题]压力1巴(bar)等于( )mmHg柱。

A)765B)755C)750答案:C解析:2.[单选题]多级离心液氧泵采用（ ）密封。

A)机械端面B)充气填料C)叠片式迷宫充气答案:C解析:3.[单选题]低温液体储罐，最大充装量，为几何容积的（ )。

A)90%B)95%C)100%答案:B解析:4.[单选题]离心泵产生气缚的原因是( )。

A)泵内有气体B)流体在泵入口处气化C)机械故障答案:A解析:5.[单选题]压缩机电机转速降低，会使排气量（ ）。

A)不变B)减少C)增加答案:B解析:6.[单选题]空分设备在运行时向保冷箱充惰性气体的目的错误的（）A)保持保冷箱内为微负压压7.[单选题]润滑油中混入水分,润滑油的粘性将( )。

A)升高B)降低C)不变答案:B解析:8.[单选题]水泵运行电流大如何处理（ ）。

A)检查电机对轮与水泵对轮之间的间隙B)检查滚动轴承C)A+B答案:C解析:9.[单选题]下列哪项内容不是安全帽上必须的永久性标志？( )A)制造厂名称、商标、型号B)生产合格证和检验证C)专利权证书号。

答案:C解析:10.[单选题]发生手指切断事故后，对于断指的处理下列哪项是正确的？( )A)用水清洗断指后，与伤者一同送往医院B)用纱布包好断指，放入清洁的塑料袋中，并将其放在低温环境中，与伤者一同送往医院C)把断指放入盐水中，与伤者一同送往医院。

答案:B解析:11.[单选题]通常把低温物体相对于周围空气温度所具有的吸收热量能力的大小叫（ ）A)冷量B)制冷C)制冷量答案:A解析:12.[单选题]10米水柱等于( )mmHg柱。

A)76013.[单选题]每立方米液氧产生标准状况下气氧为( )。

A)、 0.8×103立方米B)800升C)、 0.8×105 升答案:A解析:14.[单选题]在压缩机的正常运行操作中,( )。

气体深冷分离工：气体深冷分离工试卷一1、问答题空分装置产生泄漏情况如何判断？正确答案：空分塔冷箱内发生泄漏主要标志是主冷液面持续下降。

如果是大量气体泄漏，可以观察到冷箱壳内压力的升高，如果冷箱不严，就会从缝隙冒（江南博哥）出大量冷气，低温液体泄漏有时观察不到明显的压力上升和逸出气体，常常可以测出基础温度大幅度下降，氮泄漏可以化验到冷气含氮80%以上，氧泄漏可以化验到冷气含氧量80%以上。

结霜部位常常是泄漏点的下方。

2、问答题当氧压机运行时，某一轴承温度升高较快，请分析原因和处理办法？正确答案：1）检查系统油压油温是否正常，按规定调节好油温油压。

2）检查油箱油位是否过低，如果是，加油至正常油位。

3）检查油质是否合格，特别是油中是否含水，用滤油机滤油至油质各格。

4）通知仪表工检查轴承温度指示是否准确，在领导授权下，解除该点轴承温度连锁，仪表检测热电阻阻值是否与仪表指示一致。

5）以上均正常，须停车检查轴瓦是否磨损，必要时更换轴承。

3、问答题板式热端冻结如何处理？正确答案：可适当提高中部温度，并缩短切换时间。

4、单选液空节流阀（调—1）可以控制（）A.液空纯度B.液空温度C.液空液位D.液氮纯度正确答案：C5、单选DH80空压机采用的润滑油的种类是（）A.68#机床油B.20#汽轮机油C.30#透平油D.100#机床油正确答案：C6、问答题液氧中的乙炔等碳氢化合物含量过高时，应采取的措施？正确答案：1）增加测定次数，并尽快地查明含量增高的原因，进行消除。

2）增加液氧排放量。

3）检查分子筛吸附器的工作情况是否正常。

4）如果采取措施后，乙炔等碳氢化合物含量仍然增长，且已达停车极限值时，则应立即停车，排放液体，对设备进行加温解冻。

5）一定要避免主冷液氧在低液位下长时间运行。

6）要在线分析，随时随地监视主冷液氧中的乙炔含量和其他碳氢化合物的含量。

7、问答题什么叫提馏段？正确答案：在上塔液空进料口以下的部分，是为了将液体中低沸点组分（氮）分离出来，称为提馏段。

空分操作工空分技术知识试卷（练习题库）1、空气预冷系统的作用主要有（）和（）两方面。

2、空气分离的三种方法是（）、（）、Oo3、目前用户水质状况普遍不好，使用时往往需加药处理，就空气预冷系统而言，其加药操作必须缓慢进行，防止产生4、为使空气液化，先要获得低温，工业上常用的两种制冷方法是（）和（），其中制冷效果较好的方法的烯变值O5、在空气冷却塔中，空气自下而上穿过塔体，空气自身的变化为温度（）, 含水量（）。

6、分子筛纯化系统的再生时间由（）、加温、（）、升压四部组成。

7、启动蒸汽加热器时应先通（），后通（）。

8、分子筛吸附器主要吸附空气中的（）、（）、O09、节流过程最基本的特点是气体在节流前后（）。

10、根据工质在工作轮中流动方向，可将膨胀机通流部分分为径流式、轴流式和（）三种。

11、喷嘴结构由（）、（）和出口段三部分组成。

12、对于大中型膨胀机来说，几乎无一例外地采用O进行流量的调节。

13、空分分离的基本原理是利用（），氧、氮、僦三种组分中，O的沸点最低，为Oo14、离心式低温泵安装时需要安装在较低的位置，使液体进口处有一定的静压头，这主要是为了防止O现象。

15、在空气精馈中，回流比一般是指塔内（）与（）之比。

16、制氧流程详细可分为十大系统，即空气压缩系统、（）、换热系统、制冷系统、（）、安全防爆系统、产品压缩输17、O是连接上下塔，使二者进行热量交换的时，阀门开始打开，输出信号越大阀们开度约大这种薄膜调节阀称为（）。

189、目前规定工作场所允许噪音不应超过（）。

190、不属于离心式低温泵的主要性能参数的为（）。

191、一般地说，热导率的数值排列正确的是（）。

192、下列不属于物质状态参数的是（）。

193、空分装置在启动过程中的电耗比正常运转时要（）。

194、电导率与电阻率的关系是（）。

195、换热器冷热流体多数采用O的形成。

196、离心泵叶轮能提高液体的（）。

197、润滑油为什么要控制在37度到45度之间？198、汽轮机本体有那几个部分组成？199、简述凝结水泵振动的原因？200、压缩机冷却水断水后为什么要立即停车？201、简述活塞式压缩机的工作原理？202、换热为（），叶轮的长度为Om o204、油系统排烟风机的作用是（）、Oo205、空气压缩系统的增压机每段出口都。

收稿日期:2006206206作者简介:郭明志(1963—　),男,2002年毕业于河南省电视大学机电工程专业,现为河南中原特殊钢集团有限责任公司动力公司机械技术员,主要负责制氧车间技术工作。

空压机冷却器冷却效果差引起排气压力超标的分析郭　明　志(河南中原特殊钢集团有限公司动力公司137车间,河南省济源市　454685) 摘要:由于活塞式空压机二级冷却器冷却效果不佳,二级排气压力超过设计压力,造成安全阀起跳。

更换二级冷却器,解决了此故障。

介绍了保证活塞式空压机冷却器冷却效果的操作方法。

关键词:空压机;冷却器;排气压力中图分类号:T B652 文献标识码:BAnalysis of over pressure at the exha ust due to cooler πs poorperfor mance in an a ir compressorG u o Ming 2zhi[Power Division ,Zhongyuan Sp ecial Ste el (Group )Co 1,Ltd 1,J iyuan 454685,Henan ,P 1R 1China ]Abstract :The sec ond 2stage exhaust pressure sur passes its design val ue ,due to poor per formance of the cooler in a recipr ocating air compress or ,which leads to action of sa fety valve.The replacement of sec ond 2stage cooler solves the pr oblem.The m easures to ensure the cooler πs per formance in a recipr ocating air com pressor are al s o presented.K eyw ords :Air c ompress or ;C ooler ;Exhaust pressure 河南中原特殊钢集团有限公司有一套K Z ON 2300/6002Ⅱ型空分设备,该设备由邯郸制氧机厂生产。

船用空气压缩机故障现象及维护管理前言：随着现在航运业的飞速发展，对于船舶机械的要求也越来越高，不仅仅表现在船舶主机上，一些辅助机械对整条船舶，尤其是在远洋航行中也起到了至关重要的作用。

空压机是船舶的必备辅助机械，因为它是船上压缩空气的唯一来源，决定了船舶主机的启动，和一些辅机及气动机械的运行等。

空压机的安全可靠运行是船舶安全运行的必备条件，而空压机运行过程中由于运动部件磨损导致泄漏，润滑不良等等原因会引起空压不能正常工作，从而影响船舶的运行。

现代船舶大多数采用的是活塞式空压机，下面就通过对船用空气压缩机运行中常见故障现象的分析,结合自身学习和船上经验,指出空气压缩机停车和运行管理中应注意的关键问题,并对空气压缩机易损件的检修提出建议。

一、空气压缩机压缩空气作用用于压缩空气的机械称为空气压缩机。

空压机产生的压力一般为0.2Map以上。

本章讨论的是船上普遍采用的活塞式空压机。

压缩后的空气称为压缩空气，储存于空气瓶中的压缩空气，船员俗称冷气。

压缩空气在船上主要用于一下几个方面：1、压力在2.442~2.942Map的压缩空气供主机起动与换向；2、压力在0.98Mpa左右的压缩空气用作大、中型柴油机操纵和换向机构的动力；3、压力在3.92Mpa左右的压缩空气用作操纵离合器，刹车、填充压力水柜、鸣放汽笛吹洗机件和海底阀等。

空压机是消耗机械能的机械，必须依靠原动机（电动机、内燃机）拖动。

船上的空压机一般为间歇性运行，连续运转的时间往往不能超过1h，原动机多为电动机。

大中型柴油机船舶上，通常配备2~3台空压机。

某些中小型船舶上，柴油机的自由端配备由曲轴上偏心轮驱动的空压机。

二、活塞式空压机的工作原理1.理想工作循环１所谓理想工作循环，即不考虑工作循环中的泄漏，气流流经阀和管路时的压力损失以及气流作不等速运动的惯性影响，并假设空气与缸壁等无热交换，压缩过程中空气的温度不变，压缩后的空气全部排出气缸。

如图所示，当活塞2 在气缸1 中从死点 a 向右移动时，活塞2 左边的气缸容积增大，缸内形成真空，大气中压力为P1 的空气就压开吸气阀3，等压进入气缸一直到活塞移到右死点6为止。