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        案例探討 | 水冷壓縮機可以改造成風冷嗎?

        壓縮機的冷卻不可或缺,冷卻效果好壞直接影響壓縮機工作的可靠性與經濟性。壓縮機的冷卻方式有水冷、風冷及油冷。往復活塞壓縮機常用的是空氣冷(常用風冷命名)和水冷兩種型式,油冷卻主要是用于回轉壓縮機。風冷主要用于移動或橇裝式壓縮機,以及缺水的場合;水冷能承擔比空氣更大的熱負荷傳遞,適用于中大型壓縮機。

        高原高寒地區,由于缺水及氣溫較低,水冷型壓縮機的使用非常不便;沙漠地區嚴重缺水,水比油貴,更加不利于水冷型壓縮機的使用。

        聯合國醫療組織為第三世界國家提供的醫用氧制造系統,面對的用戶對象遍布世界各地,用戶條件不一,為便于用戶使用,要求采用風冷型高壓氧氣壓縮機用來充裝氧氣瓶。這樣,筆者公司制造的全無油潤滑高壓氧氣壓縮機,就必須由水冷改為風冷。


        該壓縮機為全無油潤滑往復活塞高壓氧氣壓縮機,型號為GOW-100/4-150.壓縮介質是氧氣,流量標態下每小時100立方米,進氣壓力0.4MPa,排氣壓力15.0MPa,配套電動機為37千瓦,四級壓縮。該壓縮機配備的水冷型換熱器,采用光管列管,管內走氣,管外走水。

        經過復算,級換熱面積,一、二、三級換熱面積為0.51平方米,四級(后冷)為0.1平方米。換成風冷換熱器換熱管采用翅片管,外加獨立風機吹風換熱。根據各級壓力不同,分別采用直徑25、22、18、16四種規格的翅片管,管長1米,一、二、三級都用13根組,四級后冷因壓力較高不利于焊接,采用單根厚壁管直接彎曲成形,一、二、三級換熱面積分別為0.9、0.73、0.4平方米,后冷換熱面積0.15平方米,相較水冷換熱器,換熱面積有所增加。

        風冷型換熱器不僅決定于換熱管的換熱面積及傳熱系數,還決定于用于換熱的風機的風量,即風機的大小。經計算,風機風量每分鐘不小于300立方米。據此選擇風機參數如下:風機型號FZL1000-6DK,風機直徑1000mm,電壓380V,頻率50Hz,轉速940r/min,最大風量Qmax =27000m3/h,功率3kW。

        根據上述結果進行制造改型,改造完成后,采用高純氧氣按規定工況進行對比測試,測試結果如下表所示:

        對比表中數據,從溫度數據看,風冷效果明顯優于水冷,改造成功。

        此案例說明:

        1、在某些情況下,中型壓縮機(電機功率較大的壓縮機)也可以做成風冷型壓縮機,其性換熱性能也能滿足要求。

        2、風冷型壓縮機減化了壓縮機系統流程,使得壓縮機購機時一次性投資較少,節省購機費用。經統計,此例風冷換熱器較水冷換熱器成本下降30%。

        3、風冷型壓縮機使用過程中的維護較水冷簡單,使用及維護費用相比較而言更低。

        4、風冷型壓縮機地域適應性更廣,不論有無冷卻水都可直接運行。

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