據(jù)壓縮機運行原理，當(dāng)來自外界的空氣通過進(jìn)氣閥進(jìn)入壓縮機主機，在螺桿轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)擠壓下，體積縮小壓力提高的同時，被壓縮空氣的溫度會快速升高。這種情況下，要想正常使用壓縮空氣，就需將其溫度降到合理范圍。壓縮機的冷卻系統(tǒng)一般有兩種：一種是風(fēng)冷，就是用電扇吹風(fēng)冷卻；另一種是水冷，就是用循環(huán)水進(jìn)行冷卻。根據(jù)實際應(yīng)用情況，風(fēng)冷適用于中小型壓縮機，而水冷適合于中大型壓縮機。
筆者公司配置的是40和70立方米的壓縮機，因此采用循環(huán)水冷卻。由于公司地處中國冰城——哈爾濱，冬季室外平均溫度在零下二十度左右，極端氣溫會低至零下二十五度以下。在多年的設(shè)備運行實踐中我們發(fā)現(xiàn)，氣溫下降對壓縮機的冷卻水溫度變化有較大影響，到一定程度時會導(dǎo)致設(shè)備無法正常運行。因此，在最寒冷的季節(jié)和極端天氣下，必須對循環(huán)水的溫度加以重視，發(fā)現(xiàn)異常情況須及時調(diào)整處理，以免釀成生產(chǎn)事故。
一、壓縮機對循環(huán)水的要求
筆者公司動力站所用壓縮機使用的循環(huán)水來自 水泵站，水泵站除了為集團(tuán)北部用戶供應(yīng)循環(huán)水外，還有消防水、去離子水等數(shù)種不同品種的水。對于每天需要運行數(shù)臺水泵處理循環(huán)水的水泵站來說，壓縮機消耗的量只是很小的一部分，大部分用在了生產(chǎn)產(chǎn)品的主體分廠（主營鋁、鎂及其合金鑄造及加工產(chǎn)品；鋁制品及設(shè)備的制造、安裝、檢修；建筑機電安裝等），壓縮風(fēng)的主要用戶也是這些主體分廠。
在活塞壓縮機時代，我們用的是蘇聯(lián)建廠所定的老設(shè)備，循環(huán)水處理方法比較老舊，而主體分廠由于工藝環(huán)節(jié)多，返回來的循環(huán)水里含有大量雜質(zhì)，導(dǎo)致壓縮機冷卻系統(tǒng)的 銅管經(jīng)常堵塞，需要通過人工的辦法進(jìn)行疏通，費時費力。如今，我們用上了螺桿式壓縮機，由于是新建站房，供應(yīng)的主體分廠也是新建的，因此循環(huán) 水系統(tǒng)的回水雜質(zhì)很少，能夠保證壓縮機冷卻器的使用要求，冷卻系統(tǒng)多年來沒有發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象
水質(zhì)監(jiān)測沒有問題，能夠達(dá)到壓縮機用水使用標(biāo)準(zhǔn)。但是，我們對于循環(huán)水的監(jiān)測不能掉以輕心。由于哈爾濱屬寒冷地區(qū)，四季分明，室外溫度變化很大，室內(nèi)溫度也不穩(wěn)定。夏天室外溫度較高，因此，通過涼水塔的循環(huán)水溫度就高，進(jìn)入到壓縮機內(nèi)的冷卻水溫度自然就較高，好在該水泵站也是和主體分廠同期建設(shè)的新站房，運行效果還不錯，夏季的循環(huán)水溫盡管稍高一點，但不像老站房那樣高的令人擔(dān)心。
到了冬季，循環(huán)水溫度開始下降，整體上對主體分廠的供應(yīng)正常，對壓縮機循環(huán)水的供應(yīng)水溫也能保持在允許范圍內(nèi)。但是，在某些時間段，如每年的1月（也即農(nóng)歷三九天），特別是遇到極端天氣時，就務(wù)必得小心了，一時不察就會因循環(huán)水過低出現(xiàn)事故。
二、室外低溫下的循環(huán)水溫度變化
我們公司老線號稱十里廠區(qū)，管網(wǎng)密集，井口眾多，每個井都有編號，有管網(wǎng)地圖進(jìn)行管理和維修。在老線，循環(huán)水管道埋的很深，有近四米，并且有自己獨立的管線，而其它工質(zhì)如空壓風(fēng)、生產(chǎn)采暖管道、生活采暖管道、采暖回水管道等多種管道都在一個管井里混合。目前，我們動力站所屬循環(huán)水泵站離壓縮機站房有200米，循環(huán)水管網(wǎng)埋在地下1.5米處。
壓縮機在夏季運行過程中，一般循環(huán)水進(jìn)口溫度在20度左右，到了冬季最冷的時候，如1月前后，壓縮機循環(huán)水進(jìn)口溫度竟然出現(xiàn)了零下的情況。壓縮機出風(fēng)量銳減，70立方的壓縮機出風(fēng)量達(dá)不到一半，不得不再開一臺備用機。
我們知道，在壓縮空氣的制造過程中，空氣被壓縮溫度升高，空氣中的濕氣保持汽化狀態(tài)。在管道中流動時與周圍環(huán)境發(fā)生熱交換，壓縮空氣慢慢冷卻下來。環(huán)境溫度越低，壓縮空氣中的水蒸氣就越容易發(fā)生冷凝。而冷卻水溫度過低時，會導(dǎo)致壓縮空氣溫度低于理想值，使得壓縮空氣中的冷凝水增多，含水量過大，供氣壓力不足。
壓縮空氣中含水危害非常大：在氣動設(shè)備上冷凝水會將潤滑油帶走，造成設(shè)備效率降低甚至損壞；冷凝水還會加速管路中閥門的磨損，造成氣動控制設(shè)備失靈或誤操作；使管路和設(shè)備發(fā)生銹蝕，若在管路的低點發(fā)生積水凍結(jié)，管路還有爆裂危險等。
三、循環(huán)水溫下降的控制
壓縮機進(jìn)口循環(huán)水溫一旦長期處于零下狀態(tài)，容易把壓縮機循環(huán)水進(jìn)口堵住，導(dǎo)致設(shè)備缺水高溫報警、跳機。這就要求操作人員隨時觀察進(jìn)入壓縮機的冷卻水流量情況，一旦過小，就要及時在室外循環(huán)水井里用火烤化冰堵點。但這不是長久之計，因為還會再次凍死。
經(jīng)過一周時間觀察發(fā)現(xiàn)，只要不出現(xiàn)極端低溫天氣，在運行的壓縮機一般不會有循環(huán)水降至零下的情況出現(xiàn)。但是其它4臺備用機的循環(huán)水進(jìn)口就會凍住，導(dǎo)致開機時缺水。因此，我們輪流開啟備用壓縮機，這樣就把壓縮機的循環(huán)水溫控制到了正常溫度內(nèi)。
為了徹底解決循環(huán)水溫在特殊時期下降到零度以下的問題，我們計劃在氣候回暖、人手寬裕時，給進(jìn)水口管道加上保溫層。 |
