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。翅片管分为板翅、绕翅、复合翅片管及内翅片管等几种型式。中间冷却器通常由壳体、管束、前后水盖、内置式分离器组成。管材规格：Φ19、Φ18、Φ16、Φ12。材料为20钢、不锈钢、铜及铜合金。翅片厚度为0.15～0.4mm。上述中间冷却器的出口侧，都加装分离器，分离冷凝水，汇集到设备底部由输水器排出。翅片管式中间冷却器在离心空压机中大量应用，它的结构紧凑，低耗高效是其被选中的主要原因，但它翅片间的间距小，流道窄，易残留结垢，对气流的纯净度应予限定。
3.装置离心机及中间冷却器的结构特点
3.1 英格索兰机及冷芯的结构特点
英格索兰机的冷芯与涡壳连在一起，而且各级之间连接紧密，整台机的结构紧凑，占地面积小[2]。在检修叶轮或冷芯时的工作量较大，因各级联系紧密，所以检修其中一级，其它相连部位也要同时进行拆检。英格索兰机冷芯是内翅片结构，空气走管内，冷却介质走管外，所以水侧和气侧清冼困难。进气或冷却后的空气由冷芯中心管进入涡轮内，经压缩后的高温空气由弯道进入内翅管冷却后进入下一级压缩。
3.2 JOY机的机及冷芯的结构特点
JOY机的冷芯与涡壳是由管道连接，各级互为一个单独的系统，此种结构有利于检修。冷芯为外翅片结构，空气走管外，水走管内，冷空气与热空气通过冷却器壳内隔板和冷芯密封条隔离。此种结构简单，但气侧抽芯清洗后，冷芯回装难度大，若安装过程中密封条放置不好，则会使冷热空气短路，造成冷却后空气温度高。
4.离心机排气温度高原因分析
离心机排气温度高主要由以下几个原因：1）循环水水温高，进出冷芯的水压差小。2）冷却器水侧结垢或有杂物堵塞。3）换热器翅片积灰垢或腐穿孔。4）热空气走短路（未经冷却）与冷却后的空混合，造成冷芯出口温度高。
5.对排气温度高处理的方法及效果
5.1 针对气侧
制作一个清洗用的水箱，加入弱酸性的有机清洗液（清洗空调液）和水，并控制溶液的加入量，将冷芯放入水箱进行浸泡，充分让溶液中的酸性成份与翅片表面的碱性灰份反应，溶液中里所含的有机成份除去翅片上的油垢。在清洗过程中用吊钩吊住冷芯上下冲洗，让翅片与清洗液完全接触，并增加一定的冲力，提高清洗效率。
5.2 针对水侧
机的水侧则用专用清洗进行浸泡,然后用水泵打循环,最后用清水冲出杂质。JOY机水侧则打开冷芯前后盖板，用高压水枪冲洗，用铜管通，至止无淤泥及杂质。
通过以上方法处理后冷芯的换热效果比较明显，以英格索兰机清洗为例，一级冷却器清洗前42℃，清洗后37℃；二级冷却器52℃/45℃。
5.3 针对翅片灰垢多
对入口过滤器进行改造，并对自洁器的滤筒的过滤精度要求做了明确的规定，滤筒的精度必需达到F7，并做好对滤筒与过滤器的接触面的密封要求，防止未经过滤的空气进入空压机，造成冷芯翅片积垢及酸性灰垢对翅片的腐蚀。
6.总结
通过以上的各种方法处理及改造后，离心机排气温度高影响离心机安全运行的问题已得到改善。目前离心机能够长周期运行，改变了以往忙于离心机冷芯的清洗，离心机开停机频繁，对离心机的机械部分的性能影响。
参考文献
[1]GB151管壳式换热器.
[2]英格索兰压缩机说明书.
论文作者:王玉琴
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/26
标签：冷却器论文; 离心机论文; 翅片论文; 结构论文; 空压机论文; 温度论文; 压力论文; 《电力设备》2017年第16期论文;