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阿特拉斯·科普柯合作案例
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案例探討 | 水冷壓縮機(jī)可以改造成風(fēng)冷嗎?

壓縮機(jī)的冷卻不可或缺,冷卻效果好壞直接影響壓縮機(jī)工作的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。壓縮機(jī)的冷卻方式有水冷、風(fēng)冷及油冷。往復(fù)活塞壓縮機(jī)常用的是空氣冷(常用風(fēng)冷命名)和水冷兩種型式,油冷卻主要是用于回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。風(fēng)冷主要用于移動(dòng)或橇裝式壓縮機(jī),以及缺水的場(chǎng)合;水冷能承擔(dān)比空氣更大的熱負(fù)荷傳遞,適用于中大型壓縮機(jī)。

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

聯(lián)合國(guó)醫(yī)療組織為第三世界國(guó)家提供的醫(yī)用氧制造系統(tǒng),面對(duì)的用戶對(duì)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(fēng)冷型高壓氧氣壓縮機(jī)用來(lái)充裝氧氣瓶。這樣,筆者公司制造的全無(wú)油潤(rùn)滑高壓氧氣壓縮機(jī),就必須由水冷改為風(fēng)冷。


該壓縮機(jī)為全無(wú)油潤(rùn)滑往復(fù)活塞高壓氧氣壓縮機(jī),型號(hào)為GOW-100/4-150.壓縮介質(zhì)是氧氣,流量標(biāo)態(tài)下每小時(shí)100立方米,進(jìn)氣壓力0.4MPa,排氣壓力15.0MPa,配套電動(dòng)機(jī)為37千瓦,四級(jí)壓縮。該壓縮機(jī)配備的水冷型換熱器,采用光管列管,管內(nèi)走氣,管外走水。

經(jīng)過(guò)復(fù)算,級(jí)換熱面積,一、二、三級(jí)換熱面積為0.51平方米,四級(jí)(后冷)為0.1平方米。換成風(fēng)冷換熱器換熱管采用翅片管,外加獨(dú)立風(fēng)機(jī)吹風(fēng)換熱。根據(jù)各級(jí)壓力不同,分別采用直徑25、22、18、16四種規(guī)格的翅片管,管長(zhǎng)1米,一、二、三級(jí)都用13根組,四級(jí)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(jí)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(fēng)冷型換熱器不僅決定于換熱管的換熱面積及傳熱系數(shù),還決定于用于換熱的風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,即風(fēng)機(jī)的大小。經(jīng)計(jì)算,風(fēng)機(jī)風(fēng)量每分鐘不小于300立方米。據(jù)此選擇風(fēng)機(jī)參數(shù)如下:風(fēng)機(jī)型號(hào)FZL1000-6DK,風(fēng)機(jī)直徑1000mm,電壓380V,頻率50Hz,轉(zhuǎn)速940r/min,最大風(fēng)量Qmax =27000m3/h,功率3kW。

根據(jù)上述結(jié)果進(jìn)行制造改型,改造完成后,采用高純氧氣按規(guī)定工況進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如下表所示:

對(duì)比表中數(shù)據(jù),從溫度數(shù)據(jù)看,風(fēng)冷效果明顯優(yōu)于水冷,改造成功。

此案例說(shuō)明:

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

2、風(fēng)冷型壓縮機(jī)減化了壓縮機(jī)系統(tǒng)流程,使得壓縮機(jī)購(gòu)機(jī)時(shí)一次性投資較少,節(jié)省購(gòu)機(jī)費(fèi)用。經(jīng)統(tǒng)計(jì),此例風(fēng)冷換熱器較水冷換熱器成本下降30%。

3、風(fēng)冷型壓縮機(jī)使用過(guò)程中的維護(hù)較水冷簡(jiǎn)單,使用及維護(hù)費(fèi)用相比較而言更低。

4、風(fēng)冷型壓縮機(jī)地域適應(yīng)性更廣,不論有無(wú)冷卻水都可直接運(yùn)行。

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