浅谈离心式空气压缩机冷却水系统的改造应用

吴蓉 夏锡明

摘 要：离心式空气压缩机已在国内及公司内普遍使用。离心式空气压缩机一般都具有中间冷却器和后冷却器，在压缩空气的过程中会所产生大量的热能，这些热量都需要借助冷却器来冷却，而冷却器中的冷却介质为水，因此冷却水质的好坏决定了冷却效果，并将直接影响到机组的排气温度。在离心式空气压缩机正常运行中，一旦冷却水变质，将导致冷却器结垢影响冷却效果而使机组排气温度超标进而直接导致机组自动停机，而后花费一定时间进行化学清洗后才能重新开机投运，从而影响到压缩空气的正常供应乃至影响生产。另外离心式空气压缩机组经常采用化学清洗不但影响冷却器的使用寿命，也增加了机组的维护保养费用。为了提高冷却水水质，以保证冷却效果，提高冷却器的使用寿命，降低离心式空气压缩机的维护保养成本，经过多方调研论证，我们采用了软化、净化冷却水处理设施来有效去处冷却水中的杂质，降低冷却水硬度，确保水质，减少冷却器结垢情况，确保离心式空气压缩机冷却器的冷却效果。本文浅要分析了软化、净化冷却水处理设施的一些特性以及实际使用效果，为同行提供参考和借鉴。

关键词：压缩机；软化；净化；成本

前言

随着各行各业的快速发展，国内对离心式空气压缩机这种排气量大，自动化程度高，操作简单，性能稳定的机组的需求量越来越大，离心式空气压缩机在我们船舶行业的使用也已经非常普遍。离心式空气压缩机排气量大，压力高，导致排气温度很高，因此大部分都是水冷型的。我公司的离心机都为水冷型的三级压缩，排气量都在150m3/min以上，压力均在0.8Mpa左右，压缩中所产生的热量都靠冷却水来带走。我公司空压站原所使用的冷却水均为市政自来水，硬度相对来说基本能满足要求，但反复循环运行后冷却水的硬度也会一定程度的变高；加上我公司冷却水池的运行环境比较恶劣：空气中灰尘、颗粒比较多，而冷却水池考虑散热均为开放式，故这些灰尘、颗粒容易污染冷却水质；另外公司每年的冷风需求量都很大，冷却水池基本上停不下来进行清理，处于长期运转，使冷却水质不断恶化，冷却水硬度逐渐变高，致使离心式空气压缩机的各级冷却器极易结垢，影响冷却器的冷却效果，引起离心式空气压缩机排气温度超标而停机清洗。在充分了解调研后，决定对离心式空气压缩机的原有冷却水系统进行改造，在原有冷却水系统的基础上加装软化、净化处理设施，软化、净化冷却水，提高冷却水水质，改善冷却效果。

一、冷却水软化、净化设施改造情况简介：

我公司空压二站共安装了离心式空气压缩机四台：2台300m3/min、2台150m3/min。以前经常由于冷却水质问题导致机组超温停机进行清洗，影响生产，为此我们对原有冷却系统进行了改造，采用了软化、净化水处理设施。

根据该空压站房的冷却水量，选用与之相配套的冷却水软化、净化处理设备，安装在冷却水池附近空置区域。通过该套设施对冷却水池的冷却水进行软化、净化处理，降低冷却水硬度，保证软化水出水硬度符合国家锅炉用水标准≤0.03毫摩尔/升，并通过净化过滤（精度20-30微米），提高冷却水质量，提高换热效果。

二、冷却水软化、净化设施结构图及安装示意图：

（一）冷却水软化、净化设施结构图：

（二）冷却水软化、凈化设施安装示意图：

三、冷却水软化、净化设施特性及维护：

该冷却水软化、净化设施主要为8-12T/H全自动软化设备（包括不锈钢水泵、软化控制器、玻璃钢PE内胆离子交换器、流量控制器和再生系统）和10-15T/H多层石英砂循环过滤器（包括玻璃钢砂过滤器、不锈钢水泵、进水流量计、分水器、反洗防漏器等）组成。该套设施基本为自动控制运行，通过全自动软化设备对冷却水池的循环冷却水进行软化处理，同时通过多层石英砂循环过滤器再对冷却水进行循环过滤处理，达到软化、净化水质的效果。该套设施只需每月定时更换药剂，3年内基本无需维护，经实际使用至今，效果良好，该站4台离心式空气压缩机组没因冷却水质影响冷却效果而使机组超温出现停机现象，也不再需要停机酸洗，机组运行状况良好。鉴于此，我们又分别在空压三站和空压一站各安装了该套冷却水软化、净化设施，从实际运行情况看效果也非常良好。

四、经济分析：

我公司目前三座空压站房都安装了该套冷却水软化、净化设施。没装该设施前，站房每台离心式空气压缩机每年需停机酸洗二次，每次费用为0.9万，仅酸洗全年的费用就为18万，加装该设施后，基本三年才需维护保养一次，每次每套维护保养费用在0.9万，另外每套每月更换盐剂费用为0.25万，全年的维保费用为9.9万，这样每年能节约费用8.1万，降低了离心空气压缩机组的运行维护成本。

结 论

综上所述及实践验证，可以看出对离心式空气压缩机组的冷却水系统进行改造是切实可行的，采用软化、净化处理设施对冷却水进行软化、净化处理的效果十分明显，完全满足了离心式空气压缩机组的冷却要求，不仅保证了离心机的正常运行，保障了生产需求，而且极大的降低了机组运行中的冷却系统维护成本，达到了为公司降本增效的目的。