一体化燃气压缩机用散热器设计研究

李永康 黄超伟 李彬彬

（河南柴油机重工有限责任公司,河南 洛阳471000）

1 概述

为适应一体化燃气压缩机（以下简称一体机）工作要求,河柴重工开发了一款新型散热器。本散热器除需满足冷却液的冷却外,还需满足高温压缩燃气的冷却,以除去燃气中的大量水分,防止管道和阀体的腐蚀以及冻裂。此外,为避免压缩燃气超压导致散热器部件及管道炸裂,散热器需具备超压放散功能。为保证一体机燃料用燃气压力稳定,散热器应能把压缩后的燃气提供给一体机做燃料。由于一体机多在野外油田作业,散热器还应满足无人值守要求。

2 技术设计

2.1 散热器设计参数

根据设计要求,并结合台架试验及热负荷计算得出散热器设计参数如表1 所示。

表1 散热器设计参数

2.2 整体设计

散热器由空冷器部件、水散热部件、导风罩、膨胀水箱、风扇和传动机构等组成。散热器采用立式结构,风扇由发动机通过轴直接驱动,散热部件、导风罩与风筒为三级梯形结构,尺寸依次变小。散热器结构如图1 所示。

2.3 组件设计

2.3.1 空冷器部件设计

空冷器部件用于冷却压缩后的高温天然气。管片式散热器密封试验压力125kPa,静压强度250 kPa[1],远低于压缩天然气工作压力,无法满足强度要求,故选用翅片管式。

空冷器部件的百叶窗为箱体结构,侧面装有调整手柄,手柄盘上加工有分度槽,用于调整手柄位置,从而控制百叶窗开度,改变吹过散热器的空气流量。

空冷器由管箱和管束组成。管箱为丝堵式,最高承压达20MPa[2]。……