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阿特拉斯·科普柯合作案例
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案例探讨 | 水冷压缩机可以改造成风冷吗?

压缩机的冷却不可或缺,冷却效果好坏直接影响压缩机工作的可靠性与经济性。压缩机的冷却方式有水冷、风冷及油冷。往复活塞压缩机常用的是空气冷(常用风冷命名)和水冷两种型式,油冷却主要是用于回转压缩机。风冷主要用于移动或橇装式压缩机,以及缺水的场合;水冷能承担比空气更大的热负荷传递,适用于中大型压缩机。

高原高寒地区,由于缺水及气温较低,水冷型压缩机的使用非常不便;沙漠地区严重缺水,水比油贵,更加不利于水冷型压缩机的使用。

联合国医疗组织为第三世界国家提供的医用氧制造系统,面对的用户对象遍布世界各地,用户条件不一,为便于用户使用,要求采用风冷型高压氧气压缩机用来充装氧气瓶。这样,笔者公司制造的全无油润滑高压氧气压缩机,就必须由水冷改为风冷。


该压缩机为全无油润滑往复活塞高压氧气压缩机,型号为GOW-100/4-150.压缩介质是氧气,流量标态下每小时100立方米,进气压力0.4MPa,排气压力15.0MPa,配套电动机为37千瓦,四级压缩。该压缩机配备的水冷型换热器,采用光管列管,管内走气,管外走水。

经过复算,级换热面积,一、二、三级换热面积为0.51平方米,四级(后冷)为0.1平方米。换成风冷换热器换热管采用翅片管,外加独立风机吹风换热。根据各级压力不同,分别采用直径25、22、18、16四种规格的翅片管,管长1米,一、二、三级都用13根组,四级后冷因压力较高不利于焊接,采用单根厚壁管直接弯曲成形,一、二、三级换热面积分别为0.9、0.73、0.4平方米,后冷换热面积0.15平方米,相较水冷换热器,换热面积有所增加。

风冷型换热器不仅决定于换热管的换热面积及传热系数,还决定于用于换热的风机的风量,即风机的大小。经计算,风机风量每分钟不小于300立方米。据此选择风机参数如下:风机型号FZL1000-6DK,风机直径1000mm,电压380V,频率50Hz,转速940r/min,最大风量Qmax =27000m3/h,功率3kW。

根据上述结果进行制造改型,改造完成后,采用高纯氧气按规定工况进行对比测试,测试结果如下表所示:

对比表中数据,从温度数据看,风冷效果明显优于水冷,改造成功。

此案例说明:

1、在某些情况下,中型压缩机(电机功率较大的压缩机)也可以做成风冷型压缩机,其性换热性能也能满足要求。

2、风冷型压缩机减化了压缩机系统流程,使得压缩机购机时一次性投资较少,节省购机费用。经统计,此例风冷换热器较水冷换热器成本下降30%。

3、风冷型压缩机使用过程中的维护较水冷简单,使用及维护费用相比较而言更低。

4、风冷型压缩机地域适应性更广,不论有无冷却水都可直接运行。

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