7

Лекция 9.

Охлаждение компрессоров.

При сжатии газа и вследствие трения деталей компрессора выделяется большое количество теплоты. Температура сжатого воздуха в конце каждой ступени сжатия (как было ранее отмечено) должна быть не выше 170С. Правильный режим охлаждения имеет большое значение для надежной и безопасной эксплуатации компрессорной установки, снижения энергозатрат и увеличения объемной производительности. Непосредственное охлаждение корпуса компрессора подачей воды в специально выполненные в нем полости (внутреннее охлаждение) обычно недостаточно, поэтому газ дополнительно охлаждается в специальных охладителях (выносное охлаждение), которые устанавливаются между ступенями и после последней ступени (концевой холодильник). Выделим основные требования к процессу охлаждения.

1. Подвод охлаждающей воды к корпусу компрессора, к промежуточному охладителю должен быть выполнен снизу, а отвод нагретой воды  сверху.

2. Система охлаждения компрессора должна иметь видимый контроль подачи воды ко всем охлаждаемым частям машины или быть оборудована автоматической сигнализацией.

3. Температура сжатого воздуха после охлаждения в промежуточном охладителе не должна превышать температуру охлаждающей воды более чем на (12  15) [t_{ВОЗдух2}  t_ВОда2  (12  15)С].

4. Температура нагретой воды после охлаждения компрессора не должна превышать 40С (t_вода2  40С). Нормальный нагрев (перепад температуры) охлаждающей воды (10  15)С [t_вода2 – t_вода1 = (10  15)С]. Температуру охлаждающей воды следует измерять до и после каждой охлаждаемой части компрессора.

5. Вода, применяемая для охлаждения компрессора не должна содержать механических примесей (ила, песка, и т. п.) и не должна быть слишком жесткой.

По технологическому признаку различают прямоточную и циркуляционную схемы охлаждения компрессоров.

Прямоточную схему применяют в тех районах, где есть источники воды, отвечающей выше приведенным требованиям. В такой схеме нагретая вода сливается в канализацию или используется для бытовых нужд.

Циркуляционные (оборотные) схемы бывают открытого и закрытого типов. В открытых оборотных схемах предусмотрено охлаждение нагретой воды в градирнях или брызгательных бассейнах. Преимуществом такой схемы является незначительное потребление свежей воды, а недостатком – высокая температура воды в летний период. В закрытых оборотных схемах вода также используется многократно, но охлаждается в теплообменнике без прямого контакта с охладителем.

В качестве промежуточных охладителей используются кожухотрубчатые теплообменники и теплообменники пленочного типа.

Иногда охлаждение газов в компрессорах производится впрыскиванием воды в поток газа перед первой ступенью. Вода испаряется, забирая теплоту, выделяющуюся при сжатии газа. Однако сжимаемый газ при этом увлажняется, что не всегда допустимо.

Предварительное охлаждение воздуха перед всасыванием его в компрессор целесообразно применять в районах с жарким климатом при наличии холодной (например артезианской) воды и при сжатии горячих газов.

Кроме водяных бывают воздушные системы охлаждения компрессоров. При этом способе охлаждения следует учитывать колебания температуры атмосферного воздуха, а также иметь ввиду уровень шума работающего вентилятора, подающего воздух для охлаждения.

Применение комбинированных воздушно-водяных систем охлаждения позволяет значительно сократить расход воды, повысить экономичность и безопасность производства сжатого газа.