空压机冷却系统的改造与应用

空压机冷却系统的改造与应用
摘要：潘一矿空压机原冷却系统是水冷的，但因为冷却水的缺乏，造成空压
机的单台运转，为适应生产的要求，必须对空压机的冷却系统进行改进；系统地
讨论空压机冷却系统的构成和工作原理，并对原有的冷却管线进行改进，降低管
路的阻力，增加泵的流量，从而加强空压机的冷却作用，提高设备的使用效率；
通过该方法进行改造，不仅投资小，而且能自己进行改造，而且取得很好的效果。

关键词：空压机; 冷却系统; 参数; 特性曲线; 改造
空压机运行的核心部分是压缩。

空压机在压缩过程中消耗技术功会产生大量
的热量，这些热量影响着空压机运行。

一、概述
（一）空压机工作原理
潘一矿山的空压机是一种低噪音、油性、水冷、水冷的2R-250-10型空压机，分为低压、高压两个阶段，其输出是不含燃油、不含起伏的空气，其最大工作压
力是10巴，ZC工厂的每台空压机都密封在一个隔热盒里，其基本构成是：空气
过滤器，低压转子，中间冷却器，高压转子，后冷却器，电动机，联轴器，齿轮罩，安全阀，以及控制系统。

空压机从大气中抽取气体，经过空气的过滤之后，
再被低压转子进行压缩，通过一个中冷器进行冷却，然后输送到一个高压转子上，然后通过一个消声器，再经过一个反向阀门，再输送到一个后冷却器，最后再输
送到一个除油过滤器上。

在网络压力较高的情况下，通过电磁阀门的调节，通过
消声器，将其直接排放到空气中。

在中冷机或后冷机因失效而超过安全排气压力时，可自行将其排气至空气中。

油泵、低压转子和高压转子之间的关系是通过一
个机器来进行的，并且是通过一个相同的电机来驱动的，而润滑油泵则是从油箱
中将油抽到油泵中，经过油冷却器的冷却之后，再进行过滤，最后用来对各个轴
承和转子进行润滑。

所述的压气机是通过封闭循环的冷却水来冷却的。

循环冷却
水分为两个部分，一部分通过油冷却器对机油进行冷却，然后按顺序对二级压气
机的高压转子油液进行冷却。

另外一股则通过中冷机、尾冷机对其进行冷却，然
后再回到闭路的冷却水输出端。

经制冷后，凝结液通过自动或人工排出阀排出。

（二）冷却系统功能及组成
0SAP型空气冷凝器循环对压空器进行制冷，保证整个压空器的各个部位的温
度都处于正常的工作状态，防止由于过高的压力造成的压力损失，使整个压空器
能够继续工作，保证压力空气的稳定供给。

该系统由3台冷却水水泵、2台冷却塔、2台冷却水机组和1台膨胀罐组成，全部安装在ZC工厂网络中。

二、空压机冷却系统的改造与应用
活塞型空压机在运行过程中会发生很多热量，它的冷却方式有两种，一是空
气冷却，二是水冷却。

潘一煤矿7座L8-60/8大空压机均为水冷却，其冷却效率
将直接关系到压缩机能否安全、有效地运行。

其中6号和7号机组为80年代初
装置，采用独立的制冷装置。

自从投产后，由于冷却水的流动能力不够，6#、7#
空压机都是单台运转，而且在开关空压机时，还需要将其阀门倒过来，这就造成
一定的安全问题，所以，对其冷却系统进行改进是非常有必要的。

经过技术分析，发现三个抽油机的进水线（D=3"）比出水管路（D=4"）小，且管道内的阻力大，
导致抽油机的出水量少，抽油机的效率非常低下，无法满足两个空压机的制冷要求，仅可供给一个空压机和一个后冷却器，当两个空压机和后冷却器的闸门都开
启时，进入水管路的水流就会受到制约而增大，无法达到要求而且因为没有阀门，所以冷库和热水库的水分非常不均衡，如果冷库在三十分钟内被抽空，那么两台
空压机就会因为缺水和超温而停止运转。

因此，在技术改造过程中，对后备泵的
两趟进水管线进行改进，将闸阀控制的冷水泵和热水泵的进水管线从一条变成两条，增大当量管径，降低吸水阻力损失，提高其流量，以达到要求。

热泵是两条
管道，每一条管道的水流都是一样的，所以水温和水温都是一样的。

经过改进，
提高两套空压机的出力，使两套空压机得以正常使用，并取得较好的使用效果。

该装置具有以下特点：①6#和7#空压机在开启时不再需要反转阀门，故障发生率
大大减少；②备有备份泵，在运转中的冷热泵发生故障时，可迅速地利用操纵闸
门阀门使备份泵重新启动；③节省对制冷系统进口管道进行重新设计所需的造价，并且对其进行重新设计所需的投资微乎其微。

通过对两种空压机的联合使用，可
有效地提高其设备的使用率，并可有效地改善机组的工作性能，保证煤矿安全地
进行生产。

三、空压机冷却系统维护
（一）冷却器堵塞、结垢处理方法
我公司的空压机冷却器管束材料有铜、不锈钢两种，在平时保养及清除冷却
器结垢方面分别采取物理、化学两种方式。

（1）物理清洗：本公司使用的是渗透式清洁。

采用φ6的硬钢丝，穿入管中，用钢丝刷清洁管中的内壁，用自来水冲洗管中残留的淤泥。

该法具有见效快，操作简便，清洗强度小等特点，但存在着需要拆卸冷却装置，容易引起机器损坏
等问题。

（2）化学清洗：本公司主要使用两种清洁方式。

一种是向循环池内添加
“联机除垢剂”，这种方式仅对微量的菌藻进行清除，或对它们的成长起到抑制
作用，从而使流入到冷却器管束内的污泥数量大大降低；二是单个冷却器的周期
清洁，以适宜的不锈钢循环泵为动力源，提取适宜的清洁液，使其在冷却器内进
行循环，并进行12个小时的工作。

化学清洁的优势是清洁强度低，清洁更彻底；防止因机械清洁而损坏管道；制冷机可以不拆卸，但是选用的清洁剂对制冷机没
有伤害，也要把残余的液体排出。

（3）先进仪器除垢：除以上两种常见的除垢方式之外，又有一种高技术含
量的除垢方式——高技术设备——高技术设备，通过永磁作用，活化循环水中沉
积的钙、镁离子，使得其不能与碳酸盐离子相结合，从而起到除垢作用。

我公司
将该新技术应用于空压机的能源回收设备中，取得较好的效果。

（二）冷却器内部水路密封件移位、老化处理
在对制冷机进行大修时，发现制冷机各个制冷器端盖中的隔水胶封垫片，常
常发生位移或老化现象，造成制冷管程缩窄，实际冷却区域缩小，冷却效果恶化。

通过仔细分析，决定采用在端盖上开一个插口，然后用801号胶粘剂将插口固定
在插口上。

装上后，不仅能确保密封件的密封性，而且解决橡皮密封件移动的问
题。

通过对制冷机进行拆卸和安装时，发现制冷机 O型密封条出现老化现象，导
致制冷机机壳内有一部分冷却水流入，导致制冷机机壳内润滑油发生劣化和大气
水分含量偏高。

为解决以上问题，在维修过程中，对 O形密封片进行润滑，并在
密封部位和 O形密封片上涂抹三锂基油，以使冷却器内芯能够顺畅地进入到壳体
内部腔，并确保 O形密封片的密封作用。

结束语：
应用效果显示：两套空压机同时运转，可有效地提高设备的使用效率，减少
机械、电气、维护工作，保证矿井正常生产；小改进，解决大问题，节省冷却水
系统的进水管更换工程成本，改进后的投资极少，改进后的零件可以自己生产和
加工；从原来对一台空压机进行冷却，发展到对两台空压机进行冷却，并使泵的
流量增加，使泵的运行效率得到提高。

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