活塞式压缩机组冷却润滑系统
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2016/10/2 中油集团济柴动力总厂成都压缩机厂 13
分体式冷却系统注意事项：
1.夹套水平衡管和辅助水平衡管的安装。它们的作用是： 在机组工作时，让高位水箱对发动机冷却水管道进行补水， 和产生静压。所以高位水箱必须有一定的高度，才能满足 需要，产生静压的主要作用，是防止冷却水产生肉眼看不 见的气泡。因为气泡的破裂对管壁有腐蚀和损坏。 2.夹套水放空管、辅助水放空管的主要作用：在机组工作 时平衡水箱和冷却水管道中气压。 3.夹套水补水管、辅助水补水管的主要作用：将高位水箱 的水补充到中间冷却器。 4.发动机的辅助水从机身出来以后，还对压缩机的机油进 行冷却（见图中的序号16），其水流的方向与润滑油的 流向相反，让冷却更加的充分。
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空冷器介绍（一）
空冷器的组成：管束箱、轴流风机、传动 系统、百叶窗、构架、附件。 空冷器的作用：冷却经压缩缸压缩后的气 体和循环水。压缩气体有若干组管束箱体， 循环水有若干组管束箱体，从而构成一个 组合式冷却器。冷却器为列管式，列管用 钢管外缠绕铝翅片，以增加换热面积，被 冷却的气体从管内通过，管外过冷却风， 风扇为铝合金制造，具有较高的效率。
1.水泵不上水或排水量不足 a、水泵叶轮磨损严重 （检修或更换新叶轮 ） b、水泵皮带脱落或断裂 （重新安装或更换水泵皮带 ） c、水泵及水管路严重泄漏 （消除泄漏 ） 2.出水压力低 a、水管线堵塞 （消除管线堵塞 ） b、水中有气泡产生涡流 （采取措施消除气泡 ）
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风扇
2016/10/2
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空冷器设计维护要点
1.空冷器管束箱设有工艺检查孔，当换热管出现渗漏现象时可 通过工艺孔来检查维修。管束箱设有排液孔和排气孔，方便排 放管内积液。防止冬季气温过低造成管内结冰产生翅片膨胀爆 裂。 2.管束箱设计为一端固定一端浮动，便于消除热胀冷缩应力。 3.空冷器夹套水管束配有防护网，气管束配有百叶窗。 4.传动系统有油润滑嘴，并安装在箱体外便于润滑。 5.百叶窗窗叶采用铝合金叶片。可以很好的起到防腐作用。采 用手动调节百叶窗叶片角度可控制出口温度。 6.构架本身及驱动装置的机架上测得的峰与峰之间最大振幅不 得超过0.15mm。 7.定期检查传动皮带松紧程度和磨损情况，进行必要的调整和 更换 。
2016/10/2
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5
冷却水管路的介绍
一、整体式压缩机冷却水管路 二、分体式压缩机冷却水管路
2016/10/2
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整体式水管路流程图
2016/10/2
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整体式水管路装配图
2016/10/2
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2016/10/2
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3
对冷却水水质的要求
1.冷却水应接近中性，即氢离子浓度pH值在6.5~9.5范围之内。 2.有机物质和悬浮机械杂质≤25毫克/升，含油量≤5毫克/升。 3.暂时硬度≤10°。（硬度1°相当于1升水中含有10毫克 CaO。） 上述要求达不到要求时，应采取沉淀池、过滤池进行净化处理， 并用回收器进行脱油，以改善水质。 根据冷却水原始硬度的不同，可有多种软化方法。用磷酸钠化学 进化剂进行软化处理时，用量可参考下表：
活塞式压缩机组冷却系统
主讲人：陈 浩
2016/10/2
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1
冷却系统的用途
压缩机的冷却包括气缸组件冷却、级间冷却、压缩气体排出压 缩机后的后冷却，润滑油的冷却等。 冷却效果好，可以降低压缩机的排气温度，避免因气缸内壁温 度过高导致的润滑油变质，减缓了气缸的磨损；也可以避免排 气温度过高导致润滑油氧化而在设备、管道内“积碳”发生的 爆炸事故。对于水冷式压缩机，冷却良好可以减少水量和功率 的消耗。冷却系统良好，气缸内壁温度就低，转给气体的热量 少，从而提高压缩机的容积系数和温度系数，进而提高排气量。 对于多级压缩，级间冷却越完善，就越好。计算表明，级间冷 却温度每降低3℃则压缩机功耗减少1%，可见级间冷却不仅可 收到节能效果，而且对压缩机保持润滑油性能，确保机器安全 运行都有重要意义。后冷却可使气体温度降低，便于将气体中 所含的水分和油雾进行分离。
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机组加水的注意事项
1.确定机组用冷却水和防冻液。 2.确定水管路的畅通。 3.卸掉机组上水管路最高点的螺塞。 4.将高位水箱加到规定位置。
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水管路容易产生的故障及处理方法（一）
2016/10/2
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2
冷却系统中冷却介质的选取
往复式压缩机冷却系统中常用的冷却介质为水和空气，故冷却 系统可分为水冷式和风冷式。对于中、大型压缩机，排气量较 大，压力高，所需传递的热负荷大，一般选用比热容大、价格 低、容易获得的水作为冷却介质。应该指出，运行一段时间后， 在冷却系统内会有水垢形成，导致水流通道截面积减小，水循 环的阻力增加，阻碍正常的热交换，造成冷却设备不良，增加 功率消耗，甚至发生事故。因此，使用前必须对冷却水进行软 化处理，并当水垢超过一定厚度时及时将其清除掉。 空气具有免费易得、无需泵和水处理等辅助设备的优点，故小 型、移动式或撬装式压缩机一般选用空气作为冷却介质。当在 野外特别是缺水地区作业时，选用空气冷却较为适宜。显然， 风冷效果比水冷效果差，压缩机的轴功率会相应增大。
水的硬度 ＜8 ° 9 °~16 ° ＞16 °
2016/10/2
1升水中加入磷酸钠用量（克） 0.5 1.0 1.5~2.0
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冷却系统配置的基本方案（主机部分）
活塞式压缩机冷去系统由中间冷却器、气缸和填料 的水套、润滑油冷却器、后冷却器水管路以及其他 附件组成。 冷却系统的配置原则： 1.经济性好，即系统耗水量小，管路简单。 2.运行时检视和调节水量方便。
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分体式水管路流 程图
2016/10/2
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分体式水管路装配图
2016/10/2
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分体式冷却流程介绍：
分体式冷却流程根据发动机所需冷却部位可 分为夹套水管路和辅助水管路。夹套水管路 主要冷却发动机的气缸夹套；辅助水管路依 次冷却发动机中冷器，发动机油冷器，压缩 机油冷器；最终进入各自在空冷器对应的冷 却水管束，冷却后再返回水泵，循环使用。 冷却水管束由风扇冷却，风扇通过皮带轮由 曲轴驱动。冷却器上部设有膨胀水箱，可向 系统内加水，也可由此向外排除系统产生的 水蒸气。
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空冷器介绍（二）
空气冷却器是以环境空气作为冷却介质, 横掠翅片管外使管内高温工艺流体得到冷 却的设备,简称“空气冷却器”，也称 “空气冷却式换热器”。 采用空气冷却器代替水冷却器，进行介质 的冷却不仅可以节约用水，还可以减少水 污染。同时具有维护费用低、运转安全可 靠、使用寿命长的优点。
水管路容易产生的故障及处理方法（二）
3.水泵振动太大 a、产生气蚀 （检查吸水管路是否有漏气的地方 ） b、泵轴弯曲，轴承磨损严重；间隙过大 （更换轴或轴承，安装应对正中心） 4. 冷却水排出有气泡 a、动力缸垫破断或检修安装时没压紧，产生漏气 （更换新气缸垫或将缸盖螺栓锁紧 ） b、压缩缸水密封不严 （更换压缩缸水密封 ）
8
整体式冷却流程介绍：
此部分由水泵、水箱、空冷器、节温器及水 管路组成一个封闭循环系统。水泵通过皮带 轮由曲轴驱动，将冷却后的循环水泵入水管 路，再分别进入动力缸水套和压缩缸水套， 冷却水由下部进入，缸体上部流出，将缸体 冷却后的水汇集进入冷却管束，冷却后再返 回水泵，如此循环。冷却器由风扇冷却，风 扇通过皮带轮由曲轴驱动。冷却器上部设有 膨胀水箱，可向系统内加水，也可由此向外 排除系统产生的水蒸气。
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整体式冷却系统注意事项：
1.冷却水必须使用软水或蒸馏水，其PH值为6.5～8.5（20℃）， 总硬度为40～80mg/L；并可按照使用地区的具体情况加入适当 的防腐剂和防冻剂，防冻剂必须与冷却水混合均匀后再加入。 2.正确使用冷却液，若用一般水，会使动力缸水套结垢，形成 双面隔热层，严重影响传热效果，增加相关燃烧室组件的热负 荷，建议使用防冻液。 3.压缩气缸夹套水温度应在33℃～71℃之间；动力缸夹套水温 度应在74℃～82℃之间；动力缸水温过低则增加热损失，使经 济性下降，过高则工作条件恶化，对整个机组不利，为此在动 力缸上方出水管路上安装一温度调节器，可自动调节循环水温 度。此外，还可通过调节动力缸及压缩缸进水管的截止阀来控 制冷却水量，使冷却水温度控制在最佳状态。
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活塞式压缩机组润滑系统
主讲人：陈 浩
2016/10/2
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压缩机润滑系统的主要作用和功能
减少滑动部件的磨损，延长零件寿命，减少维修费 用； 带走摩擦热量，冷却摩擦表面，保持正常配合间隙， 有利于零件的正常运转； 与机械密封结构相结合，对气缸中的气体起密封作 用； 防止零件表面锈蚀，提高零件的工作寿命； 减少摩擦和摩擦热，减少能量损失和降低摩擦功耗， 提高压缩机的效率； 带走磨屑清洗摩擦表面，提高运动面的工作质量。
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立式空冷器（一）
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立式空冷器（二）
夹套水管束
辅助水管束 百 叶 窗 一级工艺气管束
二级工艺气管束
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卧式空冷器
2016/10/2
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腊式节温器结构（二）
当发动机水温达到设定的温度以上时， 石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫 使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面 产生向上的推力。由于杆的上端固定， 故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的 反推力，克服弹簧张力使主阀门逐渐打 开，旁通阀开度逐渐减小。 当发动机水温升高到设定的极限温度时， 主阀门完全开启，旁通阀完全关闭，冷 却水全部流经散热器，称为大循环。由 于此时冷却水流动线路长，流量大，冷 却强度强。
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节温器图片
2016/10/2
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腊式节温器结构（一）
常温下石蜡呈固态，水 温低于设定温度时，主 阀门完全关闭，旁通阀 完全开启，由动力缸和 压缩缸出来的水经旁通 管直接进入水泵，故称 为小循环。由于水只是 在水泵和水套之间流动， 不经过散热器，所以冷 却强度弱。
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水箱的作用：
1.补水。（高位水箱） 2.膨胀。（膨胀水箱）
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节温器
它又称调温器，功用是根据冷却水温度的高低自动调节 进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系 的散热能力，保证发动机和压缩机在合适的温度范围内 工作。 节温器是一个纯机械的部件，利用石蜡受热膨胀的原理， 在填满石蜡的容器中布置一根金属片，在温度超过一定 数值时候石蜡膨胀，将金属片顶开，此时，切换到冷却 的大循环状态；这个时候发动机中的高温冷却液开始由 进水管进入空冷器，热交换结束后又从出水管流回发动 机水套内，既而实现降低水温的作用。当水温过低时， 节温器中的石蜡保持固态，金属片将进水管封闭，此时， 所有的冷却液还继续在机组内进行小循环，直至温度升 高。
分体式冷却系统注意事项：
1.夹套水平衡管和辅助水平衡管的安装。它们的作用是： 在机组工作时，让高位水箱对发动机冷却水管道进行补水， 和产生静压。所以高位水箱必须有一定的高度，才能满足 需要，产生静压的主要作用，是防止冷却水产生肉眼看不 见的气泡。因为气泡的破裂对管壁有腐蚀和损坏。 2.夹套水放空管、辅助水放空管的主要作用：在机组工作 时平衡水箱和冷却水管道中气压。 3.夹套水补水管、辅助水补水管的主要作用：将高位水箱 的水补充到中间冷却器。 4.发动机的辅助水从机身出来以后，还对压缩机的机油进 行冷却（见图中的序号16），其水流的方向与润滑油的 流向相反，让冷却更加的充分。
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空冷器介绍（一）
空冷器的组成：管束箱、轴流风机、传动 系统、百叶窗、构架、附件。 空冷器的作用：冷却经压缩缸压缩后的气 体和循环水。压缩气体有若干组管束箱体， 循环水有若干组管束箱体，从而构成一个 组合式冷却器。冷却器为列管式，列管用 钢管外缠绕铝翅片，以增加换热面积，被 冷却的气体从管内通过，管外过冷却风， 风扇为铝合金制造，具有较高的效率。
1.水泵不上水或排水量不足 a、水泵叶轮磨损严重 （检修或更换新叶轮 ） b、水泵皮带脱落或断裂 （重新安装或更换水泵皮带 ） c、水泵及水管路严重泄漏 （消除泄漏 ） 2.出水压力低 a、水管线堵塞 （消除管线堵塞 ） b、水中有气泡产生涡流 （采取措施消除气泡 ）
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风扇
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空冷器设计维护要点
1.空冷器管束箱设有工艺检查孔，当换热管出现渗漏现象时可 通过工艺孔来检查维修。管束箱设有排液孔和排气孔，方便排 放管内积液。防止冬季气温过低造成管内结冰产生翅片膨胀爆 裂。 2.管束箱设计为一端固定一端浮动，便于消除热胀冷缩应力。 3.空冷器夹套水管束配有防护网，气管束配有百叶窗。 4.传动系统有油润滑嘴，并安装在箱体外便于润滑。 5.百叶窗窗叶采用铝合金叶片。可以很好的起到防腐作用。采 用手动调节百叶窗叶片角度可控制出口温度。 6.构架本身及驱动装置的机架上测得的峰与峰之间最大振幅不 得超过0.15mm。 7.定期检查传动皮带松紧程度和磨损情况，进行必要的调整和 更换 。
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冷却水管路的介绍
一、整体式压缩机冷却水管路 二、分体式压缩机冷却水管路
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整体式水管路流程图
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整体式水管路装配图
2016/10/2
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对冷却水水质的要求
1.冷却水应接近中性，即氢离子浓度pH值在6.5~9.5范围之内。 2.有机物质和悬浮机械杂质≤25毫克/升，含油量≤5毫克/升。 3.暂时硬度≤10°。（硬度1°相当于1升水中含有10毫克 CaO。） 上述要求达不到要求时，应采取沉淀池、过滤池进行净化处理， 并用回收器进行脱油，以改善水质。 根据冷却水原始硬度的不同，可有多种软化方法。用磷酸钠化学 进化剂进行软化处理时，用量可参考下表：
活塞式压缩机组冷却系统
主讲人：陈 浩
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冷却系统的用途
压缩机的冷却包括气缸组件冷却、级间冷却、压缩气体排出压 缩机后的后冷却，润滑油的冷却等。 冷却效果好，可以降低压缩机的排气温度，避免因气缸内壁温 度过高导致的润滑油变质，减缓了气缸的磨损；也可以避免排 气温度过高导致润滑油氧化而在设备、管道内“积碳”发生的 爆炸事故。对于水冷式压缩机，冷却良好可以减少水量和功率 的消耗。冷却系统良好，气缸内壁温度就低，转给气体的热量 少，从而提高压缩机的容积系数和温度系数，进而提高排气量。 对于多级压缩，级间冷却越完善，就越好。计算表明，级间冷 却温度每降低3℃则压缩机功耗减少1%，可见级间冷却不仅可 收到节能效果，而且对压缩机保持润滑油性能，确保机器安全 运行都有重要意义。后冷却可使气体温度降低，便于将气体中 所含的水分和油雾进行分离。
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机组加水的注意事项
1.确定机组用冷却水和防冻液。 2.确定水管路的畅通。 3.卸掉机组上水管路最高点的螺塞。 4.将高位水箱加到规定位置。
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水管路容易产生的故障及处理方法（一）
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冷却系统中冷却介质的选取
往复式压缩机冷却系统中常用的冷却介质为水和空气，故冷却 系统可分为水冷式和风冷式。对于中、大型压缩机，排气量较 大，压力高，所需传递的热负荷大，一般选用比热容大、价格 低、容易获得的水作为冷却介质。应该指出，运行一段时间后， 在冷却系统内会有水垢形成，导致水流通道截面积减小，水循 环的阻力增加，阻碍正常的热交换，造成冷却设备不良，增加 功率消耗，甚至发生事故。因此，使用前必须对冷却水进行软 化处理，并当水垢超过一定厚度时及时将其清除掉。 空气具有免费易得、无需泵和水处理等辅助设备的优点，故小 型、移动式或撬装式压缩机一般选用空气作为冷却介质。当在 野外特别是缺水地区作业时，选用空气冷却较为适宜。显然， 风冷效果比水冷效果差，压缩机的轴功率会相应增大。
水的硬度 ＜8 ° 9 °~16 ° ＞16 °
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1升水中加入磷酸钠用量（克） 0.5 1.0 1.5~2.0
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冷却系统配置的基本方案（主机部分）
活塞式压缩机冷去系统由中间冷却器、气缸和填料 的水套、润滑油冷却器、后冷却器水管路以及其他 附件组成。 冷却系统的配置原则： 1.经济性好，即系统耗水量小，管路简单。 2.运行时检视和调节水量方便。
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分体式水管路流 程图
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分体式水管路装配图
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分体式冷却流程介绍：
分体式冷却流程根据发动机所需冷却部位可 分为夹套水管路和辅助水管路。夹套水管路 主要冷却发动机的气缸夹套；辅助水管路依 次冷却发动机中冷器，发动机油冷器，压缩 机油冷器；最终进入各自在空冷器对应的冷 却水管束，冷却后再返回水泵，循环使用。 冷却水管束由风扇冷却，风扇通过皮带轮由 曲轴驱动。冷却器上部设有膨胀水箱，可向 系统内加水，也可由此向外排除系统产生的 水蒸气。
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空冷器介绍（二）
空气冷却器是以环境空气作为冷却介质, 横掠翅片管外使管内高温工艺流体得到冷 却的设备,简称“空气冷却器”，也称 “空气冷却式换热器”。 采用空气冷却器代替水冷却器，进行介质 的冷却不仅可以节约用水，还可以减少水 污染。同时具有维护费用低、运转安全可 靠、使用寿命长的优点。
水管路容易产生的故障及处理方法（二）
3.水泵振动太大 a、产生气蚀 （检查吸水管路是否有漏气的地方 ） b、泵轴弯曲，轴承磨损严重；间隙过大 （更换轴或轴承，安装应对正中心） 4. 冷却水排出有气泡 a、动力缸垫破断或检修安装时没压紧，产生漏气 （更换新气缸垫或将缸盖螺栓锁紧 ） b、压缩缸水密封不严 （更换压缩缸水密封 ）
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整体式冷却流程介绍：
此部分由水泵、水箱、空冷器、节温器及水 管路组成一个封闭循环系统。水泵通过皮带 轮由曲轴驱动，将冷却后的循环水泵入水管 路，再分别进入动力缸水套和压缩缸水套， 冷却水由下部进入，缸体上部流出，将缸体 冷却后的水汇集进入冷却管束，冷却后再返 回水泵，如此循环。冷却器由风扇冷却，风 扇通过皮带轮由曲轴驱动。冷却器上部设有 膨胀水箱，可向系统内加水，也可由此向外 排除系统产生的水蒸气。
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整体式冷却系统注意事项：
1.冷却水必须使用软水或蒸馏水，其PH值为6.5～8.5（20℃）， 总硬度为40～80mg/L；并可按照使用地区的具体情况加入适当 的防腐剂和防冻剂，防冻剂必须与冷却水混合均匀后再加入。 2.正确使用冷却液，若用一般水，会使动力缸水套结垢，形成 双面隔热层，严重影响传热效果，增加相关燃烧室组件的热负 荷，建议使用防冻液。 3.压缩气缸夹套水温度应在33℃～71℃之间；动力缸夹套水温 度应在74℃～82℃之间；动力缸水温过低则增加热损失，使经 济性下降，过高则工作条件恶化，对整个机组不利，为此在动 力缸上方出水管路上安装一温度调节器，可自动调节循环水温 度。此外，还可通过调节动力缸及压缩缸进水管的截止阀来控 制冷却水量，使冷却水温度控制在最佳状态。
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活塞式压缩机组润滑系统
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压缩机润滑系统的主要作用和功能
减少滑动部件的磨损，延长零件寿命，减少维修费 用； 带走摩擦热量，冷却摩擦表面，保持正常配合间隙， 有利于零件的正常运转； 与机械密封结构相结合，对气缸中的气体起密封作 用； 防止零件表面锈蚀，提高零件的工作寿命； 减少摩擦和摩擦热，减少能量损失和降低摩擦功耗， 提高压缩机的效率； 带走磨屑清洗摩擦表面，提高运动面的工作质量。
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立式空冷器（一）
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立式空冷器（二）
夹套水管束
辅助水管束 百 叶 窗 一级工艺气管束
二级工艺气管束
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卧式空冷器
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腊式节温器结构（二）
当发动机水温达到设定的温度以上时， 石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫 使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面 产生向上的推力。由于杆的上端固定， 故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的 反推力，克服弹簧张力使主阀门逐渐打 开，旁通阀开度逐渐减小。 当发动机水温升高到设定的极限温度时， 主阀门完全开启，旁通阀完全关闭，冷 却水全部流经散热器，称为大循环。由 于此时冷却水流动线路长，流量大，冷 却强度强。
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节温器图片
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腊式节温器结构（一）
常温下石蜡呈固态，水 温低于设定温度时，主 阀门完全关闭，旁通阀 完全开启，由动力缸和 压缩缸出来的水经旁通 管直接进入水泵，故称 为小循环。由于水只是 在水泵和水套之间流动， 不经过散热器，所以冷 却强度弱。
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水箱的作用：
1.补水。（高位水箱） 2.膨胀。（膨胀水箱）
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节温器
它又称调温器，功用是根据冷却水温度的高低自动调节 进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系 的散热能力，保证发动机和压缩机在合适的温度范围内 工作。 节温器是一个纯机械的部件，利用石蜡受热膨胀的原理， 在填满石蜡的容器中布置一根金属片，在温度超过一定 数值时候石蜡膨胀，将金属片顶开，此时，切换到冷却 的大循环状态；这个时候发动机中的高温冷却液开始由 进水管进入空冷器，热交换结束后又从出水管流回发动 机水套内，既而实现降低水温的作用。当水温过低时， 节温器中的石蜡保持固态，金属片将进水管封闭，此时， 所有的冷却液还继续在机组内进行小循环，直至温度升 高。