浅析英格索兰压缩机排气温度高的原因及措施

浅析英格索兰压缩机排气温度高的原因

及措施

[摘要]通过对英格索兰压缩机排气温度高原因的分析,找出压缩机排气温度高主要是三级冷却器结构,换热效率低。找出了解决方法:增加电子除垢仪、对冷却器进行化学清洗、控制好水质等等，从而为空压站

装置安全、稳定、长周期运行提供必要的保证。

[关键词]冷却器结垢化学清洗除垢仪

前言

某空压站设备有四台型号CM80×3 英格索兰离心压缩机、两台CM200×3英

格索兰离心压缩机，于2009年9月正式投入生产运行。经过十几年的运行，压

缩机出现二三级排气温度过高，甚至导致压缩机联锁跳机。英格索兰压缩机冷却

器为列管式换热器，环形结构，循环水走壳程，空气走管程，管内嵌有散热铜翅。冷却水与压缩空气逆向流动，具有高传热效率。但是由于冷却器结构紧凑换热管

排列紧密且管壁薄，冷却水流速缓慢，水中的钙离子和碳酸根离子很容易形成碳

酸钙，附着在管壁上形成局部堵塞。铜管腐蚀后进行堵管，进机组的压缩空气量

减少，造成机组运行异常。

1 冷却器结垢分析

1.1结垢原因

循环水中污垢主要有两种：首先是金属盐类的沉积，如水中的Ca2＋、Mg2＋

离子与SO42—、CO32—、PO43-等反应产生溶解度很小的CaCO3、CaSO4、Ca3

（PO4）2等沉淀。这些沉淀物都是晶体，不断沉积于冷却器表面而形成硬垢，垢

的形成过程实际就是固体沉淀、小晶粒不断结晶长大的过程，污垢的另一种就是

指水中的悬浮物、胶体及微生物粘泥的沉积物，俗称软垢。

水垢主要成分是CaCO3和MgCO3、Mg(OH)2 ，产生原理是一般的硬水中含有

Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2,发生如下反应：（所有反应条件都是加热）

Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg(HCO3)2==MgCO3↓+CO2↑+H2O

MgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑

1.2控制结垢的方法

水垢包括两方面：一是金属盐类所形成的垢；二是水中悬浮物胶体及微生物粘泥形成的垢，前者称为硬垢，后者称为软垢。

水质稳定剂，包括缓蚀剂和阻垢分散剂，阻垢分散剂能够抑制晶粒的长大沉积，使之不结垢或生成软垢。污垢控制原理

常用的控制方法有：

1、消除结晶产生的条件；

2、防止和抑制晶粒的正常生长；

3、减少和阻碍结垢晶体在传热表面上的粘附。

向循环水中投加的水质稳定剂，可以破坏CaCO3等微晶粒的生长，使之不能形成晶体，抑制了盐类的结垢；同时这些水稳剂还可吸附水中的悬浮物而使之带有同种电荷，并且浮于水中，易被排放掉，难以聚积在换热器表面，抑制了软垢的产生。

2 排气温度高的处理方法

2.1电子除垢仪

2021年3月在64-K-0001D仪表风压缩机循环水进口增加电子除垢仪一台,用于清理换热管束外表面结垢，提高换热器换热效率，降低设备化学清洗及检修频率。品牌为Scalewatcher

司钙奇工业系列电磁水处理仪。

2.1.1阻垢及除垢原理

电子除垢仪的原理是利用综合电波改变水里的钙、镁等离子的物理结构，变

成不溶于水的新结晶体，它们会悬浮于水里，不会粘附于管壁上，防止水垢形成。由于钙镁等离子从水中析出，水便回复于高溶解状态，（水本身为高溶解度液体，但会因吸收其它物质而致饱和），当回复为高溶解状态的水流经有水垢的管道，

便能把水垢溶解并吸收，并于排水时排走，因此，该产品除具有防止水垢形成外，还能有效清除老垢。

通过交变电磁场的共振作用，水分子团的范德华力被破坏，变成大量的自由

水分子，随着自由水分子的增加，水的活性增强，溶液的溶解能力显著提高，使

得管壁上原有的积垢被逐渐溶解，进而变得疏松，被水流冲走，这样就达到了除

垢的目的。

2.1.2杀菌灭藻

由于高频电磁波在水体中产生紊流，破坏了细胞膜的离子通道，改变了细胞

适应的内控电流和生存所需的环境条件。使其丧失生存能力而死亡。同时激励后

的水分子能将水中溶解氧包围封锁，切断了微生物进行生命活动所需氧的来源，

从而达到了较好的杀菌灭藻效果，同时也防止了生物污泥的产生。

2.2化学清洗

2.2.1化学清洗原理

由于空压机冷却器列管内壁上水垢的垢层厚、致密坚硬，根据清洗同类型设

备的经验应采用循环清洗方案。考虑现场的实际情况，为了保证清洗效果，决定

采用除垢清洗剂去除设备上的水垢。

2.2.2化学清洗方案

化学清洗检修项目施工程序：车间交出→清洗设备、材料就位→管线连接→

化学清洗→管线拆除→检查确认→现场清理。

在清洗进行前，建立空压机循环清洗系统，采用软管将空压机冷却器三级与

清洗设备连接，形成闭路循环。清洗过程中，每台空压机进行单独清洗。

班组对空压机进行工艺隔离和电气隔离，交付化学清洗使用。

2.2.3 清洗质量要求

（1）打开设备后，目测表面干净，基本无污垢。

（2）清洗结束时，将设备内表面残余的化学药剂液彻底冲干净。冲洗液PH 为中性，清亮，无悬浮物。

（3）清洗液对设备的腐蚀率：碳钢（与设备同材质）<6.0g/㎡h，不锈钢、铜（与设备同材质）<2.0g/㎡h。腐蚀率控制依据的标准为《工业设备化学清洗质量标准HG/T2387-2007》。

（4）清洗后热效率显著提高，对清洗前后相关数据进行对比。

2.2.4验收标准

（1）清洗液中电导率测定，基本不变即为清洗终点。

（2）在化学清洗过程中，必须控制药剂对设备的腐蚀<2.0g/㎡h。同时，利用快速侧腐仪对清洗的各个阶段进行腐蚀情况的监控。在清洗过程中，用快速腐蚀测量仪（美国）在线检测腐蚀率变化，可确保设备腐蚀率低于2.0g/㎡·h。

（3）固定设备上的阀门、仪表等不应受到损伤。

（4）清洗后，开工运行换热器效果升高（根据实际工况来确定）。

2.2.5清洗效果

2021年5月19日对64-K-0001D空压机加载试机。64-K-0001D空压机二级排气温度化学清洗前49度（冬季），经过电子除垢仪配合化学清洗方式，使二级排气温度下降至39度（夏季），清洗效果良好，达到预期效果。

3 结论

1)通过增加电子除垢仪和化学清洗使英格索兰压缩机排气温度明显降低，基本恢复到正常状态，保证了压缩机的正常运行。