影響IR離心機冷卻效果因素分析及對策

　　摘 要：本文通過對馬鋼新區空壓站IR離心機冷卻失效原因進行了分析，并根據具體情況采取相應的應對措施。
　　關鍵詞：離心機 循環水 水質穩定 換熱器
　　中圖分類號：TQ05文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0073-01
　　整體齒輪式空氣壓縮機是國民經濟許多領域（采礦、煉鋼、石油、化工等）的重要設備之一，其運行性能的好壞，直接關系到工廠的經濟性和安全性。馬鋼新區空壓站共有15套空氣壓縮機組，其IR離心機換熱器都為高效管殼形式，壓力大的氣體走管程，冷卻水走殼程。同主體設備配套的循環水系統采用敞開式冷卻塔，冷卻水溫差大于8℃。經過一段時間的運行后，隨著進回水溫差的縮小，IR離心機冷卻效果逐漸變差，換熱器清洗周期逐漸縮小。由于換熱器位于機組內部，不易檢查和清洗，冷卻效果差會造成機組做無用功，從而造成能源的浪費。
　　1 IR離心機冷卻失效分析
　　我們在檢修期間對空壓機進行了解體檢查，發現情況如下。
　　1.1 換熱器管束結垢
　　由于冷卻塔地處煤灰粉場附近，周圍環境粉塵濃度高，粉塵經氣流吹入冷卻塔后，使系統濁度增高，循環水中所含鈣離子，鎂離子增多，水質較硬，長期附著在換熱管表面，使換熱效果變差，造成換熱器失效。
　　1.2 門型墊脫落
　　由于水走殼層，當水路出現結垢被堵后，造成水壓升高沖擊門型墊導致其在運行過程中脫落。在維修安裝過程中，由于膠粘的原因，門型墊也比較容易脫落，造成換熱器水道堵塞，水側“短路”換熱失效。
　　1.3 粉塵進入空壓機經過高溫附著在中冷上
　　空壓站所處位置空氣中粉塵含量很大，空氣過濾器濾芯不能完成過濾其中粉塵，空壓機換熱器為殼程走水，管程走氣，管程中有不銹鋼絲網導流，粉塵進入換熱器中附著在不銹鋼絲網和管道壁上，在高溫作用下結垢，造成換熱器氣道堵塞及換熱效果變差。
　　1.4 釬劑被置換，換熱器失效
　　由于使用時間較長，清洗次數較多，清洗時一般多采用酸性物質浸泡方法，這種方法可以比較有效地清洗掉水側水垢。但也會清洗掉氣側翅片與內管之間的釬焊層，使內翅片與管子內壁之間產生間隙，從而將換熱效率大大降低。
　　1.5 換熱管被腐蝕
　　由于換熱管的使用壽命已經到，或者管子質量有問題，經過一段使用后，產生漏孔。氣側壓力高于水側，則氣體進入殼程，使水不能接觸到換熱管，從而造成換熱失效。
　　2 應對措施
　　2.1 循環水增加水質穩定
　　考慮現有水處理設施處理能力和補充水水質狀況，結合寶鋼使用同類機型水質指標控制具體情況，確定系統清洗預膜為不停車清洗。脫脂清洗按CECS103：99中的3.0.1中第五項的規定要求驗收。除銹垢率按HG/T2387-92中的6.2條款驗收。預膜后的A3鋼掛片陽光下有明顯色暈，且耐試膜液試驗時間≥13s（硫酸銅法），將循環水水質部分考核指標調整為：總硬度（以CaCO3計）至≤250mg/l；Ca2+（以CaCO3計）≤200mg/l。實施效果如表1所示，實施后水中大量易沉淀離子溶于水中而未被析出。
　　2.2 門型墊固定
　　在維修過程中，除了使用406膠粘，再使用金屬絲固定在分流板上，這樣就可以避免安裝時門型墊脫落，或者在維修過程中焊接一圈護板，防止換熱器在安裝過程中被“卡”掉。
　　2.3 空氣過濾器改進
　　更換不同廠家的過濾器濾芯比較過濾效果。我們對2#、4#機的擴壓器進行了清洗，清洗后在2#機使用FT濾桶，在4#機使用SD的濾筒。對使用情況進行了對比后，發現2#機壓差上升較快，使用周期為6個月。4#機濾桶使用周期為大于9個月。空氣過濾器的過濾精度我們無法進行定量的確認其是否達到技術協議的要求，但我們可以通過其進入加壓機的空氣造成加壓機葉輪、擴壓器的積灰情況和使用壓差達到1200Pa的周期進行判斷，我們對2#、4#機進行了比較性拆機檢查。發現4#機葉輪、擴壓器積灰明顯少于2#機。對比效果見表2，使用SD濾筒后葉輪、擴壓器積灰明顯減少，使用周期提高至一年（如表2）。
　　2.4 清洗時增設保護
　　換熱器在離線清洗時將管孔堵上后再加酸洗，保護好內翅。
　　2.5 換熱器更換
　　雖然換熱管腐蝕可將破損的換熱管兩端封堵，但最多不能超過換熱管總數的8%。出現這樣的情況，說明該換熱器的總體壽命已經到了，僅僅靠封堵個別換熱管，只能維持一段時間，只有對換熱器進行更換。
　　3 結語
　?。?）通過以上措施的實施，循環水的濃縮倍數由1.9提高至了2.5，降低了補充水的用量，節約了水資源，延緩了設備老化，降低了排污水量，從而減少對環境的污染和廢水的處理量。同時換熱器的清洗周期得到了顯著提高，使空壓站的生產運行更加穩定。
　　（2）馬鋼新區在建設初期對空壓站循環水水質考慮不夠充分，所用的循環水冷卻系統不能充分滿足IR離心機的冷卻效果，建議在今后新建項目中IR離心機使用密閉式循環冷卻或軟水循環冷