MZD—1200—250C移動制氮車組散熱系統改造及應用

楊湖濱

摘要：本文針對MZD-1200-250C移動制氮車組在夏季高溫環境下發動機散熱效果差，導致發動機停機進行研究攻關，改造散熱系統，消除高溫環境影響，保障運行時率，提高注氮量。

關鍵詞：散熱；改造；應用

1存在問題及分析：MZD-1200-250C移動制氮車組為野外移動工作制氮，夏天車組室內環境溫度最高50℃左右，2012年卡特C18發動機水溫顯示值超出正常值（87-98℃），達到報警值（117℃），由于C18發動機散熱方式為內吸式，散熱熱氣流經過C18發動機、空壓機，引起電器元件損壞、風扇皮帶、小發電機皮帶老化等散熱系統引發的故障21次。夏季注氮時間5-9月需避開高溫11：00-15：00點，使注氮運行時率降低，影響注氮連續工作，造成注氮正點率降低。并且啟停機造成一定的經濟損失。

2.1設計思路

1、MZD-1200-250C移動車組內空間狹小，水箱散熱器、渦輪散熱器、空壓機機油散熱器和空壓機空氣散熱器呈重疊式線型排列，已經沒有空間安裝新的散熱裝置。

2、制氮撬體頂部開窗，由于設備的散熱器方式為內吸式，熱風從兩側吹來，車頂天窗散熱效果差。

3、由于空間有限，只能在現有設備的基礎上將散熱器的扇葉進行改造，排熱方式由內吸改成外排，起到降溫效果。但是存在散熱器為重疊式，散熱風阻大，故降溫效果不明顯。

4、現場空壓機的空氣散熱器安裝在其他散熱器前部，為了減小散熱風阻，把空壓機的空氣散熱器安裝在側面，加一電動風扇對其散熱，這樣把散熱器由重疊式改為單排線性散熱方式，減小了散熱風阻，消除集中散熱，改善了散熱效果。

5、由于風扇為外排式，撬和駕駛室之間沒有擋板，使氣流產生回流，散熱效果差。在撬和駕駛室之間加裝導流板，頂部開窗，使熱空氣向上流動，消除熱空氣回流，增強散熱效果。

2.2改造方案

1、改造扇葉，將散熱方式由內吸改外排

原來的風扇散熱方向為內吸式，吸入的熱風經過發動機和空壓機，設備零部件運行環境溫度高，易造成設備和零配件損害。將風扇的扇葉進行改造，散熱方向由內吸改成外排，降低設備溫度。本方案可以采用但仍需改進。

2、改變散熱器位置，將重疊式散熱方式改造成線性散熱方式

現場是由四組散熱器呈重疊式線型排列，散熱器集中散熱，導致散熱效果差，將空壓機散熱器由前方改到側面，增加空氣流通性，消除集中散熱，減小風阻，降低溫度。

3、增加導流板，撬頂部開窗，消除回流

散熱器在工作時，由于撬和駕駛室之間沒有擋板，排出的熱空氣形成回流又重新對散熱器進行散熱，因此散熱器降溫效果不明顯。在撬和駕駛室之間加裝長2.4米，寬1米，高2.5米的立體導流罩，內裝角度為45°的不銹鋼導流通道，頂部開活動安全窗，工作時打開，停運時關閉，消除回流，降低溫度。所需材料費共19700元。

改造前后工藝圖

1：C18渦輪增壓散熱器

2：C18水箱

3：空壓機機油散熱器

4： 空壓機出口空氣散熱器

5：空壓機

3現場應用效果分析

在室外溫度37攝氏度的情況下試運行，散熱器工作良好，C18發動機水溫控制在87℃-98℃之間，C18發動機、空壓機零配件無故障，運行正常，通過試運表明散熱改造完全能在夏季高溫情況下滿足設備正常運

4效益計算

不可計算效益：

①、發動機由于溫度高損壞造成的損失

②、空壓機及相關零配件損壞造成的損失。

可計算經濟效益：

注氮量增加，由2012年349.5138萬方到2013年的500.9267萬方，產生經濟效益=（5009267-3495138）*1.85元/方-19700元（改造費用）=2801138.65元-19700元=2781438.65元

5小結

本次散熱系統改造有效解決了發動機溫度高的生產難題，提高了移動車組在夏季運行時率，提高了注氮量，保證了注氮的連續性。