Виды охлаждения компрессорных установок
Что вы узнаете из данной статьи:
В процессе эксплуатации компрессорная установка выделяет большой объем внутренней энергии - тепла. Тепловая энергия возникает из-за работы движущихся внутренних механизмов, а также в процессе сжатия рабочей среды. Чтобы сделать компрессор более экономичным и обеспечить его безопасную работу, вырабатываемое тепло необходимо отводить. Для этого используют два вида охлаждения водяное и воздушное.
1Водяное охлаждение компрессора: виды и особенности
Жидкостное охлаждение воздушных компрессоров является более эффективным способом снижения тепловой нагрузки, чем воздушный способ. Этим фактом объясняется сфера применения компрессоров с водяным охлаждением – их используют в крупных технологических процессах, на химических заводах, предприятиях металлургии, и других производствах, где необходимо стабильное получение сжатого воздуха в больших объемах. Именно там используют винтовые компрессоры, которые отличаются высокой производительностью, низким уровнем шума, длительным сроком эксплуатации, и которые могут работать на постоянной основе.
Однако работа любого мощного компрессора требует обязательной вентиляции помещения, в котором он расположен. В таком случае винтовые компрессоры с водяным охлаждением значительно снижают требования к системе вентиляции, так как в охлаждающей воде в форме тепла содержится приблизительно 90% энергии, потребляемой электродвигателем.
Системы водяного охлаждения компрессоров подразделяются на следующие типы:
- Открытые системы водяного охлаждения без циркуляции воды, в которых реализовано подключение к внешней сети водоснабжения;
- Градирня – открытые системы с циркуляцией воды.
- Закрытые системы с циркуляцией воды, в которых реализовано подключение к внешнему теплообменнику (радиатору).
Рассмотрим их подробнее
Открытая система без циркуляции воды
Принцип работы. В систему охлаждения без циркуляции рабочая жидкость поступает из внешнего источника. Это может быть водоем, муниципальный водопровод, скважина. После прохождения через компрессорную установку отработанная жидкость выводится в виде стоков.
Особенности. Чтобы поддерживать требуемый температурный режим и не допускать перегрев компрессора в такой системе обязательно должен быть установлен термостат. Открытая система без циркуляции отличается простотой исполнения и невысокой стоимостью реализации. Однако ее эксплуатация влечет за собой высокие расходы воды (в случае использования муниципальной водопроводной сети, а также плату за стоки в систему городского водоотведения). Использование воды из рек или озер также потребует дополнительных расходов на ее фильтрацию, так как применение неочищенной воды в системе компрессоров не желательно.
Открытая система с циркуляцией воды
Принцип работы. Данная система использует замкнутый цикл использования воды, при которой охлаждающая вода в компрессоре повторно охлаждается в градирне. Вода каплями стекает в камеру, через которую проходит поток воздуха в противоположном направлении, и частично испаряется. Температура оставшейся влаги понижается до уровня, пока не достигнет значения, при котором она будет на 2 градуса меньше температуры окружающей среды.
Особенности. Такая система охлаждения компрессорных установок используется на производствах, где затруднителен или ограничен допуск к воде из внешних источников. Открытые системы охлаждения компрессора с циркуляцией воды имеют значительный недостаток – охлаждающая вода постоянно загрязняется окружающим воздухом. Это особенно критично для пыльных и загрязненных производств – текстильных фабрик, мебельных фабрик и т.д. Кроме того, из-за постоянного испарения требуется регулярное добавление новой воды в такую систему. Это также требует дополнительных расходов на очистные фильтры, так как обычная водопроводная или техническая вода содержит соли и кальций, которые могут откладываться на горячих металлических поверхностях теплообменника в виде наростов. В результате работа градирни нарушается, ухудшаются теплопроводные характеристики. Также, потребуется добавление реагентов, предотвращающих рост микроорганизмов и разрастание водорослей.
Еще один минус данного способа охлаждения компрессора заключается в том, что если система не используется в холодное время года, то потребуется слив воды из градирни, или постоянный ее подогрев, чтобы исключить замерзание воды.
Закрытая система с циркуляцией воды
Принцип работы. Закрытая система с циркуляцией воды для охлаждения компрессора использует одну и ту же воду, которая циркулирует между теплообменником и компрессорным аппаратом. Теплообменный аппарат может охлаждаться двумя способами:
- окружающим воздухом. Потребуется радиатор.
- с помощью внешнего водяного контура воды. В таком случае необходима установка дополнительного пластинчатого теплообменника.
Особенности. Данный способ подходит для предприятий, где ограничена стабильная подача воды.
Выводы.
Система водяного охлаждения компрессоров является эффективным способом снижения тепловой энергию компрессорных установок с рядом особенностей:
- Присутствует потребность в подаче свежей чистой воды
- Если используется закрытая система с охлаждением окружающим воздухом, то при заполнении системы чистой обессоленной водой, в нее необходимо добавить антифриз. В большинстве случаев используют гликоль. После чего потребуется пересчитать расход воды в компрессоре, так как антифриз меняет ее вязкость и теплоемкость.
- Перед заполнением закрытой системы водяного охлаждения ее необходимо прочистить и отладить. Такие действия обеспечат длительную бесперебойную работу компрессорной установки. Если система не будет очищена, а охлаждающая вода будет подана не обессоленной и с примесями, внутри системы начнутся процессы коррозии.
- Открытые системы водяного охлаждения требуют регулярной очистки от накипи.
- Эксплуатация компрессоров с водяной системой охлаждения требует дополнительных затрат.
2Воздушное охлаждение компрессоров
Многие современные компрессоры имеют воздушную систему охлаждения. Традиционно она встречается у поршневых агрегатов ввиду их конструктивных особенностей. Данные аппараты традиционно используют для периодического нагнетания сжатого воздуха, что не влечет сильного нагрева двигателя. Поэтому для бытовых и полупрофессиональных компрессорных установок не требуется сложная жидкостная система охлаждения.
Преимущества воздушного способа охлаждения компрессоров:
- Конструкция системы воздушного охлаждения довольно проста. Она состоит из вентилятора, который нагнетает воздух на греющие части аппарата, и защитной решетки, соответственно не влияет существенно на вес и габариты всей компрессорной установки.
- Основное преимущество данного вида охлаждения компрессора заключается в простоте реализации, безопасности и надежности.
- По сравнению с водяной системой охлаждения, стоимость воздушной системы значительно ниже и не существенно отражается на габаритных размерах установки.
- Данная система практически не требует обслуживания.
- Хладагент (атмосферный воздух) всегда доступен.
Недостатки:
- Менее эффективна, чем система водяного охлаждения.
- Не подходит для мощных, высокопроизводительных компрессоров ввиду большого объема вырабатываемого ими тепла.
- Воздух, принудительно подаваемый системой вентиляции в корпус компрессора, содержит почти 100% потребляемой электродвигателем энергии.
3 Выбор компрессорной установки по способу охлаждения
Решение, какой компрессор выбрать – с воздушным или водяным охлаждением, напрямую зависит от цели использования агрегата. Для выполнения периодических и краткосрочных задач по выработке сжатого газа, будет достаточным использование поршневого компрессора с воздушных охлаждением. Современные модели обладают высокой надежностью, экономичностью и небольшими габаритами.
Компрессоры, которые будут использоваться в составе крупных пневмосистем, рекомендуется подбирать с водяным охлаждением. Конкретный тип системы зависит от условий эксплуатаций и особенностей предприятия.
Если вам нужна консультация по выбору типа компрессора, его производительности или типа охлаждения, свяжитесь с нашим менеджером одним из способов:
- По телефону: 8 800 555 95 28 (звонок бесплатный)
- По электронной почте: to@novatecs.ru
- Заполнив заявку в нашем онлайн-чате.
- Комментарии
