河南省郑州市中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心 侯一柯 450000
摘要：本文以离心式空气压缩机为例，简要介绍笔者公司空压机冷却器冷凝水自动排放系统设计经验。关键词：变压吸附；冷凝水；集水箱；空压机引言我厂铝带箔空压站为冷轧车间及熔铸车间提供工艺用气。因空压机冷凝水中所含灰尘、锈渣等具有一定腐蚀性,如果不能及时排放,将会缩短供风系统使用寿命和影响用风单位的产品质量。长期以来,一直采用人工排放,达不到理想效果,所以需要将人工排放改造成自动排放。
1冷凝水排水系统设计必要性
由于空气中含有水分，大气经过压缩机压缩以后产生高温高压气体（压力0.85MPa，温度120℃），高温高压气体经过中间冷却器冷却后会产生大量冷凝水。为了确保压缩空气的品质，每台空压机出口配备一台余热再生干燥器，主要用于处理压缩风中的水分。压缩空气经过干燥器冷却器冷却后，在干燥器气液分离器中会分离出大量液态水，另外干燥器塔体底部安装有泄水管，主要用于干燥器运行当中塔体底部冷凝水排放。一期设计，将空压机和干燥器产生的冷凝水经过疏水系统直接排入到管沟，在管沟末端安装有一台潜水泵，用于将冷凝水引至生产排水系统。由于管沟空间狭小，潜水泵无法安装自动抽水装置，管沟中的冷凝水都是由操作工根据液位来启停潜水泵抽取。空压机站从投产至今已达10年，管沟中的管道和阀门由于长时间冷凝水浸泡，腐蚀情况极其严重。由于冷凝水排放途径设计不合理，导致管沟中的管路和阀门腐蚀。为了保证给回水管道正常运行，延长管道和阀门使用寿命，我们决定重新设计干燥器和空压机的冷凝水排放系统。将空压机和干燥器产生的冷凝水直接引至生产排水系统，确保管沟和冷凝水排放系统保持独立。
2空压级间冷却器自动排水系统改进设计
设计目的：空压机冷却器只排水，不排气，较少空气浪费。空压机系统采用DCS集散系统控制，具备采用液位监控自动控制排水的控制手段。因此，如何设计排水系统如何存水、液位自动监控、自动排水成为主要考虑因素。疏水容器：采用圆筒型设计，分为进液管线，回气管线，排水管线，排污管先，检查孔，格栅板，自动浮球液位计。进液管线：疏水容器放置与空压机级间冷却器底下，利用液位高差，从空压机级间冷却器排水管线引出。因空压机级间冷凝水汽带压，因此进液管线从疏水容器左侧底部进入，减少压力冲击。排污管线：用于疏水容器杂质清除，位于容器底部。回气管线：设计在进液管线右侧，连接至空压机级间冷却器出气管处，用于疏水容器压力平衡。排水管线：同样位于疏水容器右侧，管线上安装国产气动控制球阀，采用电磁阀控制，受DCS信号控制。检查孔：便于对疏水容器进行检查及维修。格栅：位于疏水容器内部，阻隔空压机冷却器内部产生的杂质异物，同时平衡疏水器压力，也可以达到防波板的作用，保证液位稳定。自动浮球液位计：采用干簧管浮球连续式液位计，利用浮球内磁铁随液位变化，来改变连杆内的电阻与磁簧开关组成的分压电路，磁簧开关的间隙越小，精度越高。分压信号经过转换器变为4-20mA信号输出至DCS控制系统。同时为避免液位计受液体波动的影响，在液位计外侧设置防波动圆筒，保证浮球自由稳定上下移动。工艺控制流程示意图：
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3系统使用注意事项及改进措施
3.1系统投入使用初期,故障率较高。主要是残留锈渣脱落导致系统工作紊乱所致,一般经过3个月左右的使用,系统将会趋于平稳。
3.2对于多台空压机组同时运行的情况,考虑到对供风系统风压的影响,设置时应将电磁阀的开启时间相对错开,避免多台空压机组的排水电磁阀同时动作引起系统风压骤然下降影响正常生产。
3.3为降低成本应根据气候及实际工况,灵活调节排放间隔和排放时间。
3.4定期维护冷却系统
冷却系统组成：中间冷却器，油冷却器，后冷却器。冷却系统的作用是减少空气压缩和摩擦产生的热能。这些热能会造成机体发热，影响空压机的性能，所以需要冷却系统的存在。冷却系统将这些热能运输，进行热交换，降低机体温度，保证其他系统的正常运转。由于水的比热容高，是一种常见的冷却剂。冷却系统的管道容易产生水垢。水垢是冷却系统中常见的污垢，清除水垢的方法主要有两种，即化学除垢和人工除垢，其中化学除垢的方法较为便利，也较为普遍，即将一定的化学除垢试剂倒入水道，经过一定的化学反应可以有效地去除水垢，如果水垢层较深，那么就需要进行人工除垢。此外，要定期排放冷凝水，包括：空气冷却器的疏水器，储气罐的放水阀，冷冻干燥机的排水阀，再生干燥器的排水阀，过滤器的排水阀，干燥机排放冷凝水，储气罐排放冷凝水，过滤器排放冷凝水。
3.5增设由单向阀和空气疏水器组成的自动放水旁路
空压机的二级压缩空气吸入口前面和后冷却器后面分别装有气水分离器,用于分离空气在压缩过程析出的冷凝水。为了防止“水击”现象和降低压缩空气中的含水量,应将析出的冷凝水及时放掉,因为严重的水击现象会使压缩机遭受毁灭性的损害。
3.6清洁和清洗工作
油池内油脂的清除要定期完成，并且要取样化验，此外注油量要符合标准不可过高或过低，过高会对压缩空气产生污染，产生积炭，而积炭会为空压机的运转产生隐患，带来故障，而过低也是不利于空压机的工作的，导致摩擦力增大，因此把控注油量的工作十分重要。以上的例子表明润滑系统的维护工作要细心、严谨，并且要有容灾备份和应急措施，一旦产生故障要能够及时有效的处理。同时要注意以下几个方面的工作场景：主电机风扇和散热片的清洁工作，冷却器的清洗工作，疏水器的清洗工作，油呼吸器的清洗工作，空气过滤器的清洁工作，电器控制箱内的清洁工作。
3.7检修作业
（1）工作人员准备工作就绪确认安全无误，按检修作业计划程序开始检修。（2）工作人员断掉配电柜的电源，确认安全后开始检修作业。（3）参加检修作业的工作人员必须带安全帽，穿戴好劳动保护用品。作业中使用起重器械时必须确认其安装牢靠，操作人员必须采取相应的安全防护措施。（4）工作人员检修中如需进行电气焊接、切割等明火操作时必须经相关审批并采取相应安全措施后进行。（5）作业必须按照计划检修程序逐步进行检修，作业人员应听从指挥认真操作，如遇问题应及时汇报不准擅自更改作业程序。（6）标记需要拆卸的零部件，并对零部件进行分类摆放。在拆卸的过程中严禁粗暴作业，乱敲乱打，尤其是对精密部件，机械密封面，这些部件的精密性要求很高，对于需要更换的零部件需要先鉴定再进行跟换。对于大型零部件拆卸时要注重人身安全，在移动时要注意稳定性，装时部件下方严禁有人，严禁与其他部件发生碰撞，避免人员误伤。
结语
冷凝水排放管路设计完成后，计划对管沟内的回水管路重新做防腐，对于锈蚀严重的阀门进行更换，由于管沟内环境得以改善，延长了管道和阀门的使用寿命。通过对铁区空压机站冷凝水回收，改变了冷却水水质，减少了冷却水补水量。
参考文献
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