Охолодження турбокомпресора градирнею

NTS – прогресивна водопідготовка
06/06/2018
Охолодження вакуум випарної установки градирнею
27/07/2018

Охолодження компресора, турбокомпресора

Повітряний компресор представляє собою установку, функція котрої полягає в стисненні повітря та подачі його під обумовленим тиском на пневматичне обладнання. Компресорні машини, що стискають газ до 0,3 МПа, називають турбоповітродувками. Число ступенів в таких машинах не перевищує 3-4. Для охолодження турбоповітродувок не застосовують спеціальних систем охолодження, зазвичай, достатньо повітряного охолодження. Машини, що служать для створення більш високого тиску, називають турбокомпресорами. Число ступенів в таких машинах досягає десяти, а іноді і більше. У турбокомпресорах при числі ступенів більше чотирьох доцільно застосовувати проміжне охолодження. Охолодження газу дає можливість збільшити його щільність при тому ж напорі і, таким чином, збільшити тиск газу на виході. Крім того, зменшується витрата енергії внаслідок наближення процесу стиснення до ізотермічного. Внаслідок того, що повітродувки працюють без охолодження, можна вважати, що процес стиснення в них відбувається по адіабаті. Прийнято вважати, що і в турбокомпресорах, при зазвичай недосконалому способі відведення тепла, відбувається адіабатичне стиснення газу, так як інтенсивне виділення тепла при стисненні погіршується додатковим виділенням тепла від інтенсивного тертя робочих коліс, що обертаються з великою швидкістю в атмосфері газу. Тому потужність на валу турбоповітродувки або турбокомпресора визначається, виходячи з адіабатичного процесу. Використання водяного охолодження компресора зменшує потребу в вентиляції компресора, в зв'язку з чим, більша частина тепла, що виділяється компресором відводиться через охолоджуючу рідину. Витрати охолоджуючої води відносно невеликі (найчастіше приблизно до 500, рідше 1000-1500 м3/год) і залежать від типу компресорів і потужності станції, але температура води повинна бути не вище 27 °С в літній період. Ця обставина, а також умова забезпечення чистоти охолоджуваних деталей компресорів унеможливлюють підключення їх до загальної системи обігового водопостачання підприємства, тому компресорні станції обладнуються самостійними обіговими системами.

Система водяного охолоджувача компресора може бути сконструйована трьома різними способами:

  • Відкрита система без циркуляції води,
  • Відкрита система з циркуляцією води
  • Закрита система з циркуляцією води.

Охолодження компресора відкритою системою без циркуляції води

Для організації такої системи можна використовувати міський водопровід, а також природні водойми. Після охолодження компресора вода виходить у вигляді стоків. Для підтримки стабільної температури, а також для регулювання споживання води необхідно встановити термостат. Відкрита система охолодження компресора з системою без циркуляції води достатньо проста і вартість монтажу досить низька. Проте необхідно враховувати експлуатаційні витрати:

Система водяного охолоджувача компресора може бути сконструйована трьома різними способами:

  • висока вартість води при застосування міської водопровідної системи;
  • затрати на очистку та фільтрацію води з природнього поверхневого джерела;
  • при використанні та скиданні відпрацьованої вади в природні джерела виникатимуть додаткові питання з боку екологічних структур;
  • • висока частота періодичності обслуговування обладнання в зв’язку з утворенням на теплообмінному обладнанні накипу або інших утворень, пов’язаних з низькою якістю води.

Охолодження компресора закритою системою з циркуляцією води

При організації такої системи вода постійно циркулює в замкнутій системі між компресором та охолоджувачем. В якості охолоджувачу може виступати градирня сухого типу, що являє собою теплообмінник з вентилятором. Охолодження відбувається за рахунок теплообміну рідина-повітря. В кліматичних зонах України градирня сухого типу, в найбільш жарку п’ятиденку, може охолодити рідину до 35..40 °С. Додаткового охолодження компресора може досягнути застосуванням примусової вентиляції. Для запобігання засмічення охолоджувачів, повітря, перш ніж потрапити в систему, зазвичай фільтрується. Цей метод застосовують, за умови, що подача води обмежена. Замкнуту систему охолодження рекомендується заповнювати очищеною пом’якшеною водою. В деяких випадках рекомендується додавання в воду антифризу. За рахунок застосування обігової води високої якості експлуатація даної системи охолодження найбільш позитивно відображається на ресурсі компресорного обладнання. ТОВ «Фірма ГРАН» має позитивний досвід впровадження закритої системи з циркуляцією води для охолодження компресорів та турбокомпресорів на базі пластинчатого теплообмінника та градирні відкритого типу. Дане технічне рішення дозволяє досягнути температури охолодженої рідини в 27..30 °С.

Охолодження компресора з відкритою системою з циркуляцією води

Система охолодження влаштована таким чином, що нагріта вода після компресору охолоджується в градирні відкритого типу. Охолодження в градирні відбувається за рахунок часткового випаровування обігової води, що дозволяє досягнути температури охолоджуваної води в 25..28 °С. Організація даної системи охолодження, зазвичай, являється найбільш ефективною за рахунок економії енергоресурсів. Температурний режим дозволяє наблизитись до ізотермічного режиму роботи обладнання, що дозволяє досягнути до 20% економії електроенергії. До недоліків такої системи охолодження компресора відноситься ймовірність забруднення обігової води за рахунок контакту з атмосферним повітрям. В результаті випаровування води (зазвичай не більше 1,6 %) виникає необхідність в постійному підживленні обігової системи свіжою водою.

 

Охолодження турбокомпресора градирнею градирні, вентиляторні градирні від виробника ТОВ “ФІРМА ГРАН”