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1、2006年第5期(总第199期)压缩机技术!29!文章编号:10062971(2006)05002903辅机应用L型压缩机中间冷却器的设计赵玉忱,周俊峰(沈阳远大压缩机制造有限公司,辽宁沈阳110141)摘要:基于L型压缩机的特殊结构型式及原中间冷却器结构存在的问题,提出了双气程中间冷却器的设计方法。关键词:L型压缩机;中间冷却器;U形管;O形圈密封函中图分类号:TH457;TB657文献标识码:B份被分离出来,定时由下部的排污阀放出。1前言这种元件
2、式冷却器结构紧凑,冷却效果好,操L型压缩机结构紧凑,占地面积小,其大直径作压力通常在35MPa以下。其缺点是制造工艺气缸成垂直布置,小直径气缸水平布置,因此具有较复杂,长期运行后浸锡处易老化开裂,使热阻增可以避免较重的活塞对气缸的磨损等独特优点,深大,而且芯子积聚污垢后难以清洗,导致冷却效果得广大设计者及用户的青睐。我国固定式动力用空下降。同时由于安装芯子部件的需要,壳体必须做气压缩机就是选用这种型式,近年来中小型工艺用成大开孔型式,开孔尺寸已经超过壳体的半径,不压缩机也很多选用了L型,L型压缩机在石化行业符合GB150-
3、1998钢制压力容器的要求,因此的发展前景愈加光明。但由于L型压缩机的特殊该种型式的冷却器除在旧压缩机配件中应用外,新结构对中间冷却器的安装尺寸有严格的要求,而且设计产品中已经不再采用。中间冷却器的冷却效果直接影响到压缩机工作的可靠性与经济型,所以设计出一种能够满足结构需要,同时性能优良、造价低廉的L型压缩机用中间冷却器尤其显得重要。2原冷却器结构型式及存在的问题21元件式冷却器20世纪80年代前期设计的L型压缩机,都是采用如图1所示的元件式中间冷却器。其壳体部件用钢板焊接而成,为便于清洗和拆装,采用两个芯子部件水平
4、置于壳体内。芯子部件是将一束钢管或铜管插入一组散热片中,散热片材质为Q235-A或图1元件式冷却器H68,厚度05mm,间距35mm。为保证散热片与22单气程管壳式冷却器换热管紧密接触(散热片管孔断面常冲压成L型),管壳式冷却器主要由管箱、壳体和管束(芯以增强冷却器的换热效果,通常采用将芯子部件浸子)等部件组成。壳体通常由管材或板材卷制而锡或浸锌的工艺处理,浸锡或浸锌厚度一般为01成,其公称直径应与封头、连接法兰的系列相匹~03mm。流程采用水走管内,气走管外的结构型配。管束主要是将一定量的换热管通过胀接或焊接
5、式。冷却后的气体经由下部圆筒段时,被内置的隔的连接方式固定在管板上,根据传热需要可以将管板转折改变流向,气体经数次撞击后,使大部分水程设计为单程或多程。其工作原理是通过换热管两侧介质进行热交换以达到冷却效果。收稿日期:2006-04-10近年来设计的L型压缩机中间冷却器大都采!30!压缩机技术第5期用管壳式结构,流程为双一流程(一气程、一水而且内部大部分管子无法更换。一旦管子因渗漏而程),由于L型压缩机∀级气缸出气口平面与#级堵死时,将造成换热面积的损失。同时当冷却器内气缸进气口中心线之间的距离较小,同时单气程时气流速度
6、过高时,由于气流在U形弯管处急速转气体流速较低,传热系数较小,所以用普通换热管向易使管束产生振动。设计的双一流程管壳式冷却器芯子部件长度较长,无法满足安装尺寸的要求,故双一流程的管壳式冷却器改用高效换热管代替普通的换热管。高效换热管通常为铜管,管内布满铜丝,以增加换热面积同时使气体形成湍流,提高管内传热膜系数,改善冷却器的传热效果。根据高效换热管的试验数据及压缩机实际运行经验总结,高效换热管的总长度可取按普通管计算长度的1/3~1/4即可满足换热要求。采用高效换热管的冷却器芯子长度小、重量轻、冷却效果好,成功解决了L型压缩机
7、中间冷却器安装尺寸的限制要求,同时也符合GB150钢图2U形管式冷却器制压力容器的规定。32O形圈密封函式冷却器经过几年的生产实践发现,高效管冷却器也存如图3所示,O形圈密封函式冷却器的芯子部在一定的问题,介质为洁净气体时高效管冷却器使件是将普通换热管固定在一组管板上,一端为固定用情况良好,而一旦气体较脏,高效换热管内很容管板,另一端为滑动管板。滑动管板端采用O形易结垢堵塞,导致换热效果下降,压力损失增大,圈密封,放在设备法兰与压环之间,利用螺柱压使冷却器排气温度及压力降超过规定值。为恢复冷紧。压环上设有观测孔,可以
8、检测到介质的泄漏情却器使用性能,只能更换芯子部件,这就导致了生况。其工作原理与U形管式冷却器类同,由于其产成本的增加。因此,当压缩介质较脏时,高效管管束可以自由膨胀,所以也不需要考虑由于管壁、冷却器已不再适用。壳壁温差引起的热应力的影响。根据不同的介质和3解决方法不同的温度压力等级,可以
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