Our Solutions
Промышленные инструменты и решения

Охлаждение: компрессоры с водяным и воздушным охлаждением

Dimensioning Compressor Installations Compressed Air Wiki Compressors

Как и в случае с компьютерами, существует несколько способов охлаждения компрессоров. В первую очередь необходимо выбрать между компрессорами с воздушным и водяным охлаждением. Если вы выбрали второй вариант, вам нужно знать, что существуют три способа водяного охлаждения. Давайте рассмотрим все три способа, чтобы вы могли решить, какой из них подходит для вашей системы сжатого воздуха.

Различные способы водяного охлаждения компрессора

охлаждение компрессорной установки

Чем сильнее сжатый воздух охлаждается в промежуточном и концевом охладителе, тем выше КПД компрессора и тем больше объем конденсируемого водяного пара. Установка компрессора с водяным охлаждением снижает требования к системе вентиляции в компрессорной, так как в охлаждающей воде в форме тепла содержится приблизительно 90% энергии, потребляемой электродвигателем. Системы водяного охлаждения компрессора основаны на одном из трех принципов:

  • открытые системы без циркуляции воды (с подключением к внешнему источнику водоснабжения); 
  • открытые системы с циркуляцией воды (градирня); 
  • закрытые системы с циркуляцией воды (включая внешний теплообменник/ радиатор).

Открытая система без циркуляции воды

В открытую систему без циркуляции вода поступает от внешнего источника: муниципальной водопроводной сети, озера, реки или скважины; после прохождения через компрессор эта вода выводится из системы в виде стоков. Для управления системой используется термостат, который позволяет поддерживать требуемую температуру воздуха и регулировать расход воды.

Как правило, открытая система отличается простотой и дешевизной установки, но дорого обходится в эксплуатации, особенно если вода поступает из муниципальной водопроводной сети. Вода из озера или реки обычно не оплачивается, но требует фильтрации и очистки, чтобы снизить вероятность засорения системы охлаждения. Кроме того, вода с большим содержанием извести приводит к образованию накипи в охладителях, из-за чего снижается эффективность системы. То же самое относится к соленой воде, которую все же можно использовать при правильном расчете и определении параметров системы.

Открытая система с циркуляцией воды

В открытой системе с циркуляцией воды охлаждающая вода из компрессора повторно охлаждается в градирне. Вода каплями стекает в камеру, через которую проходит поток воздуха. В результате часть воды испаряется, а оставшаяся вода охлаждается до температуры на 2°C ниже температуры окружающей среды (это значение зависит от температуры и относительной влажности).

Открытые системы с циркуляцией воды в основном используются там, где ограничен забор воды из внешних источников. Недостаток этой системы заключается в том, что вода постепенно загрязняется окружающим воздухом. Из-за испарения в систему необходимо постоянно добавлять чистую воду. Растворимые соли откладываются на горячих металлических поверхностях, из-за чего ухудшается теплопроводность градирни. Нужно регулярно проводить анализ проб воды и добавлять в нее химические реагенты, предотвращающие разрастание водорослей. В зимнее время, когда компрессор не работает, нужно или сливать воду из градирни или постоянно подогревать ее, чтобы предотвратить замерзание.

Закрытая система с циркуляцией воды

В закрытой системе охлаждения одна и та же вода непрерывно циркулирует между компрессором и внешним теплообменником. Теплообменник охлаждается с помощью внешнего водяного контура воды или окружающим воздухом. Если для охлаждения воды используется еще один водяной контур, требуется установка пластинчатого теплообменника. Если вода охлаждается окружающим воздухом, используется радиатор, состоящий из труб и охлаждающих ребер. Циркуляция воздуха между трубами и ребрами поддерживается с помощью одного или нескольких вентиляторов. Этот метод подходит в тех случаях, когда количество охлаждающей воды ограничено.

Производительность открытых и закрытых контуров примерно одинакова, т. е. температура воды компрессора после охлаждения остается на 5 °C выше температуры охлаждающей жидкости. Если вода охлаждается окружающим воздухом, необходимо добавить в нее антифриз (например, гликоль). Закрытая система водяного охлаждения заполняется чистой обессоленной водой.

При добавлении гликоля нужно пересчитать расход воды в системе компрессора, так как тип и концентрация гликоля влияют на теплоемкость и вязкость воды. Кроме того, перед первым заполнением необходимо тщательно очистить всю систему. Правильно установленная и отлаженная закрытая система водяного охлаждения почти не нуждается в наблюдении и отличается низкими затратами на техническое обслуживание. Если доступная охлаждающая вода может вызвать коррозию, охладитель агрегата рекомендуется изготовить из устойчивых к коррозии материалов, например, сплава «инколой».

Компрессоры с воздушным охлаждением

У большинства современных компрессорных агрегатов также имеются модификации с воздушным охлаждением. Воздух, принудительно подаваемый системой вентиляции в корпус компрессора, содержит почти 100% потребляемой электродвигателем энергии.

Другие статьи по этой теме

Установка компрессора

В последнее время процесс установки компрессорных систем заметно упростился. Но все же нужно помнить о ряде условий, а также о том, где лучше всего разместить компрессор и как организовать пространство вокруг него. Здесь вы найдете всю необходимую информацию.