兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司東灘煤礦的礦井設(shè)計(jì)共有5臺L-60/8型空氣壓縮機(jī),單臺風(fēng)量為60 m3/min。隨著井下采區(qū)的不斷擴(kuò)大、延伸和地面熱電廠、選煤廠等用風(fēng)設(shè)備及用風(fēng)量的增加,原有的設(shè)備已不能滿足需要,又增加了2臺LS-25S型空氣壓縮機(jī),單臺風(fēng)量40m3/min,緩解了用風(fēng)緊張的局面;但是,空氣壓縮機(jī)的冷卻降溫系統(tǒng)不能夠滿足實(shí)際需要,對其進(jìn)行技術(shù)改造勢在必行,為今后礦井空壓機(jī)的安全連續(xù)可靠運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。
(1)狀況分析。該礦2種機(jī)型的空氣壓縮機(jī)都是水冷降溫,冷卻水的供水系統(tǒng)是循環(huán)式閉路供水。其冷卻系統(tǒng)是由氣缸水套、中間冷卻器、后冷卻器、油冷卻器、水泵、管路、噴水裝置、冷卻水池組成的。他們在對超溫空氣壓縮機(jī)停機(jī)解體檢修的時(shí)候發(fā)現(xiàn),氣缸水套中有大量的水垢,中間冷卻器、后冷卻器和油冷卻器內(nèi)部的熱交換器大部分被水垢堵塞,影響冷卻水流動,熱交換效果差,無法起到冷卻作用。夏季進(jìn)水溫度高于30℃,回水溫度達(dá)到45℃,排氣溫度160℃,空氣壓縮機(jī)房內(nèi)溫度高達(dá)55℃,配置多臺冷卻風(fēng)扇和墻壁風(fēng)扇降溫,但是效果不明顯,新機(jī)運(yùn)行3個(gè)月即因發(fā)出超溫報(bào)警信號而停機(jī)。因此,空氣壓縮機(jī)水質(zhì)的要求是必須清潔無雜質(zhì),水質(zhì)呈中性。如果水質(zhì)不好,就會產(chǎn)生一系列固執(zhí)和隱患。由于油溫高、粘度低,不能夠形成足夠的油膜,軸和軸承的巴氏合金之間直接引起磨損。當(dāng)達(dá)到合金熔點(diǎn)的時(shí)候,其表面局部便會被熔化,發(fā)生燒瓦現(xiàn)象,嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)a(chǎn)生曲軸變形的事故。經(jīng)過分析,他們發(fā)現(xiàn)主要原因是冷卻水源為工礦用水,硬度較大,當(dāng)空氣壓縮機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量使循環(huán)水溫超過40℃的時(shí)候,水中的鹽類析出加劇,使得冷卻面結(jié)垢。⑵改造方案。安裝軟化水裝置,使其不易結(jié)垢;采用冷卻塔降溫設(shè)施,增強(qiáng)降溫效果;封閉水池,分之污染。在現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上,增加離子交換軟化水裝置、冷卻塔、熱水泵、管道泵以及相應(yīng)的管路、閘閥,拆除噴泉裝置,封閉冷熱水池以保證水質(zhì)清潔。⑶技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。冷卻水的軟化方法通常有藥劑法、離子交換器法和磁水器法。他們原先使用過管路磁水器,但是效果不理想,因此這次考慮采用離子交換器法。經(jīng)過調(diào)研決定選用美國JK200-400×3型康克軟水器,流量10~12 t/h。當(dāng)含有硬度離子的原水通過軟水器內(nèi)的樹脂層時(shí),水中的鈣、鎂離子被樹脂交換吸附,并等物質(zhì)量釋放出鈉離子。從軟水器內(nèi)流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。GBNL-200型冷卻塔采用逆流式,標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)水量為200m/h。利用熱水泵將空氣壓縮機(jī)的回流熱水壓入冷卻塔的頂部,通過淋水器灑水,片狀散熱器形成雨滴;開啟頂部的風(fēng)扇,從底部進(jìn)風(fēng),帶走大量熱氣,達(dá)到降溫的目的。