◎ 邢 萌，董良太，胡 松，王兆坤，郭鳳琛

（日照港裕廊股份有限公司，山東 日照 276826）

日照港裕廊股份有限公司主要經(jīng)營(yíng)的貨種有大豆、木薯干、木片、玉米及植物油等，公司現(xiàn)有散糧類貨物疏港方式主要分為汽運(yùn)疏港、火車疏港、轉(zhuǎn)水疏港和流程疏港四大類，其中汽運(yùn)疏港作業(yè)設(shè)備以流動(dòng)機(jī)械為主[1]。隨著港口接卸貨種的不斷增加，流動(dòng)機(jī)械散熱系統(tǒng)在日常接卸散雜貨過(guò)程中易積攢大量粉塵、木屑，散熱器被粉塵堵塞嚴(yán)重（如圖1、圖2 所示），降低了散熱效果，發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)有效散發(fā)，設(shè)備如果未能及時(shí)停機(jī)沖洗散熱器，還會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的高溫機(jī)損事故，給設(shè)備使用方造成大量人力、物力等相關(guān)費(fèi)用的投入，影響港口生產(chǎn)作業(yè)。本文重點(diǎn)分析流動(dòng)機(jī)械散熱系統(tǒng)中水冷散熱器和油冷散熱器結(jié)構(gòu)對(duì)散熱效果的影響，對(duì)比管帶式散熱器芯與管片式散熱器芯在港口中的應(yīng)用 效果。

圖1 流動(dòng)機(jī)械作業(yè)環(huán)境圖

圖2 散熱器堵塞圖

1 流動(dòng)機(jī)械散熱系統(tǒng)簡(jiǎn)介

流動(dòng)機(jī)械設(shè)備種類主要有液壓抓料機(jī)、裝載機(jī)、叉車和射霧車，這四類設(shè)備散熱系統(tǒng)主要由水冷散熱器、油冷散熱器、中冷器構(gòu)成，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量通過(guò)水冷散熱器降溫，設(shè)備液壓系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量通過(guò)油冷散熱器降溫，經(jīng)過(guò)渦輪增壓器加壓后的高溫空氣溫度通過(guò)中冷器降溫，其中水冷散熱器和油冷散熱器通過(guò)各自的冷卻液把吸收的熱量通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)吸風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)抽吸的方式散發(fā)到大氣中去[2]。散熱器由上儲(chǔ)水（油）室、散熱器芯和下儲(chǔ)水（油）室等組成，其作用是增大散熱面積，加速冷卻液的冷卻，保障發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)在適宜的溫度下工作運(yùn)轉(zhuǎn)[3]。

2 問(wèn)題分析與可行性研究

（1）部分設(shè)備水冷散熱器均為管帶式散熱器芯，散熱器芯采用冷卻管路和散熱片沿縱向間隔排列的方式，散熱片呈波浪形，結(jié)構(gòu)如圖3 所示。由于這種散熱器芯結(jié)構(gòu)剛度較差，在散熱器沖洗時(shí)，會(huì)出現(xiàn)散熱片大面積變形現(xiàn)象如圖4 所示。

圖3 管帶式散熱器芯圖

圖4 散熱片變形圖

（2）部分設(shè)備水冷散熱器芯的冷卻水管成交叉式不規(guī)則排列（如圖5 所示），粉塵與水的混合物通過(guò)性較差，堵塞后的粉塵影響冷空氣的通過(guò)，風(fēng)阻較大。

圖5 冷卻水管排列方式圖

（3）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，部分設(shè)備水冷散熱器芯的散熱片間隙為2 mm，散熱器芯極易被粉塵堵塞，不僅降低了通過(guò)散熱器的風(fēng)量，而且延長(zhǎng)了散熱器沖洗時(shí)間，造成用水量增加。

（4）部分設(shè)備水冷散熱器和油冷散熱器成前后串聯(lián)方式排列，水冷散熱器靠近發(fā)動(dòng)機(jī)吸風(fēng)扇一側(cè)，油冷散熱器在外側(cè)（如圖6 所示）。由于冷風(fēng)先經(jīng)過(guò)油冷散熱器散熱，所以油冷散熱器散熱效果較好，而水冷散熱器效果較差。水冷散熱器和油冷散熱器之間有32 mm 間隔（如圖7 所示），間隔上方密封墊老化后，粉塵可以直接落到散熱器之間，極大地降低了散熱效果。

圖6 散熱器排列方式圖

圖7 散熱器之間有間隔圖

3 方案實(shí)施

根據(jù)上述問(wèn)題，制訂相應(yīng)的改造方案并實(shí)施：①拆除設(shè)備散熱器芯上所有管帶式散熱片，加裝管片式散熱片，結(jié)構(gòu)如圖8 所示。管片式散熱片增大了散熱器的強(qiáng)度和剛度，提高耐壓性，解決散熱片易被沖洗易變形的問(wèn)題（如圖9 所示）。②采用冷卻管路直排式排列的散熱器芯，減小風(fēng)阻，提高粉塵與水的混合物的通過(guò)能力。③在保障水冷散熱器的散熱效果的基礎(chǔ)上，盡可能地增大散熱片間隙，散熱片間隙由2 mm改為6 mm，降低散熱器堵塞幾率。④采用水冷和油冷散熱器左右并列的結(jié)構(gòu)方式組合，取消了散熱器之間的間隔，保障兩具散熱器的散熱效果，結(jié)構(gòu)如圖10所示。

圖8 管片式散熱器芯圖

圖9 管片式散熱器實(shí)物圖

圖10 散熱系統(tǒng)主要元件圖

4 結(jié)語(yǔ)

本文調(diào)研了流動(dòng)機(jī)械設(shè)備作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況，總結(jié)了散熱器在糧食港口中應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題，針對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題逐一制訂改造方案，提出了管片式散熱器在糧食港口中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，解決了散熱器易被粉塵堵塞的問(wèn)題，保障散熱器最佳散熱效果，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)高溫頻次，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓元件使用壽命，保障港口作業(yè)設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。