外国压缩机冷却机械的无效情况探讨与处理措施

　　C902A1B机组中冷器失效的原因可以归结为：工艺粗糙，片距不均匀，且不规整，抗振动能力差；片距小，极易造成凝露水架桥，使气流阻力上升，且导致芯子腐蚀；单管板结构，水管的另一端采用U型管连通，污垢不易清洗，泄漏较难修复。C902A1B机组中冷器改进的措施针对以上分析的原因，对C902A1B机组提出如下两种改进措施：方案一鉴于气流的不稳定，传热性能差，抗机械振动性能差，可以采用具有整体形的花瓣状翅片管（PF传热管）用以强化传热，或者采用低肋翅片管用以强化传热。PF传热管是由华南理工大学化学工程研究所王世平、林培森等教授共同研究开发的一种新型强化传热管。PF管能适应多种情况下的单相流和多相流的强化传热。此外化工研究所的许多科学研究工作者以多种工作介质对PF管的强化传热性能进行研究。

　　对于气体，詹清流于1996年以空气为介质，以多种流动方式（横向、纵向、绕向）研究了PF管的传热性能和流动阻力性能，提出了比较完整的传热系数和流动阻力的计算方法，并已用于D-100/7空气压缩机。对于PF管的强化机理包括3个方面。其一，很大程度地增大了换热面积，其肋化系数在213-215之间，因而使用PF管可以很大程度地减少金属的用量；其二，PF管是一种三维的翅片型强化换热元件，这种三维的翅片反复地激化流体的湍动，从而很大程度地扩大了流体湍动核心的区域，减薄流体的边界层厚度和过渡区域，从而降低流体的传热热阻，增大换热系数；其三是相互分离的翅片使得流体边界层不断分离，并且在翅片的根部形成旋涡。

　　对于C902A1B机组的中冷器，如果采用PF传热管，大约需要胚管面积为12m2，比使用光滑管大约节约胚管面积为20m2，而且换热器的造价和操作费用比采用光滑管要低许多，起到了节材、节资和节能的多重目的。方案二对原有的中冷器进行如下改造：为了便于管内污垢的清洗，决定在管子两侧均设有管板，以封条盖与气流密封，以便于管内的污垢的清除；采用管穿整体翅片，翅片间距增至215mm，翅片表面进行亲水膜处理，以防因凝露水的析出而使换热能力降低；在换热器气体入口处采用均流栅，使进入管束的气流均匀分布。

　　国内外气体压缩机厂家对其级间冷却器在机组性能中所起的作用未给予足够重视；当今环境污染和节能给气体压缩机的安全性和经济性提出了一系列新的研究课题；建议要重视国外购进设备的使用，并做到技术上的超前准备，避免一旦辅机损坏了耽误生产，而且再次购进替换件其价格非同一般；中国之气候环境，如水质、温度、空气的相对湿度等条件与国外不相同，购进设备前要注意分析考察。