310DA3型離心壓縮機中冷器失效原因分析及改進

徐曉劍

(洛陽石化聚丙烯有限責(zé)任公司，河南洛陽 471012)

1 壓縮機概述

C5001B壓縮機是空分空壓裝置的關(guān)鍵設(shè)備，也是洛陽石化分公司特級維護設(shè)備之一。該機組型號為310DA3，1994年整體引進于美國埃立奧特(ELLIOTT)公司，主電機由廠家選用德國西門子公司產(chǎn)品，該設(shè)備具有自動控制程度高、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。

C5001B壓縮機組對過濾后空氣進行三級壓縮，大齒輪由電動機驅(qū)動，第一級葉輪安裝在低速齒輪上，二、三級葉輪安裝在高速齒輪軸的兩端。設(shè)計出口壓力0.80～0.85 MPa，氣體處理量5 640 Nm3/h，額定轉(zhuǎn)速:低速軸32000r/min，高速軸為52000 r/min。機組在三級之間設(shè)有兩個中間冷卻器，均置于主機下方，布置結(jié)構(gòu)十分緊湊。

2 310DA3壓縮機中間冷卻器結(jié)構(gòu)與特點

C5001B機組中間冷卻器換熱器管程走冷卻水，氣體在翅片間流動換熱，其肋化系數(shù)在10～12之間。其芯子是銅管套整體鋁翅片，所用銅管為Φ12，翅片厚度為0.25 mm，片距1.25 mm，以循環(huán)冷卻水為冷卻介質(zhì)，水壓0.35～0.45 MPa，進水水溫一般控制在23～27℃。

這種銅管套鋁制整體翅片冷卻器，其散熱片表面氣膜熱阻占總熱阻的80.1% ，水膜熱阻只占10%，為了強化傳熱，機組中冷器翅片采用波浪形翅片，來擴大氣側(cè)的傳熱面積。一般情況下，中冷器冷卻性能的85%～90%是由氣側(cè)之傳熱系數(shù)決定的。翅片的材料、氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)、翅片與管之間接觸間隙熱阻的大小、翅片上污垢或水膜帶來的傳熱熱阻的大小等都直接影響這種中冷器的傳熱性能。

3 中冷器的失效

自1994年投用以后，C5001B壓縮機故障率一直較高，通過車間和維修人員的技術(shù)攻關(guān)，1998年以后C5001B運行情況有所改善，但仍有許多問題。……