矿井排水在空气压缩机降低排气温度中的应用

应用DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2013．06．044·矿井排水在空气压缩机降低排气温度中的应用何传超(广东松山职业技术学院，广东韶关512126)摘要：大流量的矿井排水常年温度处于大约22℃的状态。夏天，矿用空气压缩机排气温度超标，影响其可靠工作和运行效率。用矿井排水冷却空气和压缩机的循环用水能确保空气压缩机循环用水的温度不超标，确保空气压缩机的排气温度不超标，可提高空气压缩机夏天高温季节的运行效率和工作可靠性。关键词：矿井排水；空气压缩机；排气温度；循环冷却水中图分类号：TD724文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)06—0163—03ApplicationofMineDrainageintheAirCompressortoReduceExhaustGasTemperatureHEChuan—chao(GuangdongSongshanPolytechnicCollege，Shaoguan512126。China)Abstract：Thetemperatureofbigflowminedrainageisabout22℃．Insummer。mineaircompressordischargetemperatureexceeded．itinfluencesthereliabilityandoperationalefficiency．Usethecoolingairandthecompressorofminedrainagewaterrecyclingcanensurethatthetemperatureoftheaircompressorwaterrecyclingnotexcessive，andensuretheaircompressorexhausttemperaturenotexceeded．Itimprovestheoperationalefficiencyandreliability0ftheaircompressorinhightemperatureseason．Keywords：minedrainage：aircompressor；dischargetemperature：cyclecoolingwaterO引言矿用空气压缩机是专为风动机械提供动力用风的设备。空气压缩机夏天排气温度常超标，有时高达160℃以上，排气温度过高一方面使活塞与气缸间的润滑油失效造成机械故障甚至停机；另一方面使得压缩机的压缩功剧增，耗电急剧增加。造成压缩机排气温度过高的主要原因是压缩机压循环冷却用水温度过高。空气压缩机压缩空气过程中产生的热量由冷水带走，水从空气压缩机吸热后成了热水进入冷却塔，由大气吸热后降温成冷水，循环使用，称为循环冷却水。夏天大气温度高循环冷却水温也高了，通入空气压缩机内吸热量减少，排气温度自然也就上升了。矿山井下工作场地有地下水涌出，各工作面上的涌水汇集于水池中．由水泵排至地表直接流人江河中，这称为矿井排水。由于井下地温恒定，矿井排水的水温接近于恒温，常在22℃左右。矿井排水量大，一般矿井每小时排水量有数百吨，处于地下水层中的大型矿山，如广东凡口矿每小时排水量可达上千吨。这就给空气压缩机的循环冷却用水提供了夏天冷却介质。矿井排水含有泥尘和少量对金属有腐蚀性的介质，有时还含有硬水中的钙离子，不能直接用于空气压缩机的冷却。只能将其替代大气来冷却空气压缩机排出的热水。1空气压缩机简介矿山用空气压缩机多为往复活塞式压缩机。它的工作原理和理论循环如图1所示，活塞1由动力机构经平面曲柄机构拖动，在气缸2内作往复直线运动，当活塞1从左向右移时，缸内容积加大，气压下降，压差作用下，吸气阀3打开气缸进人吸气行程。当活塞移至右点时，吸气过程结束；开始左移，压缩已吸人的空气，压力上升至排气压力(略高于储气罐压力)时，排气阀4在收稿日期：2012—12—28[二]二]二图1压缩机示意图压差作用下打开，活塞左移推动缸内高压气体排人储气罐，完成一个循环，为节省压缩耗功和降低排气温度，矿用空气压缩机多为两级压缩，其图2理论循环图理论循环图如图2所示。大气状态空气吸人后压缩到中间压力P，排至中间冷却器，由循环冷却，水将压缩空气冷却接近大气温度后再进人二级压缩到排空压力P，进入储气罐，完成一个循环。中间冷却使得进入二级压缩空气温度比一级排气温度降低很多，其比容也小(比容是指l空气所占的空间容积)。使得二级压缩过程所耗功比没有中间冷却时少很多，排气温度也低很多。因此中间冷却条件好坏是影响空气压缩机的关键。中间冷却减少压缩功的多少可从图2中的阴影面积大小来反映。中间冷却条件好，进入二级压缩空气温度低，吸人二级压缩空气的比容低，阴影面积加大，其节省压缩功就大，二级压缩排气温度也低。矿用空气压缩机排气温度超标