Компрессорное оборудование в процессе работы выделяет тепло, образующееся при сжатии воздуха и из-за трения между подвижными узлами агрегата. Избыточное тепло необходимо отводить от компрессора, т. к. перегрев чреват выходом оборудования из строя. Для отвода тепла применяются воздушные и жидкостные системы охлаждения.
Воздушное охлаждение компрессоров
Воздушные системы охлаждения (ВСО) чаще всего встречаются на полупрофессиональных и бытовых компрессорах, режим использования которых не предполагает длительной непрерывной работы. Основой элемент воздушного охлаждения – вентилятор, приводимый в движение электродвигателем. Вентилятор подает поток воздуха на нагретые узлы, тем самым отводя от них излишки тепла.
Помимо простоты конструкции, вентиляторные (ВСО) имеет следующие преимущества:
- надежность, определяемая малым числом и простотой узлов вентилятора;
- небольшой вес. На лопасти и защитную решетку приходится незначительная доля в общей массе устройства;
- установка воздушного охлаждения практически не увеличивает габариты компрессорной техники.
Вентилятор не нуждается в сложном техническом обслуживании. Достаточно лишь периодической очистки от пыли. НО эффективность воздушной системы охлаждения невелика. Поэтому их использование на мощном компрессорном оборудовании невозможно.
Водяное охлаждение компрессора
Для обеспечения работы высокопроизводительных компрессорных установок используются жидкостные системы охлаждения (ЖСО). В отличие от вентиляторных установок, такие охладители лучше отводят тепло (жидкость имеет большую теплоемкость, в сравнении с воздухом). Также на эффективность жидкостных систем не влияет температура воздуха в помещении – отпадает необходимость создания мощной вентиляции в производственных помещениях.
Различают два типа систем:
- Открытые. Свое наименование такое оборудование получило из-за того, что вода в них движется за счет напора водопровода или насоса, после чего сбрасывается в сточный коллектор. Снижение температуры корпуса компрессора происходит за счет передачи тепла жидкости от узлов компрессорной установки. Существует два вида открытых систем охлаждения:
- без циркуляции. Достоинство – простота реализации. Для их функционирования достаточно наличие магистрального водопровода или открытых водных источников поблизости (водоем, река, скважина). Недостаток – необходимость применения водяных фильтров в случае забора теплоносителя из водоема или реки. Нефильтрованная вода может быстро забить мусором ЖСО, что чревато перегревом охлаждаемого оборудования. Кроме того, большой расход водопроводной воды влечет увеличение производственных затрат предприятия;
- с циркуляцией теплоносителя (градирни). В них теплоноситель циркулирует по замкнутому кругу. После прохождения охлаждающей рубашки в компрессоре вода подается на установку воздушного охлаждения – градирню (башню, в которой вода распыляется на высоте и охлаждается при падении в водосборник). Далее жидкость насосами нагнетается обратно в контур. Достоинство жидкостной системы охлаждения с циркуляцией – малый расход воды. Недостатки – часть воды испаряется при охлаждении. Необходимо наличие свободного пространства для установки градирни.
- Закрытые. Имеют закрытый циркуляционный контур, связанный с водопроводом лишь для первоначального заполнения и периодической подпитки. Вода циркулирует при помощи насосов. Для снижения температуры нагретой воды, отводимой от промышленного компрессора, используются воздушные радиаторы или жидкостные пластинчатые теплообменники.
В закрытых ЖСО жидкость циркулирует под давлением, с регулируемой скоростью потока. Это увеличивает эффективность отвода тепла, упрощает контроль за работой оборудования.
Главный недостаток – потребность в чистой, слабоминерализованной воде. Также при работе в зимнее время и использовании воздушных уличных радиаторов в качестве теплоносителя, необходимо использовать дорогостоящий антифриз.