作　　者：葉志強 鄭文杰

機構地區：河南焦煤能源有限公司九里山礦,河南焦作454003

出　　處：《技術與市場》 2015年第22卷第8期

摘　　要：空壓機長期持續工作之后將在冷卻器里面形成一定的水垢,將其堵塞而引起進、排氣溫度增加,這樣就無法冷卻空氣使其到達設置的溫度,對機器工作效率產生明顯影響�；�于此,探討了某礦空壓機冷卻器結垢的具體根由,細致深入地分析清洗原理,指出確定溶液濃度的方法,在此基礎上,對清洗流程進行了闡述。清洗之后,取得非常好的效果,除垢作用顯著,腐蝕率等參數都符合空壓機運行標準,使其能夠安全運行,確保井下壓風系統的可靠穩定運行。

關鍵詞：冷卻器 空壓機 結垢

0 引言

九里山礦總計配置螺桿式空壓機6臺。在檢查其冷卻器的過程中，發現水垢堵塞了其大約三分之一的銅管，然而，運行過程中并沒有發現有任何的異常情況。因空壓機在長期工作之后，將在冷卻器里面形成一定的水垢，但是冷卻系統的散熱能力和表面結垢存在非常緊密的關聯，當機體不能盡快散熱，甚至使得排氣溫度高達113℃，這樣就會導致機組效率有所減小，停、開機變得非常頻繁，導致零部件的壽命減少，有時候還要損壞高低壓轉子，在很大程度上影響到機組的順利工作。因此，科學合理地清洗空壓機冷卻器是一件十分重要的工作。本文在闡述其結垢根由的基礎上，詳細闡明了其清洗過程。

1 空壓機冷卻器結垢的具體原因

空壓機中的冷卻水循環使用，冷卻之后形成的熱水將會到達冷卻塔里，抽風機配置在冷卻塔頂部，發揮著制冷功能，形成的冷風自塔下抽進來，然后和從上面流下的熱水發生逆流熱交換，被冷卻的水流入吸水池，然后通過水泵把冷卻水運輸至冷卻器里重新利用。冷卻水主要來自于管網工業水與循環水兩個途徑，一般主要使用循環水來進行冷卻，而僅僅將管網工業水當做備用的水源。正是由于這一個方面的原因，使得所用的水具有相對偏高的硬度。

通過研究冷卻器中垢樣我們可以發現，其中超過90％ 屬于碳酸鹽類，除此之外，還存在一定比例的微生物、泥沙、Cu、Fe腐蝕產物。研究發現，結垢都發生在出水管上，在進水管旁邊僅僅存在很少的堵塞。通常來說，其質地很硬，呈現褐色，通過10 MPa的高壓水基本上無法把它洗凈。由此可知，造成結垢的根由是循環的時候冷卻水里面鈣、鎂等離子和其中的堿產生了相應的化學反應，然后產生沉淀，最終析出所致。

結垢涉及到的化學反應式為：Ca²﹢ ＋ CO2­³ → CaCO3↓、Mg2﹢ ＋ 20H­ → Mg(OH)2↓等，上述化學反應里面形成的碳酸鈣、氫氧化鎂等均屬于水垢的主要成分，氫氧化鎂等沉淀的膠體主要是利用其凝聚作用和冷卻水里面的相關物質一起沉淀出來，最終結成了水垢。

其中涉及到的析出反應具體如下所示：CaCO3溫度愈高，反應結晶的速度如果愈快，同樣就愈發易于析出，因此，高溫是導致水垢形成的一個原因。氣體在水中的溶解度將伴隨水的溫度的不斷增加而一直減小(需要注意的一個問題是，水溫達到50℃的時候，其中沒有CO2存在)，當水溫超過50℃的時候，同時水在冷卻的時候還會和大氣進行有效的接觸，在很大程度上加快了CO2的散失，最終不能充分迎合水中碳酸平衡的需求，將這一個平衡狀態打破，使得CaCO3的析出速度加快。發生的析出反應如下所示：Ca2﹢+ 2HCO3­ → CaCO3↓ + CO2↑ + H20，同時，當CaCO3析出的時候同樣會有一定比例的鎂鹽與鋁鹽析出。

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