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水处理设备在空压机冷却水系统中的安装与应用张进军 （郑煤集团大平煤矿）【摘 要】 本文阐述了空压机排气温度过高的危害，通过在空压机水冷却系统中安装水处理装置后，优化了水质，缩短了形成水垢的周期，节省了除垢费用，降低了油气温度，产生了显著的经济效益。【关键词】 水处理装置 冷却系统 设计 安装1 前言郑煤集团大平煤矿在压风机房安装了三台5L-40/8型空气压缩机、两台FHOG-480W型蜗杆式空气压缩机，供井下风动工具和压风自救系统用风，空压机冷却方式为水冷式，循环冷却水系统经过运行一段时间以后，常常出现空气压缩机油气温度高，一般在100左右，究其原因主要是由于冷却器与冷却水接触的壁表面上粘附了各种沉积物，这些沉积物减少了冷却水管的过水断面积，增大了水流阻力，而且也会增大金属腐蚀过程的加速。2 排气温度过高的影响排气温度过高，压缩空气中所含的水蒸气及油均为气态，如带至贮气罐和供风管路中，将产生下列危害：2.1油蒸气聚集在贮气罐中，形成易燃物，有时甚至是爆炸混合物；2.2带走了润滑油，使机器润滑状况恶化，并污染管道；2.3油水渣垢沉积于管道内而减小了管道截面积，增加了压气损失，聚集在个别管道段内的凝结水在气流压力作用于下产生水击危害管道。2.4冬季凝结水使管道和附件冻结或冻裂。2.5含有油和水的压缩空气供给用户，会降低风动工具的生产效率，并有可能引起设备生锈和腐蚀。2.6在瓦斯突出的矿井，供给自救袋的气体含有油、水，可能危害人的生命。3 水垢的形成及冷却水水质的要求一般地下水、地表水中的硫酸根离子、硅酸根离子和磷酸根离子含量较低，碳酸氢根离子含量较高。因此，循环冷却水系统中产生的水垢主要是钙、镁的碳酸盐，此外，还有少量的钙、镁的硫酸盐、硅酸盐和磷酸盐成分。因冷却器的传热系数和表面积积垢有关，表面积垢越厚，传热系数就越小，通常积垢厚度不能超过2毫米，冷却水的性质和温度直接影响到积垢厚度的增长，因此必须选择使用清洁无杂物，中性软质的水供供气压缩机冷却器用，具体规定如下：1、冷却水应接近于中性，即氢离子浓度PH值在6.5-9.5之间。2、有机物质和悬浮机械杂质均25毫克/升，含油量5毫克/升。3、硬度10（硬度1相当于1升水中含有10毫克CaO或7.19毫克MgO）。4整改方案水中钙离子是形成碳酸钙的主要原因，如能从水中除去钙、镁离子使水软化，则碳酸钙就无法结晶析出，也就形不成水垢。从水中除去钙、镁离子的方法选用离子交换树脂法。离子树脂法是让水通过离子交换树脂，利用树脂的特性将钙、镁离子从水中置换出来吸附在树脂上，达到从水中除去钙、镁离子的目的。除钙、镁离子用的树脂是钠型阳离子交换树脂，这种阳离子交换树脂表面是R-SO3NA结构，当硬水通过交换树脂，钙镁离子与R-SO3NA发生置换反应，将钙、镁离子固定在阳离子交换树脂上，使钙、镁离子从水中去除。5 关键技术及创新点 此水处理装置采用数显式自动化控制，软化水过程主要分为反洗、吸盐慢洗、快洗、盐箱注水四个过程，在软化水装置进水侧安装了一个滤芯过滤水中的杂质，出水侧安装了一个电磁阀和计量泵，在软化水的过程中，电磁阀处于关闭状态，当盐箱注水过程结束后控制器内的凸轮压住微动开关使电磁阀带电吸合，阀芯打开向冷却池内放水。当处理过的水放完后，电磁阀失电释放，阀芯关闭，水处理装置自动进入下一个循环。水处理的这四个过程可以根据空压机实际用水量自行设置时间，操作简单方便。6 应用效果通过近几个月的运行，原先两个月冷却器壁管内结垢将近2mm厚，油气温度在100左右，两个月除一次垢，除垢费用在16000元左右，风机运行至今水处理系统每天用盐量70Kg,每月2100Kg盐，两个月盐的费用为1680元，处理出来的水可达到0.01mol以下，正常水质标准是0.03mol。冷却器无发现结垢现象，油气温度在87左右。这样一来大大节约了除垢费用，供气质量也有了较大的提高。7 结语水处理装置在空压机冷却系统中的应用，彻底解决了空压机冷却器结垢排气温度过高而引发的诸多危害，提高了压风机工作的稳定性、可靠性，改善了供气质量，为我矿的安全生产打下了坚实的基础。作者简介：张进军（1981-），男，汉族，河南武陟人，