
水冷式空压机冷却水系统是 “强制散热单元”,通过闭环或开环水循环,将空压机压缩过程中产生的热量(主机摩擦热、压缩热)转移至外界,确保润滑油温度≤85℃、压缩空气排气温度≤40℃(常温工况),其系统构成与运行逻辑具有明确的功能性分工:
一、系统核心构成:7 大关键组件及功能
冷却水系统围绕 “取水 - 输送 - 换热 - 降温 - 回流” 的循环路径设计,核心组件包括:
冷却水源与补水单元
若为开式循环(中小功率机型常用):水源可来自工业自来水、蓄水池,配套 “补水箱”(容积通常为系统总水量的 10%-15%),用于补充蒸发、泄漏损失的水量(日均补水量约系统总水量的 5%);
若为闭式循环(大功率 / 高水质要求机型):采用 “冷却塔 + 储水箱” 组合,冷却塔(横流式或逆流式)通过风机将循环水降温,储水箱储存降温后的水,避免外界杂质污染,补水箱仅需补充少量损耗水。
循环水泵
系统的 “动力核心”,通常为离心式水泵(流量根据空压机功率匹配,如 75kW 空压机需流量≥15m³/h),作用是提供稳定水压(0.2-0.4MPa),推动冷却水在系统内循环流动;部分机型配备双水泵(一用一备),防止单泵故障导致散热中断。
换热核心部件
冷却水系统通过两类换热器实现热量交换,是降温的关键:
油冷却器:壳管式或板式结构,壳程通润滑油(高温油 80-100℃),管程通冷却水(进水 25-32℃),通过金属管壁传导热量,将油温降至 45-65℃(保障润滑油黏度与润滑效果);
气冷却器:与油冷却器并联或串联,管程通高温压缩空气(排气温度 120-150℃),壳程通冷却水,将压缩空气温度降至 35-40℃(减少后续干燥机负荷,降低冷凝水生成量)。
过滤与杂质控制部件
水过滤器:安装于水泵进水端,滤网精度 100-200 目,过滤水中的泥沙、铁锈等杂质,防止堵塞换热器管道(管道内径通常 8-20mm,杂质易造成局部堵塞导致换热效率下降);
除垢装置(可选):针对高硬度水质(钙镁离子含量>300mg/L),配备电子除垢仪或化学加药装置,抑制水垢生成(水垢导热系数仅为金属的 1/50,结垢厚度超 1mm 会使换热效率下降 30%)。
温度与压力控制部件
温控阀:安装于油冷却器进水端,为三通阀结构,根据润滑油出口温度自动调节冷却水流量(如油温<50℃时,部分冷却水旁通,减少能耗;油温>65℃时,全量通水,蕞大化降温);
压力表与温度计:分别安装于换热器进出口管道,监测冷却水压力(压差超 0.1MPa 提示过滤器堵塞)与温度(进水温度≤32℃、出水温度≤40℃,温差 8-10℃为正常)。
管道与阀门系统
管道采用碳钢(普通工况)或不锈钢(腐蚀性水质),管径根据流量设计(如 110kW 空压机配 DN50 管道),避免管径过小导致流速过快(流速>2m/s 易产生气蚀);
关键阀门包括:进水总阀(系统启停控制)、旁通阀(调节流量)、排污阀(定期排放系统底部杂质与死水)、排气阀(系统注水时排出空气,防止气阻)。
安全保护部件
低水压保护开关:当循环水泵压力<0.15MPa 时,触发空压机停机(防止无冷却水导致换热器干烧);
高水温保护:当冷却水出水温度>45℃时,发出报警信号,提醒清理冷却塔或检查水泵。
二、系统运行流程:闭环循环与热量转移逻辑
以闭式循环系统为例,完整运行流程分为 5 步,实现 “热量从空压机到外界” 的转移:
取水与增压:冷却塔将循环水降温至 25-32℃,流入储水箱;循环水泵从储水箱抽水,加压至 0.2-0.4MPa 后输送至主管道;
分流换热:冷却水经主管道分为两路:一路进入油冷却器,吸收润滑油热量(油温从 90℃降至 60℃);另一路进入气冷却器,吸收压缩空气热量(排气温度从 140℃降至 40℃);
升温回流:吸收热量后的冷却水(温度升至 35-40℃)汇合,通过回水管路输送至冷却塔;
降温冷却:冷却塔风机启动,空气与循环水逆向接触,通过蒸发散热与对流散热,将水温降至 25-32℃;
补水循环:储水箱内的水位传感器监测水量,当水位低于设定值(如 1/3 容积)时,补水泵自动从水源补水,维持系统水量稳定。
三、关键运行控制与维护要点
核心参数控制
进水温度:蕞佳 25-32℃(超 35℃会使换热效率下降 20%,需清理冷却塔填料);
工作压力:0.2-0.4MPa(压力过低导致流量不足,过高易损坏换热器密封垫);
水质要求:pH 值 7-8.5,硬度≤300mg/L,浊度≤10NTU(定期检测水质,超标需换水或加除垢剂)。
日常维护要点
每日:检查水泵运行声音(无异常噪音)、压力表与温度计读数(超范围及时处理)、补水箱水位(不足时手动补水);
每周:清理水过滤器滤网(拆除后用压缩空气吹扫)、排放系统底部排污阀(排除沉积杂质);
每月:检查冷却塔填料(无破损、无堵塞)、紧固管道接头(防止漏水);
每季度:对换热器进行除垢处理(用 5%-10% 柠檬酸溶液循环清洗,去除管壁水垢)。

