水冷壓縮機

水冷式壓縮機是指氣缸採用水進行冷卻的壓縮機。氣缸（包括氣缸體、缸蓋、缸座等）設有專供冷卻水流通的水套。壓縮機運轉時，水套中流着的冷卻水不斷帶走氣缸中受壓縮氣體的部分熱量，從而降低壓縮機排氣温度、功耗並冷卻氣缸，使氣缸壁保持一定温度，保證壓縮機正常運轉。水冷較風冷效果好，但氣缸等結構較複雜 ^[1]  。

活塞壓縮機是國民經濟各工業領域廣泛應用的通用機械，也是石油化工等重要工業領域的關鍵重要的設備。由於其耗能大，所以節能降耗一直被行業技術人員關注。為確保壓縮機有較好的經濟性和一定的可靠性，大多數壓縮機氣缸採用水冷方式，目的使壓縮機氣缸有較好的温度場及節省壓縮機的指示功率。為此，研究氣缸換熱的規律，探討冷卻水量與功率的關係是十分必要的。

根據氣缸冷卻水的換熱規律顯示，增大冷卻水量並非能提高氣缸的換熱量。隨轉速升高其最佳值向小流量方向移動，過大冷卻水量可能導致換熱量下降，耗功增加。

（1） 壓縮機在低速下工作時，可以看出氣缸冷卻水的換熱量基本上是隨冷卻水的流量增加而略有增加，但變化幅度不大。比功率基本上是隨着冷卻水流量的增加而逐漸降低，説明在這個過程壓縮機的效率在逐漸增加。

（2） 壓縮機在中速下工作時，明顯看出過大的冷卻水量導致換熱量下降，比功率隨着冷卻水流量的增加而逐漸略有增加，説明在冷卻水超過了最佳流量，壓縮機的耗功在逐漸增加，比功率隨着冷卻水流量的增加而逐漸升高。

（3） 壓縮機在相對高速下工作時，冷卻水在較小流量時換熱量相對較大，但超過最佳流量後，換熱量反而明顯減少。比功率隨着冷卻水流量增大較平穩增加 ^[2]  。

（1） 壓縮機的外冷卻氣體通過缸壁所導出的熱量很少，這是因為實際壓縮機的壓縮過程和絕熱壓縮過程指數相差很小。

（2） 對於確定的壓縮機在一定轉速下，並非冷卻水流量愈大愈好。過大的冷卻水流量會導致氣缸鏡面上潤滑油的温度過低，影響潤滑油的性能，增加摩擦功率，比功率增加。

（3） 根據實際工況，存在有冷卻水的最佳流量。確定好可節省功率消耗，並使氣缸有較均勻的温度場，有利於潤滑及提高摩擦易損件壽命 ^[3]  。