7 给水和排水

7.0.1 本条是原规范第7.0.1 条。

压缩空气站的生产供水，除中断供气会造成较大损失者（例如冶金、炼油企业）外，一般要求不高，故采用一路供水。

7.0.2 本条是原规范第7.0.2条的修订条文。

根据国家节约用水政策和城市供水日趋紧张的现状，许多地区都对压缩空气站采用直流水进行了限制。尤其北方地区，如北京市已明文禁止。目前，除靠近江、河、湖、海等水源丰富的部分工厂用直流水外，大多数工厂（矿）的压缩空气站冷却水都采用循环水。

采用循环水后，不仅节省了水利资源，工矿企业也节省了开支，循环水系统投资回收年限一般为1～2年。因此，除当地水资源丰富、允许采用直流水系统外，都不得采用直流水。

目前，国内循环水系统一般采用单泵循环系统或开式高位冷却塔循环系统，见图1和图2。

采用开式高位冷却塔循环系统时，冷却塔与空气压缩机的高差H应满足空气压缩机冷却水最低压力要求。

7.0.3 本条是原规范第7.0.3条的修订条文。

空气压缩机冷却水入口处的压力上限，对于活塞空气压缩机，根据国标《一般用固定式往复活塞空气压缩机技术条件》（GB/T 13279—91）规定，供水压力不得大于0.4MPa，但目前有一些老式空气压缩机是按原部标JB 770—85的“技术条件”（该标准已作废）制造的，要求供水压力不得大于0.3MPa，因此，在确定空气压缩机供水压力时，应把按新老标准制造的空气压缩机区别对待，这点在对老压缩空气站进行改造或在利用旧空气压缩机时要特别注意。

螺杆空气压缩机冷却水的供水压力，根据国标《一般用螺杆空气压缩机技术条件》(GB/T 13278—91）规定及工厂压缩空气站机组实行运行情况，其供水压力均不大于0.4MPa。

离心空气压缩机冷却水的供水压力，按标准《离心压缩机》（JB/T 6443一92）的规定及对几个离心压缩机站实际运行情况的调查了解，均不大于0.5MPa，一般为0.4MPa。

至于空气压缩机冷却水的供水压力下限，应以保证机组所需冷却水能畅流来确定，除克服水路系统的阻力外，还应有一定的裕量。根据调查了解，活塞空气压缩机、螺杆空气压缩机及离心空气压缩机冷却水供水压力下限为0. 10～0.15MPa。

冷却水给、排水温差小于10℃时，所需水量增大，流速增高，水路系统阻力也相应增大，因此，下限水压应适当加大。同样，采用单泵循环系统时，除克服机组阻力外，还应考虑水提升到冷却塔的扬程，下限供水压力也应加大。

7.0.4 本条是原规范第7.0.4条的修订条文。

鉴于《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050）对循环冷却水水质标准已有详细规定，且根据调查测定和收集到的资料，符合该标准有关参数的水质均适用于压缩空气站，故水质标准按该规范规定执行。

目前，在水源紧张、水质硬度较高的地区，有些工厂压缩站的循环冷却水己采用了软化处理。由于软水设备较贵，有的工厂内部有软水设备时，压缩空气站的软水就由其供应，收到了很好的效果。如某厂压缩空气站，采用锅炉房的软化水冷却空气压缩机后，再送入锅炉使用，既提高了给水温度，充分回收了热量，又解决了空气压缩机的结垢问题，收到了节能和降低成本的效果。

7.0.5 本条是原规范第7.0.5条的修订条文。

采用直流系统供水时，水的碳酸盐硬度要求说明如下：

在水质稳定性研究中，一般主要研究下列化学反应式中重碳酸钙、碳酸钙和二氧化碳三者的平衡关系：

为便于实际运用，可进一步找出水结垢与水的碳酸盐硬度和水温三者的关系，见图3。

从国内压缩空气站冷却水使用情况来看，如北京某厂老站，先后投产的7台L-20/8型空气压缩机使用碳酸盐硬度为224mg/L的直流冷却水，夏季排水温度35℃左右，使用15年，空气压缩机气缸中间冷却器未清洗过。又如洛阳某厂一个站（原为循环水，后因结垢严重改为直流水），水的碳酸盐硬度约为148mg/L，夏季排水温度多在45℃左右，半年清洗设备一次，未发现结垢。再如洛阳某厂压缩空气站，水的碳酸盐硬度约132～137mg/L，夏季排水温度26～45℃（多数时间为45℃），未发现结垢。又如北京某厂采用碳酸盐硬度165mg/L的井水，中间冷却器排水温度34～43℃，气缸排水温度30℃左右，多年运行未见结垢。这些实践经验与图3中曲线2基本相符。

就冷却水化学变化而言，水在设备中受热升温后将发生碳酸盐分解，但其分解速度缓慢。国内空气压缩机组水路系统设计流速均大于0.2m/S，而据实测及推算，亦都超过0.2m/S，有的甚至超过2m/S，即水在机组内停留时间远小于图3中曲线2的停留时间。

因此，在直流系统中，水受热后，其重碳酸盐刚开始分解甚至尚未分解，水已流出机组，而不至于在机组内形成严重的结垢。也就是说，为防止直流系统产生水垢，可根据水的碳酸盐硬度按图3中曲线2来控制排水温度。规范中表7.0.5排水上限温度的确定，考虑到安全和可靠，留有一定的裕量，略低于图3的相应数值。

水的碳酸盐硬度范围的确定：根据国内江、河水和地下水的水质资料，水的碳酸盐硬度绝大多数在280mg/L 以下，故以此来确定其上限值。

排水上限温度的确定：国内、外文献对空气压缩机组进、排水温度要求不尽相同，排水温度要求在35～50℃范围内，而大多数在40℃左右。排水温度升高对机器性能的影响，主要是降低中间冷却器的冷却效果，使二级进气及排气温度升高，我们就提高排水温度可能造成的影响进行了测试，情况如下：

4L－20/8型空气压缩机，当中间冷却器的排水温度由25℃升至45℃，即升高20℃时，二级进气由38.5℃升至48℃，升高9.5℃。当中间冷却器排水温度为25℃时，空气进口115℃，出口38.5℃，温差76.5℃；当排水温度为45℃时，空气进口122℃，出口48℃，温差74℃。后者比前者减少了2.5℃。

5L-40/8型机组，排水温度由35℃升至50℃，即升高15℃时，二级进气温度升高5.8℃（42℃-36.2℃），中间冷却器进、出口气温差先为90℃（126℃-36℃），后为90℃（132℃-42℃），两者没有变化。

7L-100/8型机组，排水温度由25℃升至45℃，即提高了20℃，二级进气温度仅升高7℃（39℃-32℃），中间冷却器进、排气温差先后仅减少4℃。

实测中发现：提高排水温度与二级进气温度的升高有一定规律，即排水每升高5℃，二级进气温度约升高2℃。

由此可见，在一定范围内提高排水温度对机器冷却效果虽有影响但不显著。

在同一工况下，提高排水温度时，电动机的功耗变化见表10。

表10 排水温度对功耗的影响

从表中实测数据看出，提高排水温度对机组的功耗影响不大。

综上所述，在不影响空气压缩机安全运行的情况下，适当提高排水温度，可以节省冷却水量，经济上是合理的。

但当压缩空气站内装有空气干燥装置时，因为进入空气干燥装置的压缩空气温度不得超过40℃，所以，此时要求较低的冷却水温度。

7.0.7 本条为原规范第7.0.7条的修订条文。

为防止空压机组停用时冻结及便于检修，要求冷水排水管道内存水能够放尽，通常在各个最低点装设放水阀。