談螺桿式空壓機排氣慣性問題與綜合分析

空壓機設(shè)備隨著社會經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展，空壓機設(shè)備細(xì)分程度的不斷加深，雙螺桿空氣壓縮機作為一種重要的動力設(shè)備源，被越來越多地應(yīng)用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域，因而其運行狀態(tài)將直接影響用氣企業(yè)的生產(chǎn)運行。一旦其操作不當(dāng)、維護(hù)不力，就會在運行中發(fā)生各種故障，從而影響設(shè)備的使用壽命以及企業(yè)的生產(chǎn)效率，嚴(yán)重者還可能造成人身安全及財產(chǎn)設(shè)備損失。今天我們就對螺桿空壓機壓縮機在排氣方面的慣性問題進(jìn)行一些探討。

 

螺桿壓縮機排氣慣性問題綜合分析

 

　　1、螺桿壓縮機工作原理

 

　　吸氣過程：當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，主副轉(zhuǎn)子所形成的齒間容積逐漸擴大，該容積僅僅與吸氣口連通，外界空氣被吸入齒間容積內(nèi)。當(dāng)齒間容積增到大時，齒間容積與吸氣口斷開，吸氣結(jié)束。此為“進(jìn)氣過程”。

 

 

螺桿壓縮機排氣慣性問題綜合分析

 

　　封閉及輸送過程：在吸氣終了時，主副轉(zhuǎn)子齒峰會與機殼閉封，在齒間容積內(nèi)的空氣即被封閉在由主、副轉(zhuǎn)子及殼體組成的封閉腔內(nèi)，此即“封閉過程”。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，主副轉(zhuǎn)子齒相互嚙合，嚙合面逐漸向排氣端移動，齒間容積內(nèi)的空氣也跟著向排氣端輸送，即“輸送過程”。

　　壓縮及噴油過程：在輸送過程中，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減小，齒間容積內(nèi)之氣體體積也隨之減小，氣體被壓縮，壓力升高，此即“壓縮過程”。壓縮的同時，潤滑油因壓力差而噴入齒溝內(nèi)與空氣混合。

　　排氣過程：當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到齒間容積與機殼排氣口相通時，被壓縮之氣體開始排出，這個過程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合，此時齒間容積為零，氣體被完全排出，即完成“排氣過程”。

 

 

 

　　2、常見故障分析及處理

　　2.1排氣溫度過高

　　一旦排氣溫度超過預(yù)置的保護(hù)溫度值，壓縮機上的超溫報警自停開關(guān)會動作，并引起停機故障噴。一般排氣溫度在70～95℃范圍內(nèi)，部分品牌會更高。

　　(1)常規(guī)零部件檢查。常規(guī)檢查一般按先易后難的順序進(jìn)行。①由于壓縮機系統(tǒng)缺少機油，機頭不能得到很好的冷卻，從而使機頭排氣溫度過高，此時應(yīng)該及時補充潤滑油。②油過濾器。螺桿壓縮機的油過濾器具有較高的精度，濾芯極易堵塞，導(dǎo)致主機供油不足，排氣溫度過高?？刹捎脤Ｓ霉ぞ邔⒂瓦^濾器卸下來，認(rèn)真檢查濾芯是否含有污物，若濾芯臟則應(yīng)及時進(jìn)行更換。③冷卻風(fēng)扇。冷卻風(fēng)扇是風(fēng)冷機組的關(guān)鍵部件，可對油冷卻器及空氣后冷卻器實施強制散熱。風(fēng)扇作為動力源，可使處于機殼和外部空間之間的冷卻風(fēng)進(jìn)行循環(huán)流動，提高機器的散熱效果。一旦風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，壓縮機的排氣溫度在一定時間內(nèi)就會達(dá)到報警自停水平。鑒于冷卻風(fēng)扇面積大、葉片細(xì)長、剛度較差、易變形等特點，需要經(jīng)常對其進(jìn)行檢查，必要時加以調(diào)整。④冷卻器。油冷卻器和空氣后冷卻器作為主要散熱器件，必須定期進(jìn)行清洗。冷卻器外表面的污垢主要是冷卻油以及灰塵形成的油泥，而冷卻器多由翅片管制成，夾在翅片間的油泥難以清除，采用低壓蒸汽噴洗除污效果較好；冷卻器管內(nèi)的污垢主要是油循環(huán)過程中所產(chǎn)生的積炭，一般用專用清洗劑進(jìn)行循環(huán)沖洗，直至積炭完全去除。

　　(2)壓力開關(guān)檢查。雙螺桿壓縮機的主機排氣壓力由壓力開關(guān)設(shè)定，一旦壓力開關(guān)損壞或鎖緊器鎖不嚴(yán)，受機器振動影響，易使設(shè)定值發(fā)生飄移，造成排氣壓力超過限定值，進(jìn)而引起機組排氣超溫。

　　(3)溫控閥檢查。溫控閥為三通閥，在壓縮機冷卻啟動時，可使油繞過冷卻器，直接噴入主機，實現(xiàn)油溫快速上升，以防壓縮空氣中的水蒸氣在油分離器中凝結(jié)。當(dāng)油溫上升至65℃后，溫控閥會隨著油溫的升高而將主回路逐步打開，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)油冷卻器以及旁路的油量比例來控制油溫，確保壓縮機的噴油溫度保持在最佳點；若溫控閥失靈，則潤滑油可能不經(jīng)油冷卻器而直接噴入主機，油溫?zé)o法降低，造成排氣溫度高而停機。停機后，應(yīng)首先檢查油冷卻器進(jìn)入排油管的溫度，若溫差不大，則應(yīng)對溫控閥進(jìn)行檢查。溫控閥可能出現(xiàn)的故障: ①閥芯上的熱敏彈簧不能隨著油溫的變化而正常動作；②閥體磨損，動作不到位，無法正常工作。要根據(jù)實際情況及時修復(fù)或更新。

　　(4)斷油電磁閥檢查。若機組長期采用自動啟停方式工作，因頻繁啟停，斷油電磁閥極易發(fā)生損壞，致使主機因供油不足或是供油中斷而引起機組排氣超溫。

　　(5)如果壓縮機沒有使用專門的潤滑油，而是用劣質(zhì)的潤滑油來替代，在高溫條件下，潤滑油不足以保護(hù)壓縮機的各個部件，這就會導(dǎo)致排氣溫度瞬間升高?？諌簷C溫度過高是一種常見的故障，往往不能夠引起操作人員的足夠重視，高溫持續(xù)，會導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，加倍設(shè)備的耗損，縮短設(shè)備壽命。

　　2.2排氣壓力偏低

　　主機排氣壓力偏低主要由進(jìn)氣不足、排氣泄漏等原因引起，需要從以下幾方面檢查：

　?、俜艢忾y故障(加載時無法關(guān)閉)；②壓力開關(guān)設(shè)置太低(繼電器控制機組)；③壓力表故障(繼電器控制機組)，更換壓力表；④壓力開關(guān)故障(繼電器控制機組)，維修，必要時更換壓力開關(guān)；⑤控制管路漏氣：空氣壓縮機控制管路漏氣將使進(jìn)氣閥無法全部打開以至于機組負(fù)荷無法帶滿；⑥空氣需求量大于供給量：檢查供氣管道上的閥門是否開啟或系統(tǒng)上是否有漏氣現(xiàn)象，減少用氣量；⑦空氣過濾器堵塞：空氣濾清器的作用是將吸入的空氣加以過濾，保證進(jìn)入空氣壓縮機的空氣清潔干凈。如果空氣過濾器濾芯堵塞嚴(yán)重將影響到機組的進(jìn)氣量。所以必須及時更換其濾芯；⑧壓力調(diào)節(jié)器失靈或損壞：壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能是根據(jù)客戶用氣量的大小，自動調(diào)節(jié)壓縮機，以便達(dá)到供需平衡。所以要對損壞的壓力調(diào)節(jié)器及時更換，對失靈的壓力調(diào)節(jié)器及時調(diào)整；⑨油氣分離器堵塞：由于油路系統(tǒng)中或多或少存在某些雜質(zhì)，濾芯工作一段時間后，會發(fā)生阻塞現(xiàn)象使壓縮空氣通過濾芯的阻力增加，影響機組的正常工作。因此，操作人員應(yīng)根據(jù)監(jiān)控器面板上顯示的信號，及時更換濾芯。

　　2.3排氣含油量偏高

　　壓縮機排氣含油量偏高不僅會降低氣體的潔凈度，污染設(shè)備，而且會增大油耗，增加生產(chǎn)成本。排氣含油量出現(xiàn)超標(biāo)時，可從以下幾方面著手檢查。

　?。?span lang="EN-US">1）油分離芯子出現(xiàn)損壞

　　在螺桿式壓縮機的運行過程中，油分離芯子出現(xiàn)損壞如破損、穿孔現(xiàn)象，那么其就失去了油氣分離的作用。也就是說混合氣體和壓縮機的排氣管道直接貫通了，大量的冷卻油并沒有被分離出來，隨著氣體一起被排出機體，就造成了在排氣過程中出現(xiàn)帶油故障。

　?。?span lang="EN-US">2）回油管路出現(xiàn)故障

　　在螺桿式壓縮機的工作過程中，回油管路肩負(fù)著重要的責(zé)任，油分離芯子內(nèi)部與壓縮機進(jìn)口會形成一種壓力差，在這種壓力差的作用下，回油管路負(fù)責(zé)將油分離芯子的底部聚集的油輸送回壓縮機，在下個循環(huán)過程中繼續(xù)使用。如果回油路出現(xiàn)堵塞、斷裂以及安裝不正確等故障，就不能將油分離芯子底部聚集的油輸送回壓縮機，造成底部積壓的油過多，那么這部分未被輸送回壓縮機的油就將隨著氣體排出，就會出現(xiàn)排氣過程中出現(xiàn)帶油的現(xiàn)象。

　?。?span lang="EN-US">3）系統(tǒng)壓力控制過低

　　在螺桿式壓縮機的運行過程中，系統(tǒng)壓力控制過低，將會造成分離器內(nèi)的離心力小于工作要求離心力，那么分離器的作用就不會完全體現(xiàn)出來，就會造成進(jìn)入下一環(huán)節(jié)分離器芯子內(nèi)氣體的含油量過高，超出了其分離范圍，也就導(dǎo)致了油氣分離不徹底，在壓縮機排氣過程中出現(xiàn)帶油故障。

　　（4）最小壓力閥失效

　　在螺桿式壓縮機的運行過程中，最小壓力閥的作用是保證運行過程中系統(tǒng)壓力控制在最小壓力之上。如果最小壓力閥出現(xiàn)失效現(xiàn)象，那么系統(tǒng)的最小壓力將無法保證，由于運氣設(shè)備的耗氣量是非常大的，就會造成系統(tǒng)壓力過低，回油管路不能回油。聚集在油分離器芯子底部的油就將無法回送到壓縮機內(nèi)，會隨著壓縮氣體排出壓縮機，造成平排氣過程中的帶油故障。

　?。?span lang="EN-US">5）壓縮機內(nèi)加入的冷卻油過多

　　在螺桿式壓縮機運行前，加入的冷卻油過多，超過壓縮機的范圍，那么在壓縮機的運行過程中，由于油位過高，雖然分離系統(tǒng)將油氣分離出來了，但是在氣體的排放中，氣體還會將冷卻油卷入到氣體當(dāng)中排放，致使排放氣體中含油量過高，出現(xiàn)帶油故障。

　　（6）冷卻油質(zhì)量不合格

　　在壓縮機運行前，加入了不合格的冷卻油，或者冷卻油超過了適用時間，已經(jīng)無法達(dá)到冷卻的效果。那么在螺桿式壓縮機的運行過程中，冷卻油失去了其作用，并不能將油氣冷卻分離。那么在排氣過程中就必定會出現(xiàn)帶油故障。

　　2.4進(jìn)氣口返油

　　壓縮機停機后，冷卻油從主機進(jìn)氣口噴出，這一現(xiàn)象即為進(jìn)氣口返油。引起這一現(xiàn)象的原因主要有以下幾方面。

　　(1)逆止閥故障。主機排氣管是壓縮空氣倒流回主機的唯一通道，逆止閥閥芯發(fā)卡無法完全關(guān)閉或長期運行閥芯磨損密封失效都可導(dǎo)致壓縮空氣倒流，帶動主機轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，使進(jìn)入主機內(nèi)的潤滑油從進(jìn)氣口噴出。解體逆止閥，檢查閥芯和密封，若損壞則更換，這種故障比較少。

　　(2)斷油電磁閥故障。斷油電磁閥是常閉閥，作用是在停機后切斷油路，阻止?jié)櫥蛷挠头蛛x器進(jìn)入主機。斷油電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)，在壓力還沒有完全卸載的情況下，油就會從油箱進(jìn)入主機，造成進(jìn)氣口反噴。檢查斷油電磁閥，若損壞則更換新閥。

　　(3)排放閥未泄放。在停機過程中，排放閥應(yīng)打開釋放油分離器、油過濾器內(nèi)的壓力，若閥損壞不能正常排氣降壓，斷油電磁閥未及時關(guān)閉，則會導(dǎo)致潤滑油進(jìn)入主機后從進(jìn)氣口噴出。檢查排放閥，若損壞應(yīng)進(jìn)行更換。

 

 

　　結(jié)語

　　螺桿壓縮機雖然是一種性能穩(wěn)定、易損件較少的機械設(shè)備，但在運行中有各種各樣的因素會導(dǎo)致其發(fā)生故障。我們只有對壓縮機在運行中出現(xiàn)的故障有更多的了解和掌握，才能保證其安全可靠運行，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。