談螺桿式空壓機排氣慣性問題與綜合分析

空壓機設備隨著社會經(jīng)濟科技發(fā)展，空壓機設備細分程度的不斷加深，雙螺桿空氣壓縮機作為一種重要的動力設備源，被越來越多地應用于各種生產(chǎn)領域，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、維護不力，就會在運行中發(fā)生各種故障，從而影響設備的使用壽命以及企業(yè)的生產(chǎn)效率，嚴重者還可能造成人身安全及財產(chǎn)設備損失。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置的保護溫度值，壓縮機上的超溫報警自停開關會動作，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，認真檢查濾芯是否含有污物，若濾芯臟則應及時進行更換。③冷卻風扇。冷卻風扇是風冷機組的關鍵部件，可對油冷卻器及空氣后冷卻器實施強制散熱。風扇作為動力源，可使處于機殼和外部空間之間的冷卻風進行循環(huán)流動，提高機器的散熱效果。一旦風扇停止轉(zhuǎn)動，壓縮機的排氣溫度在一定時間內(nèi)就會達到報警自停水平。鑒于冷卻風扇面積大、葉片細長、剛度較差、易變形等特點，需要經(jīng)常對其進行檢查，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行循環(huán)沖洗，直至積炭完全去除。

　　(2)壓力開關檢查。雙螺桿壓縮機的主機排氣壓力由壓力開關設定，一旦壓力開關損壞或鎖緊器鎖不嚴，受機器振動影響，易使設定值發(fā)生飄移，造成排氣壓力超過限定值，進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，油溫無法降低，造成排氣溫度高而停機。停機后，應首先檢查油冷卻器進入排油管的溫度，若溫差不大，則應對溫控閥進行檢查。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，潤滑油不足以保護壓縮機的各個部件，這就會導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)，會導致生產(chǎn)效率降低，加倍設備的耗損，縮短設備壽命。

　　2.2排氣壓力偏低

　　主機排氣壓力偏低主要由進氣不足、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(加載時無法關閉)；②壓力開關設置太低(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壓力開關故障(繼電器控制機組)，維修，必要時更換壓力開關；⑤控制管路漏氣：空氣壓縮機控制管路漏氣將使進氣閥無法全部打開以至于機組負荷無法帶滿；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重將影響到機組的進氣量。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，回油管路肩負著重要的責任，油分離芯子內(nèi)部與壓縮機進口會形成一種壓力差，在這種壓力差的作用下，回油管路負責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。

　?。?span lang="EN-US">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中排放，致使排放氣體中含油量過高，出現(xiàn)帶油故障。

　?。?span lang="EN-US">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進氣口返油

　　壓縮機停機后，冷卻油從主機進氣口噴出，這一現(xiàn)象即為進氣口返油。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)卡無法完全關閉或長期運行閥芯磨損密封失效都可導致壓縮空氣倒流，帶動主機轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，使進入主機內(nèi)的潤滑油從進氣口噴出。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器進入主機。斷油電磁閥關閉不嚴，在壓力還沒有完全卸載的情況下，油就會從油箱進入主機，造成進氣口反噴。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閉，則會導致潤滑油進入主機后從進氣口噴出。檢查排放閥，若損壞應進行更換。

 

 

　　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備，但在運行中有各種各樣的因素會導致其發(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。