噴油螺桿空壓機(jī)主機(jī)排氣高的分析及處理
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zhangli724 發(fā)布時(shí)間：2022-11-16 18:54:25
螺桿空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過(guò)它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力，這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。
1 、噴油螺桿空壓機(jī)
工作原理中原大化三聚氰胺裝置有2臺(tái)德斯蘭空壓機(jī)，位號(hào)為K21**/B，容積流量為60.2 m3/min，額定功率300 kW，出口壓力0.76 MPa,該機(jī)采用兩級(jí)壓縮，為噴油螺桿壓縮機(jī)，潤(rùn)滑油使用全合成冷卻劑。德斯蘭空壓機(jī)機(jī)組冷卻系統(tǒng)分兩種，一種為水冷機(jī)組，一種為風(fēng)冷機(jī)組，該機(jī)組均為水冷機(jī)組。該機(jī)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)二級(jí)螺桿空壓機(jī)，其主要部件電機(jī)、主機(jī)、油冷器、氣體冷卻器、油氣分離器、控制系統(tǒng)、管道、冷卻風(fēng)扇等，都集成一個(gè)底板上，并用箱板封閉，成為一個(gè)自成一體的空壓機(jī)組。設(shè)計(jì)工作環(huán)境溫度范圍為1.7耀46益。標(biāo)準(zhǔn)溫度46益，螺桿空壓機(jī)的壓縮產(chǎn)生于2根螺桿(陽(yáng)螺桿和陰螺桿) 的嚙合[1]。圖1為壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)和空氣、水路系統(tǒng)。經(jīng)入口過(guò)濾器過(guò)濾后的干凈空氣被吸入主機(jī)，經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮將空氣壓力提至級(jí)間壓力，與大量潤(rùn)滑油混合冷卻后送至二級(jí)壓縮，經(jīng)過(guò)二級(jí)壓縮將空氣壓力提至排氣壓力，壓縮空氣與潤(rùn)滑油一起送至油氣分離器，在油氣分離器內(nèi)完成潤(rùn)滑油與壓縮空氣的分離，壓縮空氣通過(guò)壓力閥送至空氣冷卻器降溫，隨后經(jīng)過(guò)水分離器初步分離壓縮空氣中水份，經(jīng)干燥系統(tǒng)干燥處理后送至用戶。
壓縮機(jī)潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)由油氣分離器、油池、油冷卻器、油過(guò)濾器、斷油閥組成，絕大部分的油在油氣分離器內(nèi)經(jīng)過(guò)和油濾芯碰撞，落入分離器下部的油池，少量的油伴隨壓縮空氣穿過(guò)濾芯后經(jīng)回油管送回主機(jī)。壓縮機(jī)工作時(shí)油池內(nèi)的潤(rùn)滑油受壓經(jīng)油冷卻器、溫控閥、油過(guò)濾器、斷油。
閥然后通過(guò)冷卻油分配器送入主機(jī)各潤(rùn)滑點(diǎn)。溫控閥通過(guò)感應(yīng)潤(rùn)滑油溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，壓縮機(jī)啟動(dòng)后潤(rùn)滑油溫度上升，當(dāng)溫度升至70 益左右時(shí)溫控閥開(kāi)啟，潤(rùn)滑油進(jìn)入油冷卻器。空氣冷卻器和油冷卻器是串聯(lián)形式，冷卻水先進(jìn)入空氣冷卻器換熱后再進(jìn)入油冷卻器。
2 、排氣溫度高的原因分析
主機(jī)排氣溫度檢測(cè)探頭安裝在主機(jī)出口到油氣分離器的管線上，溫度一般控制在80到110 度，當(dāng)溫度達(dá)到113 度時(shí)機(jī)組聯(lián)鎖跳車，油溫過(guò)高在螺桿之間形不成良好的油膜，容易造成主機(jī)損壞。溫度過(guò)低則不利于油、水分離，回流至主機(jī)的油中水含量高會(huì)對(duì)螺桿造成腐蝕，故機(jī)組排氣溫度一般控制在80 度以上。
2.1 油池油位過(guò)低
油池在空壓機(jī)油氣分離器下部，安裝有一個(gè)玻璃液位計(jì)，用來(lái)觀察油位，一般油位不能低于視鏡的1/3，油位過(guò)低在機(jī)組運(yùn)行期間潤(rùn)滑油從主機(jī)攜帶出的熱量有限，會(huì)造成機(jī)組排氣溫度升高。油池油位也不宜過(guò)高，油位過(guò)高會(huì)影響油氣分離器的工作效果，造成空氣中帶油。
2.2 冷卻水流量過(guò)低
K21**/B設(shè)置2個(gè)冷卻器，一個(gè)油冷卻器，一個(gè)空氣冷卻器，2個(gè)冷卻器為串聯(lián)形式。
冷卻器結(jié)垢堵塞。由于機(jī)組運(yùn)行時(shí)溫度較高，冷卻器很容易結(jié)垢，若其中有一個(gè)冷卻器列管結(jié)垢堵塞就會(huì)影響冷卻水流量，造成排氣溫度升高。
冷卻水管線濾網(wǎng)堵塞。冷卻水管線上設(shè)置有一“Y”型過(guò)濾網(wǎng)，濾網(wǎng)后面有一壓力表，日常操作中要注意觀察該壓力表壓力，若壓力過(guò)低說(shuō)明濾網(wǎng)需要進(jìn)行清理。
2.3 冷卻器列管泄漏
油冷卻器和空氣冷卻器列管泄漏都會(huì)造成機(jī)組排氣溫度升高，當(dāng)油冷卻器列管泄漏時(shí)，機(jī)組運(yùn)行期間由于機(jī)組壓力高于冷卻水系統(tǒng)壓力，油會(huì)漏入冷卻水系統(tǒng)，造成油池油位降低，并且會(huì)影響冷卻水流量?？梢酝ㄟ^(guò)排放冷卻水出口導(dǎo)淋觀察有無(wú)潤(rùn)滑油帶出判斷油冷卻器列管是否泄漏，油冷卻器列管泄漏機(jī)組停車泄壓后冷卻水會(huì)進(jìn)入油系統(tǒng)污染潤(rùn)滑油，造成油位升高。在機(jī)組運(yùn)行期間空氣冷卻器列管泄漏，會(huì)造成空氣進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)，影響冷卻水的流量。通過(guò)排放冷卻水出口導(dǎo)淋觀察有無(wú)氣體伴隨冷卻水帶出可以判斷空氣冷卻器是否泄漏，若空氣冷卻器泄漏在機(jī)組停車泄壓后，從機(jī)組出口空氣管線的導(dǎo)淋會(huì)有水排出。
2.4 溫控閥故障
溫控閥作用是控制壓縮機(jī)**噴油溫度，保證開(kāi)機(jī)時(shí)盡快將油溫提至露點(diǎn)溫度以上，較低的噴油溫度會(huì)使壓縮機(jī)主機(jī)排氣溫度過(guò)低，在油氣分離器內(nèi)析出冷凝水，惡化潤(rùn)滑油的品質(zhì)[2]。開(kāi)機(jī)時(shí)冷卻油不經(jīng)過(guò)冷卻器，當(dāng)油溫上升到70益左右時(shí)閥芯內(nèi)的熱膨脹物質(zhì)受熱膨脹，堵住三通管路中直接去主機(jī)方向的油路口，打開(kāi)去往冷卻器的油路口，溫度下降，反之一樣。當(dāng)溫度高時(shí)溫控閥開(kāi)啟過(guò)慢或開(kāi)啟不到位會(huì)導(dǎo)致排氣溫度高，從油氣分離器出來(lái)的潤(rùn)滑油，經(jīng)過(guò)溫控閥控制一路通過(guò)油冷器冷卻后回主機(jī)，一路不通過(guò)油冷器直接回主機(jī)，溫控閥根據(jù)油溫高低調(diào)節(jié)開(kāi)度，分配兩路油的流量。溫控閥一般情況下不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，若懷疑溫控閥故障可以將閥門拆下侵入在水中，不斷提高水溫測(cè)試其工作效果。
2.5 油過(guò)濾器堵塞
油過(guò)濾器安裝在溫控閥后面，用來(lái)過(guò)濾油內(nèi)雜質(zhì)，油過(guò)濾器堵塞后造成油流量下降，主機(jī)排氣溫度會(huì)隨之升高，過(guò)濾器進(jìn)、出口裝有壓力監(jiān)測(cè)探頭用來(lái)測(cè)量過(guò)濾器壓差，運(yùn)行中壓力監(jiān)測(cè)導(dǎo)壓管容易堵塞，造成壓差指示失真。油過(guò)濾器堵塞后可以拆下濾芯簡(jiǎn)單清理，如果效果不好就更換新的濾芯，新機(jī)油過(guò)濾器一般運(yùn)行150 h更換，正常運(yùn)行后一般每2000 h更換，油過(guò)濾器運(yùn)行周期一般和空壓機(jī)入口空氣過(guò)濾器的工作效果有關(guān)。油過(guò)濾器堵塞是導(dǎo)致機(jī)組排氣溫度高的主要原因之一。
2.6 斷油閥故障
斷油閥作用是機(jī)組停機(jī)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，防止?jié)櫥蛷闹鳈C(jī)的入口噴出，開(kāi)機(jī)時(shí)自動(dòng)打開(kāi)。若控制斷油閥的電磁閥故障或斷油閥閥芯卡澀，開(kāi)機(jī)后油回不到主機(jī)機(jī)組溫度會(huì)迅速升高跳車。開(kāi)機(jī)后判斷斷油閥是否工作正常，可以將手放在斷油閥后的回油管線上，感覺(jué)溫度的變化情況，管線溫度應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)上升至60~70 度，若管線溫度沒(méi)變化或變化不明顯，開(kāi)機(jī)后短短幾分鐘內(nèi)主機(jī)排氣溫度高聯(lián)鎖跳車，這就說(shuō)明斷油閥工作不正常，可以先檢查斷油閥的電磁閥，若電磁閥工作正常就需要對(duì)斷油閥進(jìn)行檢查，拆下斷油閥檢查閥芯及閥座內(nèi)是否有雜物及拉毛現(xiàn)象，需要更換新的斷油閥。
3、 日常操作維護(hù)
正確的操作維護(hù)是保證機(jī)組主機(jī)排氣溫度正常的關(guān)鍵，噴油螺桿空壓機(jī)潤(rùn)滑條件和工作環(huán)境比較苛刻，潤(rùn)滑油在約0.5~1 min內(nèi)就要循環(huán)使用一次。正確的維護(hù)可以有效延長(zhǎng)潤(rùn)滑油使用時(shí)間和機(jī)組轉(zhuǎn)子壽命。
3.1 油質(zhì)的維護(hù)
機(jī)組運(yùn)行期間要注意經(jīng)常清理或更換空氣入口濾網(wǎng)，濾網(wǎng)上設(shè)置有壓差高報(bào)警，但運(yùn)行期間贓物容易把壓差報(bào)警導(dǎo)壓管堵塞，造成壓差指示失真，甚至?xí)斐蔀V網(wǎng)被抽破，贓物進(jìn)入主機(jī)潤(rùn)滑油內(nèi)，堵塞油過(guò)濾器，造成排氣溫度上升。大量贓物進(jìn)入主機(jī)嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成軸承潤(rùn)滑孔堵塞，損壞設(shè)備。所以建議機(jī)組**設(shè)置在廠房?jī)?nèi)，減少空氣中的粉塵量，機(jī)組運(yùn)行期間要定期清理或更換空氣入口濾網(wǎng)。
油冷卻器泄漏的情況下，機(jī)組停機(jī)泄壓后會(huì)造成冷卻水進(jìn)入油系統(tǒng)，油池內(nèi)油位上升。出現(xiàn)這種情況時(shí)需要將潤(rùn)滑油全部更換，并將油池內(nèi)殘留的水置換干凈。
機(jī)組運(yùn)行環(huán)境對(duì)潤(rùn)滑油的質(zhì)量和使用壽命也有影響，比如，過(guò)多堿性或酸性氣體隨著空氣進(jìn)入潤(rùn)滑油，久而久之會(huì)影響潤(rùn)滑油的使用效果。
為保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，建議定期對(duì)潤(rùn)滑油性能進(jìn)行取樣分析，視情況更換。
3.2 冷卻水系統(tǒng)維護(hù)
選擇合適的冷卻水濾網(wǎng)并定期進(jìn)行清理，保證充足的冷卻水量，防止冷卻器結(jié)垢堵塞。日常巡檢時(shí)注意觀察冷卻水壓力并監(jiān)測(cè)冷卻水回水溫度，時(shí)清理管線濾網(wǎng)。
當(dāng)冷卻器換熱效果較差時(shí)，若需對(duì)冷卻器進(jìn)行化學(xué)清洗，化學(xué)清洗選擇合適的清洗劑，因換熱器列管材質(zhì)為銅且比較薄，清洗時(shí)容易造成列管腐蝕泄漏，化學(xué)清洗后需用清水將列管沖洗干凈。
4、 結(jié)論
噴油螺桿空壓機(jī)常見(jiàn)的故障就是主機(jī)排氣溫度高跳車，尤其在夏季環(huán)境溫度高的情況下該問(wèn)題更為突出，機(jī)組潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)的科學(xué)維護(hù)是解決主機(jī)排氣溫度高的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題分析，總結(jié)出機(jī)組日常維護(hù)注意事項(xiàng)和主機(jī)排氣溫度高的原因排查和故障判斷辦法，對(duì)此類型空壓機(jī)的操作維護(hù)有指導(dǎo)意義。
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