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螺杆压缩机三路系统分析与维护

   随着我国工业化程度的不断提升,空气压缩机的应用越来越广泛。但与此同时,压缩机各应用领域对设备的运行状态要求也在不断提高,不仅要平稳供气,还要运行成本低、设备故障少、维修周期长等等。在这种时代背景下,就需要压缩机从业者积极了解压缩机的运行原理知识,提升准确分析压缩机故障原因和处理的能力,从而为压缩机用户提供有力的技术保障。
 
  通过实际观察,螺杆压缩机最为常见的故障并不多,包括无法启动、排气量及压力不足、排气含油量过高、排气温度过高等。而这些问题出现的原因往往集中在油路循环系统、气路循环系统、水循环系统这三个方面。所以,本文对这三大系统进行简要分析,并提出相应的维护措施。由于各家压缩机生产商制造理念及机型差异,以下部件不一定每台设备都全部配备,所以仅供参考。
 
螺杆压缩机三路系统分析与维护
 
  1、压缩机油路循环系统
 
  螺杆压缩机的油路系统主要包含:油分离器、温控阀、油冷却器、断油阀等。
 
  油分离器分为卧式和立式两种,以分离压缩过的空气和润滑油。据有关资料统计,喷油将带走相当于82%压缩机总轴功率的热量,故压缩空气排气温度的高低与喷油温度有关。温控阀根据油温控制润滑油的流量。油冷器有风冷与水冷两种,水冷多为管壳式换热器,板翅式散热器已被广泛用于风冷式压缩机。断油阀用来防止停机时,油分离器、油冷器内的高压油回流到主机内。
 
  压缩机的油路系统就像人的血管一样,必须保障它通畅无阻。人的血管不畅将会导致各种疾病发生,甚至会危及生命,压缩机油路也是如此。喷油螺杆式压缩机均采用冷却润滑油封闭循环,长时间处于较高温度下运行(一般在75~88℃),可能出现不同程度的油品积炭、积垢、酸化等变质现象。由于积炭等原因,就可能导致油路元件(如电磁阀、温控阀等)损坏,油路阻塞,换热效果不佳等故障。因此,我们需要定期清洗油路,以保证压缩机正常运作。
 
  (1)定期拆捡、清洗温控阀及元件,断油电磁阀及膜片;(2)定期检修管件、接头,检查油路等;换热器拆捡、浸泡清洗。为了防止更多的悬浮污染物再沉积,当油还是热的时候,彻底排掉压缩机内的润滑油,才能取得最佳效果。
 
  压缩机油路循环系统除了冷却的功能外,还能够在很大程度上降低器件之间的磨损,从而提高压缩机的使用寿命。在压缩机维护维修过程中,维护人员应检测压缩机内部各种零部件的润滑程度,如果润滑不足,应及时添加润滑油,保证压缩机中温度与油压的平衡,避免出现由于润滑不足而导致的零部件过量磨损。
 
  2、压缩机气路循环系统
 
  压缩机的气路循环系统主要指将空气吸入,经过压缩和过滤再排出所经过的系统。空气从被吸入到最后排出,要经过以下零部件:
 
  a.空滤
 
  由于大气环境中总是有各种污染物,而压缩机要求吸入的空气是干燥、清洁并且不应是热空气。所以,使用空滤,一来将污染物、固体颗粒清除掉,二来作为消声器,消除气流带来的噪音。一般空滤的过滤精度是3微米,过滤效率99%。有些化工企业,生产环境比较差,常常有腐蚀性气体,那么空气压缩机的进口就必须设置在空气比较洁净的地方。
 
  b.进气控制阀
 
  有进气控制、加卸载控制、容调控制、卸放、防止卸载或停机时喷油等功能。
 
  c.压缩机主机
 
  对吸入的空气进行压缩,是压缩机最为核心的元件。
 
  d.排气单向阀
 
  用于进气阀仅有蝶阀配置时,防止压缩空气逆向流动。
 
  e.油气桶
 
  主要是将压缩空气和润滑油分离,使压缩空气更洁净,让润滑油再利用。
 
  f.压力维持阀(最小压力阀)
 
  最小压力阀的作用之一是缓冲,当机器在加载瞬间,假设排放到大气中,机器内部分离前与分离后产生的大压差将全部加在分离器上,造成对分离器芯的伤害;起建立机组内压,促使润滑油循环、满足减荷阀的工作压力等作用;最小压力阀也起单向阀的作用,防止机组在卸载运行时储气罐中的压缩空气倒流至空压机
 
  g.后冷却器
 
  压缩机输出的压缩空气温度可达180℃,在此温度下,空气的水分完全呈气态。后冷却器的作用就是将压缩机出口的高温空气冷却,将大量水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴,以便将它们清除掉。
 
  h.安全阀
 
  用来防止系统超压。
 
  经过以上(或部分)部件后,压缩空气进入后续管网系统,一般管网会配置干燥机和储气罐等设施。
 
  气路循环系统能否稳定工作,直接关乎着压缩机是否能正常压缩空气。所以,气路循环系统的维护,十分重要。当检查气路循环系统时,应确保循环系统中各种零部件的正常。其中,最为重要的是确保滤和阀正常运行,尤其是空滤芯应定期保养更换,防止“病从口入”,这不仅会损害后续设备,而且还会造成电流增大、电费增加、润滑油过早变质等。
 
  3、压缩机水路循环系统
 
  压缩机的水循环系统,指针对水冷式压缩机,以水作为冷却介质,由冷却塔、水泵、管道、水箱以及其他有关设备组成,并循环使用的一种给水系统。
 
  压缩机吸入空气经过压缩后将高压空气排出,这一过程不但提高了空气的压力势能,同时产生了大量的压缩热,在压缩机总耗电量中大约 80%的电能转化为热量,热量会通过辐射、传导等作用导致压缩气体、设备元件温度的上升。如不能及时散热,压缩机将因高温停机,并且造成相关设备的损坏。水循环系统的正常运转,能够有效降低压缩气体以及各个器件的温度,保证压缩机在适合的温度中运转。
 
  据调查,造成水冷压缩机冷却效果不好的原因,一是冷却系统的结构存在着设计制造的缺陷;二是冷却水质差、硬度高且存在杂质。不过,结垢是不可避免的,这是因为冷却水在运行过程中,当经过换热器时,重碳酸根分解失去平衡,碳酸根离子浓度增加,与水中钙离子生成碳酸钙。碳酸钙的溶解度较低,在设备受热表面沉积,形成水垢。由于水垢的导热系数低(仅为钢的4.0% 左右),随着垢层的加厚,冷却水管的水流通径变小,造成压缩机冷却水与气缸体之间的换热效率大大降低,进一步加剧垢层的生长。
 
  要避免冷却系统结垢,需要:a.加强冷却水水质的监控与管理;b.对冷却器进行技术改造。有资料表明,使用铜制波纹管冷却器芯效果较好;c.定期对压缩机进行清洗除垢。除垢方法包括机械除垢法和化学除垢法。机械除垢法很难清除干净,所以,目前的除垢方法以化学除垢法为主。
 
  压缩机循环水阻垢是彻底解决压缩机结垢的有效措施之一,其方法就是针对压缩机循环水系统的特点,确定合适的化学药剂,以阻止或减缓气缸水套和冷却器芯子等部件生成水垢。可改变以往压缩机系统结垢—清洗除垢—再结垢—再清洗除垢的被动局面。
 
  对水循环系统的维护是水冷式压缩机维护工作中的重要内容,必须确保水循环系统的正常与稳定,这样才能避免由于压缩机温度过高而导致跳机、抱死等严重故障的发生。
 
  小结
 
  螺杆压缩机作为用途广泛的工业机器之一,它的使用和维护都离不开科学完善的管理制度。规范的使用方法能够有效避免压缩机出现不必要的故障,而科学完善的管理制度,则能在第一时间发现压缩机故障,同时能够让管理维护人员及时采取有效的解救措施,从而防止更为严重的后果发生。
 
  无论是哪种故障的产生,其原因无非就是设计不科学、管理不当以及维护与维修工作不到位等。所以要想避免压缩机出现故障问题,除了选型科学合理,主要还要从规范化管理与加强设备操作运行、保养培训学习做起。在目前的压缩机设计、生产水平下,很多时候,螺杆压缩机出现的问题大多是因为保养不及时或操作不当造成的。如果我们严格遵守机器操作流程、重视设备保养,那么,相信很多不必要的设备故障就不会发生。 
 
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