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空压机加载故障现象及原因分析

   随着空压机作为一种重要的动力装备,被广泛应用于机械加工、医疗食品、石油化工、纺织包装等众多领域,越来越受到企业主们的喜爱。但是,空压机在长期的运行中,必然会因为各种各样的原因而出现各式各样的故障,加载即是十分常见的一种现象。如果空压机不能加载,机组空转就无压缩空气输出,浪费电力。本文以螺杆空压机为例,对其加载故障的原因进行分析,并提出常规的解决方法,供大家参考。
 
  空压机加载/卸载原理
 
  螺杆空压机对空气的压缩靠配置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化来达到。转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线,由吸入侧推向排出侧,完成吸入、压缩、排气三个工作过程。根据设定,空压机达到额定的最低压力后进气阀打开,进行“吸入、压缩、排气”循环,即为加载;反之,达到额定的最高压力后进气阀关闭,即为卸载。
 
  具体的工作过程:空压机在开机运行状态中,机组供气出口管上的压力传感器(螺杆机一般用压力传感器,活塞机一般用压力开关),检测值达到预设定的最低工作压力值,此时空压机开始加载(即开始压缩空气的过程)。这个预设的最低工作压力,就是空压机的加载压力;同理,在空压机加载过程即将完成时,压力传感器达到预设定的最高工作压力,触发了空压机的卸载(即进气阀关闭停止压缩空气),这个预设的最高工作压力,就是空压机的卸载压力。
 
  螺杆空压机加载故障现象及原因分析
 
  螺杆空压机加载故障主要表现为不加载、加载但不打气以及假加载等。
 
  不加载是螺杆空压机常见的故障之一,原因有多种可能。在空压机的运行过程中,进气阀故障、止回阀故障等都有可能导致空压机不加载现象的发生。
 
  (1)进气阀或电磁阀发生故障
 
  当空压机开机后首先会缓慢建立内压,当压力达到5bar时(大部分空压机如此,部分除外),通过电磁阀控制打开进气阀,空压机吸入空气进入加载状态。进气阀的功能是控制进气量,机组满负荷运行时,进气阀处于全开的状态。当用户所需的用气量减少时,由气量调节装置向进气阀输入压缩空气,使进气阀开度减少,从而减少压缩机的进气量,进气阀故障将影响机组所带负荷的多少。电磁阀(电路、阀体、管路)、进气阀(阀片或膜片、密封、管路)如果出现故障都会引起空压机不加载现象。
 
  (2)最小压力止回阀故障
 
  最小压力阀主要起建立机组内压,促使润滑油循环、满足减荷阀的工作压力等作用,保证开机后到加载前有一定的内部循环压力供润滑油循环,保持油分离罐内的压力不降到4bar以下,启动时优先建立润滑油所需的循环压力,确保机器润滑,给一部分机械式加载阀提供动力,保证加载阀能打开。
 
  当机内压力很高,但没有压力输出时,可以判断最小压力止回阀出现故障。最小压力阀关闭不严或开起压力设定太低,也会影响设备正常加载。最小压力阀保不住压力,存在泄露的原因是现在很多生产商使用F4作为密封件,而F4材质比较硬,很容易存在低压泄露现象。
 
  (3)空压机假加载
 
  此种情况多源于空压机PLC输出点出现故障,如果出现这种情况,那么PLC虽然处于加载状态,但是由于输出点故障,没有给电磁阀正常发送信号,导致进气阀无法开启。PLC的维修需要专业工程师,不建议非专业人士随意拆卸,以免引起更大故障。另外需要注意,空压机的PLC质量较为可靠,故障率比较低,一般情况下不会出现问题,所以若出现无法加载的情况,可以放在最后再考虑。
 
  (4)空压机主机故障
 
  空压机主机出现故障几率不是很大,但并非一定不会出现,其中较大几率会出现以下两种情况:
 
  1)阴阳转子磨损
 
  阴阳转子之间以及和定子内腔之间出现较大磨损的时候,空压机的内泄漏非常大,空压机会出现加载却不打气的情况;但是,由于主机较为精密,不建议用户和代理商自行修理。很多人为了提高空压机打气效率,而盲目缩小主机间隙,导致出现主机抱死故障。
 
  例如,某企业在对一台37kW螺杆压缩机进行拆卸和再装配后运行,就出现转子卡死现象。再次解体该空压机后发现,转子与压缩腔壁有明显的擦伤,更严重的是主转子在吸气端的轴与过油环零件烧结在一起。

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