影響無(wú)油螺桿空壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素與解決方法探析

摘要：本文以保定卷煙廠動(dòng)力中心阿特拉斯無(wú)油螺桿空壓機(jī)為例，通過監(jiān)測(cè)中冷器壓力、1級(jí)主機(jī)排氣壓力、油溫增長(zhǎng)等無(wú)油空壓機(jī)運(yùn)行過程中的監(jiān)控參數(shù)變化，探尋影響空壓機(jī)穩(wěn)定性的因素，并通過改進(jìn)開臺(tái)模式和保養(yǎng)方法、改善循環(huán)水壓力等措施，減少影響因素作用，提高無(wú)油空壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：無(wú)油空壓機(jī)；中冷壓力；排氣溫度；運(yùn)行模式；加載；卸載

中圖分類號(hào)：TB302.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-864X（2014）09-0149-01

一、問題提出

無(wú)油螺桿空壓機(jī)作為目前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最多的空壓設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)一是兩級(jí)壓縮主機(jī)轉(zhuǎn)子線型精確度極高，壓縮機(jī)內(nèi)部裝有高質(zhì)量軸承和精密齒輪，來(lái)保證轉(zhuǎn)子的同軸度，使轉(zhuǎn)子配合精確，從而保持長(zhǎng)久高效可靠地運(yùn)行；二是主機(jī)采用了精密齒輪，而且在驅(qū)動(dòng)齒輪軸的輸入端還裝有改良的帶唇邊的密封件，以防止油滲漏到機(jī)組中去。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子涂層運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)脫落，轉(zhuǎn)子暴露在空氣中，承受空氣中雜質(zhì)和溫度變化的影響影響壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。保定卷煙廠動(dòng)力中心阿特拉斯無(wú)油螺桿空壓機(jī)經(jīng)過過3年的運(yùn)行，空壓機(jī)部分運(yùn)行參數(shù)與初運(yùn)行時(shí)相比，有較大的變化。下面是2012年空壓機(jī)中冷器壓力1級(jí)主機(jī)排氣溫度運(yùn)行趨勢(shì)圖：

通過以上數(shù)據(jù)情況，可以看出：1.1級(jí)主機(jī)排氣溫度增高，達(dá)到了190多度，與夏季時(shí)接近；2.中冷壓力超出1.9-2.7bar的正常范圍。以此趨勢(shì)夏季上述將達(dá)到極限值，對(duì)設(shè)備穩(wěn)定造成嚴(yán)重影響。

二、影響因素

（一）空壓機(jī)使用年限的影響。

無(wú)油兩級(jí)空壓機(jī)一級(jí)主機(jī)和二級(jí)主機(jī)轉(zhuǎn)子及殼體的內(nèi)部都有聚四佛乙烯材料涂層起到防止腐蝕和減少陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合間隙的作用。空壓機(jī)在運(yùn)行過程中，如果中冷器冷卻效果下降，進(jìn)入二級(jí)主機(jī)的壓縮空氣含有部分凝結(jié)水，對(duì)涂層有劃傷影響；在空壓機(jī)加載運(yùn)行中，主機(jī)內(nèi)部溫度能達(dá)到近200度，頻繁加卸載造成主機(jī)內(nèi)部溫度變化較大，加速圖層脫落。長(zhǎng)期運(yùn)行就導(dǎo)致兩級(jí)主機(jī)壓縮比增加，排氣溫度、中冷器壓力等運(yùn)行參數(shù)增幅加大。

（二）空壓機(jī)運(yùn)行模式的影響。

動(dòng)力中心有4臺(tái)空壓機(jī)，為適應(yīng)生產(chǎn)開臺(tái)模式為兩開兩備，定期輪換。由于無(wú)油螺桿空壓機(jī)主機(jī)在壓縮過程中會(huì)產(chǎn)生大量的壓縮熱，只能靠殼體散發(fā)，劇烈溫度變化以及長(zhǎng)時(shí)間停用，就會(huì)導(dǎo)致殼體和轉(zhuǎn)子生銹，引起兩轉(zhuǎn)子黏結(jié)，降低空壓機(jī)轉(zhuǎn)子的使用壽命。這種現(xiàn)象在夏季潮濕氣候條件下尤為突出。為降低這一因素影響操作工每天對(duì)備用空壓機(jī)盤車進(jìn)行檢查保養(yǎng)。

（三）循環(huán)水溫度、壓力、水質(zhì)的影響。

動(dòng)力中心無(wú)油空壓機(jī)出口采用水冷方式。循環(huán)水的壓力、溫度及水質(zhì)有一定的要求。壓力通常要保持在0.3-0.45MPa之間，以水流量和流速。過低的水流會(huì)引起熱壁效應(yīng)，加速水垢附著，也會(huì)使循環(huán)水中部分泥沙會(huì)聚集在中冷器、后冷器及主機(jī)循環(huán)水腔體的地點(diǎn)處，影響換熱效果。

由于空壓循環(huán)水系統(tǒng)為開放式系統(tǒng)，循環(huán)水直接與空氣接觸，水系統(tǒng)結(jié)垢、氧腐蝕、有害離子腐蝕和微生物腐蝕以及藻類滋生都引起水質(zhì)指標(biāo)下降，對(duì)空壓機(jī)的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。

三、改進(jìn)措施

（一）改變開臺(tái)模式和停機(jī)保養(yǎng)方法。

1.針對(duì)現(xiàn)采取的空壓機(jī)每周交替倒車的運(yùn)行模式， 2臺(tái)40立方空壓機(jī)隔天運(yùn)行、兩臺(tái)20立方空壓機(jī)根據(jù)壓力變化調(diào)配使用的運(yùn)行模式以消除轉(zhuǎn)子粘連隱患。

2.依據(jù)卸載情況進(jìn)氣口吸入少量空氣，而主機(jī)腔內(nèi)壓力高于100度，在空載運(yùn)行下能最大限度的排除主機(jī)腔內(nèi)的水分的原理。每次空壓機(jī)停機(jī)時(shí)，空載運(yùn)行10-15分鐘用來(lái)排出水分，消除空壓機(jī)內(nèi)水分積聚隱患。

（二）改善循環(huán)水壓力及水質(zhì)。

1.根據(jù)循環(huán)水壓要求計(jì)算循環(huán)水泵到空壓機(jī)進(jìn)口間管道阻力及克服水自重，選擇相應(yīng)揚(yáng)程及流量的循環(huán)水泵。

2.調(diào)整軟化水鈉離子交換設(shè)備控制程序。我們使用的軟化設(shè)備為鈉離子交換器，采用雙罐結(jié)構(gòu)，兩罐交替除去壓縮空氣中的水分。再生罐包括松床、再生、置換、清洗四個(gè)工位，A罐再生的時(shí)間等于B罐產(chǎn)水時(shí)間，按照要求松床用時(shí)95分鐘，再生用時(shí)30分鐘，置換用時(shí)30分鐘，清洗用時(shí)15分鐘，其中松床95分鐘包括A罐15分鐘的松床時(shí)間和80分鐘的少量產(chǎn)水時(shí)間。經(jīng)過進(jìn)一步對(duì)各工位設(shè)定時(shí)間的分析和在產(chǎn)水末期硬度不符合要求的情況，我們確定調(diào)整松床工位中80分鐘的產(chǎn)水時(shí)間。為了解鈉離子交換器失效時(shí)間，在產(chǎn)水完成的前20分鐘內(nèi)，每5分鐘取樣，檢測(cè)處理后的水的硬度，共跟蹤了3個(gè)循環(huán)周期， 通過對(duì)鈉離子交換器產(chǎn)水罐產(chǎn)水水質(zhì)情況的跟蹤，發(fā)現(xiàn)在3個(gè)循環(huán)過程中，有2個(gè)過程在產(chǎn)水時(shí)間剩余10分鐘時(shí)，產(chǎn)水水質(zhì)已不符合要求。 按照前期確定的調(diào)整工位，把松床95分鐘調(diào)整到80分鐘，按照調(diào)整后的各工位時(shí)間運(yùn)行后測(cè)試發(fā)現(xiàn)還存在水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問題，再次調(diào)整松床時(shí)間到75分鐘，經(jīng)測(cè)試水質(zhì)達(dá)到技術(shù)要求。

（三）循環(huán)水系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)。

采取定期對(duì)循環(huán)水箱中水的渾濁近況進(jìn)行巡查，合理進(jìn)行排污等措施對(duì)水中沉積物進(jìn)行及時(shí)清除，確保保養(yǎng)到位。

四、效果

各項(xiàng)措施實(shí)施完成后，對(duì)空壓機(jī)1級(jí)排氣溫度和中冷器壓力運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，均下降。經(jīng)過2個(gè)月的運(yùn)行觀察，空壓機(jī)各運(yùn)行參數(shù)較穩(wěn)定，保障了空壓機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

總之，節(jié)能減排工作任重而道遠(yuǎn)，煙草行業(yè)十二五規(guī)劃中再次強(qiáng)調(diào)，加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率，嚴(yán)控能源消耗總量，全面建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型煙草企業(yè)。隨著新技術(shù)新工藝的不斷出現(xiàn)，節(jié)能途徑將更加多樣化，對(duì)燃?xì)忮仩t系統(tǒng)進(jìn)行因地制宜的節(jié)能改造，既是對(duì)節(jié)能減排工作的深入推進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《阿特拉斯空壓機(jī)操作維護(hù)說(shuō)明書》

[2]《壓縮空氣干燥方法及吸附式干燥機(jī)原理》

作者簡(jiǎn)介：

韓艷琴（1971-），女，河北白沙煙草有限責(zé)任公司保定卷煙廠工程師，長(zhǎng)期從事動(dòng)力設(shè)備管理工作。