螺桿式空氣壓縮機(jī)露點(diǎn)高故障分析及對(duì)策

張志剛

（山西天脊集團(tuán)硝酸廠 山西潞城047507）

螺桿式空氣壓縮機(jī)露點(diǎn)高故障分析及對(duì)策

張志剛

（山西天脊集團(tuán)硝酸廠 山西潞城047507）

山西天脊集團(tuán)公司近年來(lái)不斷擴(kuò)大生產(chǎn)，導(dǎo)致原設(shè)計(jì)管網(wǎng)的儀表空氣不夠用，一直采用補(bǔ)充氮?dú)鈦?lái)彌補(bǔ)管網(wǎng)壓力低問(wèn)題，為此，在4＃硝酸裝置建設(shè)期間，新增了3臺(tái)GA160-10型螺桿式空氣壓縮機(jī)（2開(kāi)1備），保證了管網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 工藝流程

螺桿式空氣壓縮機(jī)是容積式壓縮機(jī)中的一種，依靠設(shè)置于機(jī)殼內(nèi)互相平行嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒槽之容積變化實(shí)現(xiàn)氣體壓縮。在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)子安裝在與它精密配合的機(jī)殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的氣體不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化而沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)推向排出側(cè)，完成吸入、壓縮、排氣3個(gè)工作過(guò)程后進(jìn)入油氣分離器進(jìn)行油氣分離，分離后的空氣從頂部進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，分離出來(lái)的油進(jìn)入風(fēng)冷換熱器降溫后循環(huán)使用。產(chǎn)出的空氣壓力為1.0MPa（表壓），送入儲(chǔ)氣罐后經(jīng)2臺(tái)微油霧過(guò)濾器二次凈化，壓縮空氣進(jìn)入微熱再生吸附式干燥機(jī)脫水，干燥后的壓縮空氣經(jīng)微油霧分離器再次凈化，干燥潔凈的壓縮空氣通過(guò)儲(chǔ)氣罐并入1＃管橋儀表空氣管網(wǎng)（圖1）。

圖1 螺桿式空氣壓縮機(jī)和微熱再生吸附式干燥機(jī)工藝流程

2 空氣壓縮機(jī)技術(shù)參數(shù)

進(jìn)氣壓力：0.1MPa（表壓）；

排氣壓力：＜1.0MPa（表壓）；

單臺(tái)壓縮機(jī)排氣量：1608m3／h／（標(biāo)態(tài)）；

微油霧過(guò)濾器處理量：1920m3／h（標(biāo)態(tài)）；

干燥空氣露點(diǎn)：≤－40℃；

微油霧過(guò)濾器過(guò)濾精度：≤0.01μm；

微油霧過(guò)濾器濾芯壽命：≥8000h；

微油霧分離器過(guò)濾精度：≤1μm。

3 空氣壓縮機(jī)空氣露點(diǎn)高故障

新增空氣壓縮機(jī)于2014年11月投入使用，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，空氣壓縮機(jī)出口的儀表空氣達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2014年12月下旬，空氣壓縮機(jī)C出口的空氣露點(diǎn)有上升趨勢(shì)，短短2d時(shí)間就由原來(lái)的≤－71℃上升至≤－19℃。經(jīng)檢查，空氣壓縮機(jī)排水及再生系統(tǒng)都正常，微加熱系統(tǒng)也正常，但露點(diǎn)還在上升，根據(jù)露點(diǎn)分析數(shù)據(jù)，將空氣壓縮機(jī)C隔離進(jìn)行檢查；最終上升至≤－15℃左右不再變化，此數(shù)據(jù)偏離工藝要求，無(wú)法保證儀表空氣管網(wǎng)的正常運(yùn)行。

4 原因分析

從上述現(xiàn)象分析，原因主要是微加熱系統(tǒng)在加熱時(shí)未將空氣中水分和油霧蒸發(fā)干凈，導(dǎo)致出口空氣的露點(diǎn)升高。仔細(xì)檢查，微加熱系統(tǒng)工作正常；從儲(chǔ)氣罐到微熱再生吸附式干燥機(jī)（A／B）的微油霧過(guò)濾器下部排液器排液也正常；微油霧過(guò)濾器B下部的排液口流出的液體比微油霧過(guò)濾器A多。此種情況看起來(lái)不起眼，但說(shuō)明在進(jìn)入微油霧過(guò)濾器B前，經(jīng)過(guò)微油霧過(guò)濾器A的空氣及水分夾帶的油霧未被微油霧過(guò)濾器A過(guò)濾干凈而進(jìn)入微油霧過(guò)濾器B，即微油霧過(guò)濾器A未起到過(guò)濾的作用。正常時(shí)，應(yīng)該是微油霧過(guò)濾器A下部排液口流出的水和油霧廢液比微油霧過(guò)濾器B多。由于微油霧過(guò)濾器A起不到過(guò)濾作用，直接進(jìn)入微油霧過(guò)濾器B過(guò)濾空氣，而微油霧過(guò)濾器B沒(méi)有如此大的過(guò)濾能力，導(dǎo)致過(guò)濾效果變差，使進(jìn)入微加熱吸附干燥機(jī)里的空氣中水分和油霧質(zhì)量增加，在正常的工作情況下產(chǎn)出的空氣露點(diǎn)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5 解決方案

首先，對(duì)儲(chǔ)氣罐底部的排液裝置進(jìn)行檢查，保證儲(chǔ)氣罐出口空氣無(wú)液。其次，將微油霧過(guò)濾器（A／B）排液器拆下清洗，然后把微油霧過(guò)濾器（A／B）排液器的排液口直徑均由原來(lái)0.2mm擴(kuò)大至0.5mm。回裝以后，2臺(tái)過(guò)濾器的排液口工作正常，原來(lái)過(guò)濾器下部的油霧結(jié)晶物也順利排出。連續(xù)跟蹤7d時(shí)間，最后空氣壓縮機(jī)C出口的空氣露點(diǎn)穩(wěn)定在－71.5～－69.2℃，達(dá)到工藝要求。根據(jù)空氣壓縮機(jī)C出口空氣露點(diǎn)波動(dòng)情況，2014年12月29日，將另外2臺(tái)空氣壓縮機(jī)的微油霧過(guò)濾器排液口直徑也擴(kuò)大至0.5mm，保證排液通暢。改造后，3臺(tái)空氣壓縮機(jī)根據(jù)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行切換；切換后，對(duì)輸出的空氣進(jìn)行露點(diǎn)分析，到目前為止，沒(méi)有再出現(xiàn)過(guò)排液不暢導(dǎo)致空氣露點(diǎn)升高的現(xiàn)象。

6 改進(jìn)措施

螺桿式空氣壓縮機(jī)出口的空氣經(jīng)油氣分離器把油從空氣中分離出來(lái)，如果分離效果不好，油霧會(huì)隨空氣進(jìn)入后系統(tǒng)，直接堵塞微油霧過(guò)濾器排液口，并影響過(guò)濾效果和縮短過(guò)濾器的使用壽命。在日常生產(chǎn)中，應(yīng)每天檢查裝置的排水系統(tǒng)是否正常，特別應(yīng)檢查2臺(tái)微油霧過(guò)濾器的排水系統(tǒng)。運(yùn)行中，油霧伴隨著空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，微油霧過(guò)濾器將油霧過(guò)濾掉，若過(guò)濾效果差、環(huán)境溫度低，過(guò)濾的油霧和水將結(jié)晶，形成小的油塊，堵塞排液器的排液孔，造成無(wú)法排液。在日常巡檢中，可經(jīng)常用細(xì)鐵絲疏通排液口，以保持其暢通。

空氣壓縮機(jī)運(yùn)行約4000h后，應(yīng)更換運(yùn)行機(jī)油和微油霧過(guò)濾器的濾芯，并徹底清洗微油霧過(guò)濾器排液器。運(yùn)行時(shí)間約8000h，需更換運(yùn)行機(jī)油、微油霧過(guò)濾器的濾芯，檢查并清洗微油霧過(guò)濾器排液器，還應(yīng)更換油氣分離器的濾芯，并全面檢查設(shè)備。運(yùn)行時(shí)間約10000h，應(yīng)對(duì)再生系統(tǒng)的吸附劑進(jìn)行檢查，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤分析，如果露點(diǎn)發(fā)生較大幅波動(dòng)或上升，應(yīng)立即更換吸附劑。

7 結(jié)語(yǔ)

空氣壓縮機(jī)的排液口改造后，沒(méi)有再出現(xiàn)出口空氣露點(diǎn)上升的情況，基本穩(wěn)定在－70℃左右，保證了裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。在日常運(yùn)行中，操作人員應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備巡檢，發(fā)現(xiàn)細(xì)微變化即應(yīng)查明原因，直到徹底解決；還應(yīng)全面掌握工藝流程，了解設(shè)備的特點(diǎn)特性，這樣才能夠熟練操作，并且應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)和分析指標(biāo)的檢查。

2015-04-19）