螺桿式空氣壓縮機(jī)排氣溫度高原因分析

官朝審

（重慶金維實業(yè)有限責(zé)任公司，重慶 404100）

0 引言

聚乙烯醇運行部現(xiàn)有10臺螺桿式空氣壓縮機(jī)，其中5臺供園區(qū)三個運行部的儀表風(fēng)，5臺供園區(qū)的工廠風(fēng)。10臺機(jī)組2013年12月安裝完畢投入運行。2014年4月，運行的機(jī)組相繼出現(xiàn)排氣溫度高聯(lián)鎖跳車的情況。通過逐步分析排除故障，目前運行機(jī)組排氣溫度都控制在90 ℃以內(nèi)。

1 機(jī)組在運行中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象及由此產(chǎn)生的危害

運行中機(jī)組因排氣溫度高頻繁跳車，同時整個空壓站房間機(jī)房內(nèi)及附近空氣中彌漫有油氣味道，部分機(jī)組油氣分離器表面的油漆變色，機(jī)組頻繁出現(xiàn)缺油需要經(jīng)常補(bǔ)加油。

由此產(chǎn)生的影響和危害有以下幾方面∶

（1）機(jī)組聯(lián)鎖跳車,不能滿足工藝穩(wěn)定運行需求；

（2）機(jī)組使用的潤滑油數(shù)量增加，加大設(shè)備運行成本，同時污染環(huán)境；

（3）機(jī)組長期處于高溫運行狀態(tài)，對機(jī)組的軸承、油封等零部件的壽命產(chǎn)生影響，如三臺機(jī)組的油封頻繁出現(xiàn)泄露。機(jī)組運行溫度超過設(shè)計溫度，油封軸承的膨脹量超過設(shè)計量，軸套與軸之間出現(xiàn)相對運動，從而使軸及軸承磨損使軸封損壞出現(xiàn)泄漏。

2 原因分析

我們使用的是上海生產(chǎn)的SAC200A型螺桿式空氣壓縮機(jī)，該機(jī)組的油、氣及控制流程如圖1所示。

新鮮的空氣由空氣過濾器過濾后通過進(jìn)氣閥進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)頭進(jìn)行壓縮，與壓縮機(jī)冷卻轉(zhuǎn)子的油一起進(jìn)行壓縮，被壓縮后的油氣混合氣體被壓送至油氣分離器進(jìn)行油、氣分離，氣體被壓送至空氣冷卻器冷卻后送入儲氣罐，潤滑油通過溫控閥后一部分到油冷卻器冷卻后進(jìn)入油循環(huán)系統(tǒng)，一部分直接進(jìn)入油循環(huán)系統(tǒng)。

通過對上述氣、油的工藝流程及控制回路，我們分析了可能影響排氣溫度高的因素，同時提出了相應(yīng)的檢查及處理改進(jìn)措施。

2.1 溫度檢測系統(tǒng)故障

診斷方法：

（1）運行狀態(tài)下通過使用便攜式測溫儀測量機(jī)組顯示溫度比對是否存在溫度檢測系統(tǒng)故障；

（2）機(jī)組停運后通過模擬信號對溫度檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測。

檢查處理措施：

（1）檢查溫度探頭安裝及溫度傳感器接線端子是否有松動，若有松動及時緊固；

圖1 SAC200A系統(tǒng)流程圖

（2）輸入模擬信號校驗溫度傳感器是否完好；若溫度檢測探頭有問題就更換溫度檢測探頭。

2.2 通過檢測發(fā)現(xiàn)實際排氣溫度過高

依據(jù)螺桿壓縮機(jī)的工作原理和工藝流程：從風(fēng)機(jī)吸入新鮮空氣經(jīng)過壓縮機(jī)，在壓縮時，同時向機(jī)組噴油降低螺桿溫度，形成一定溫度的油氣混合氣體從排氣端排送至油氣分離器。因此，影響排氣溫度的因素可能有幾下方面。

2.2.1 吸入新鮮空氣溫度

（1）環(huán)境溫度過高

診斷方法：用便攜式溫度檢測儀測量環(huán)境溫度，看是否在設(shè)計范圍之內(nèi)。

檢查處理措施：若不在設(shè)計溫度范圍之內(nèi)，則需要對進(jìn)氣口進(jìn)行改裝或者增加進(jìn)氣冷卻器。（2）隔音罩頂部風(fēng)扇故障

診斷方法：風(fēng)扇電機(jī)是否停止轉(zhuǎn)動或者反轉(zhuǎn)，風(fēng)扇太臟都會造成冷卻效果不佳，機(jī)體溫度升高。

檢查處理措施：檢查風(fēng)扇是否正常轉(zhuǎn)動，定期對風(fēng)扇進(jìn)行清理。

2.2.2 潤滑油油品質(zhì)量和潤滑油位

（1）潤滑油使用時間過長變質(zhì)

診斷方法：取出油品進(jìn)行化驗分析，看能否達(dá)到機(jī)組運行要求。

檢查處理措施：若油品不能滿足要求，立即清洗更換新的符合要求的油品。

（2）潤滑油油位太低

診斷方法：檢查油標(biāo)油位是否在規(guī)定的上、下限之間。

檢查處理措施：若油品檢查合格而油量不足，則在機(jī)組停運降溫后補(bǔ)加同牌號的潤滑油至機(jī)組規(guī)定的油位。

2.2.3 向機(jī)組噴油的溫度

（1）溫控閥失效導(dǎo)致進(jìn)入主機(jī)油溫過高

診斷方法：①運行時檢查機(jī)頭噴油溫度與溫控閥設(shè)定的溫度差判斷溫控閥運行是否正常。②停機(jī)時解體拆卸溫控閥是否有磨損或閥芯卡塞。③要試驗溫控閥是否在設(shè)定溫度動作可以將溫控拆卸后模擬溫度試驗判斷。

檢查處理措施∶①若閥芯出現(xiàn)磨損則更換溫控閥，②若閥芯卡塞則清理卡塞物后重新裝配。

（2）油冷卻器冷卻效果達(dá)不到要求

診斷方法∶ 停機(jī)后檢查油冷卻器進(jìn)排油管溫度，若溫差較小,檢查溫控法正常后拆開油冷器封頭,檢查列管是否堵塞。

檢查處理措施∶若油冷器列管堵塞,則清洗列管后復(fù)裝。

（3）止逆閥卡住，導(dǎo)致油氣分離器中的油計入機(jī)頭

診斷方法∶停機(jī)后檢查止逆閥是否完好,有無內(nèi)漏。

檢查處理措施∶ 檢查止逆閥，必要時進(jìn)行更換。

2.2.4 機(jī)組噴油量

（1）油過濾器堵塞

診斷方法：①機(jī)組運行時檢查油過濾器前后的壓差是否在規(guī)定范圍；②停機(jī)后用專用工具拆卸油過濾器，檢查清潔情況。

檢查處理措施：①壓差超過規(guī)定值則更換油過濾器；②若檢查發(fā)現(xiàn)油過濾器上雜質(zhì)多，清潔差也應(yīng)更換油過濾器。

（2）斷油電磁閥工作不正常

斷油閥的作用是在機(jī)組啟動時開啟，使油路形成正常循環(huán)，在機(jī)組停機(jī)時關(guān)閉，避免停機(jī)后油繼續(xù)噴入機(jī)頭進(jìn)入進(jìn)氣口。

在機(jī)組運行狀態(tài)下該閥如果不能全部打開，就不能使油路系統(tǒng)中的油全部循環(huán)，會因出現(xiàn)油循環(huán)量不足，機(jī)頭缺油而使溫度升高，甚至出現(xiàn)損壞機(jī)頭的情況。

診斷方法：在機(jī)組停機(jī)降溫后拆卸該閥膜片是否完好；閥芯磨損情況。

檢查處理措施：若膜片損壞更換膜片，閥芯或閥座磨損超標(biāo)則整體更換電磁閥。

（3）油分離器濾芯失效造成噴油量減少

油分離器的主要作用是將油、氣混和氣中的油和氣有效分離，使?jié)櫥头治龊筮M(jìn)入油系統(tǒng)進(jìn)行正常的循環(huán)，同時使壓縮空氣中的油含量符合標(biāo)準(zhǔn)要求減少環(huán)境污染。若油分離器不能正常工作則會影響進(jìn)入油循環(huán)系統(tǒng)的油量，致使油循環(huán)系統(tǒng)不能正常運行，會導(dǎo)致壓縮機(jī)溫度升高、嚴(yán)重時可能造成機(jī)頭損壞。

診斷方法：如壓縮機(jī)排氣溫度及有分離器等溫度持續(xù)上升，則可能使油分離器堵塞或者油分離器濾芯損壞。

檢查處理措施：停機(jī)后檢查更換油氣分離器濾芯。

（4）最小壓力閥損壞，導(dǎo)致油循環(huán)量減少

最小壓力閥的作用：①保證壓縮機(jī)中油分離器內(nèi)的油的壓力，使油能正常循環(huán)；②防止管路中的壓縮空氣倒流入油分離器內(nèi)；③在機(jī)組加載時始終保持分離器中大氣壓有一定壓差，減小氣體流動速度，使油氣混和氣在分離器中得到有效分離。如果最小壓力閥發(fā)生故障會使油氣分離器兩端壓降過大(≥0.1 MPa)或過小(≤0.02 MPa)時，濾芯起不到過濾分離作用，則潤滑油在濾芯處分離不好。油氣混合通過最小壓力閥，進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，潤滑油跑損過快，大量潤滑油帶到氣路中，溶氣水中油量增多，導(dǎo)致氣浮出水油含量增加。

診斷方法：機(jī)組停運降溫后解體拆卸最小壓力閥彈簧和閥芯、閥座。

檢查處理措施：①彈簧卡塞則清理后重新裝配閥，若彈簧失效則更換彈簧；②若閥芯、閥座磨損超標(biāo)則更換最小壓力閥。

2.2.5 設(shè)計、制造缺陷

（1）陰陽轉(zhuǎn)子間隙過大造成出現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，致使機(jī)組做無用功太多；

（2）機(jī)組設(shè)計內(nèi)壓比太大。檢修無法改變。對于機(jī)組設(shè)計、制造缺陷無法通過檢修解決，需要通過設(shè)計計算驗證和測量檢查。

通過逐步排查分析，最終認(rèn)為：溫控閥的設(shè)定溫度和噴油孔對機(jī)組運行的排氣溫度影響較大，經(jīng)與設(shè)備廠家溝通交流對溫控閥設(shè)定溫度進(jìn)行了調(diào)整，將壓縮機(jī)底部噴油孔進(jìn)行了改進(jìn)，同時對系統(tǒng)各控制閥進(jìn)行檢查。經(jīng)過改造后壓縮機(jī)的排氣溫度降低約15度，達(dá)到工藝運行要求。

4 結(jié)束語

在實際設(shè)備運行過程，導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度高的因素很多，若機(jī)組出現(xiàn)排氣溫度高的現(xiàn)象要立即停機(jī)逐步排查，分析真正的原因并及時排出。

[1]螺桿壓縮機(jī)使用說明書.