螺桿空壓機(jī)頻繁加卸載原因分析

李飛（四川瀘州川南發(fā)電有限責(zé)任公司，四川 瀘州 646000）

0 引言

瀘州電廠壓縮空氣系統(tǒng)由3 臺儀用空壓機(jī)、1 臺雜用空壓機(jī)及6臺除灰空壓機(jī)組成，儀用空壓機(jī)主要用于控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及檢測系統(tǒng)吹掃、冷卻用氣，雜用空壓機(jī)用于檢修氣動工具、現(xiàn)場吹掃，除灰空壓機(jī)主要用于除灰系統(tǒng)飛灰的輸送及提供脫硫系統(tǒng)儀表用氣。空氣壓縮機(jī)長時(shí)間運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題及故障，比如，排氣溫度高、排氣壓力高、排氣壓力低等，這類故障都會在控制面板有明確警示或者緊急停機(jī)，所以檢修人員也會及時(shí)消除這類缺陷，而加卸載頻繁在短時(shí)間內(nèi)雖然不會影響設(shè)備的運(yùn)行，但是若不能及時(shí)解決，就容易造成空壓機(jī)效率降低、耗電量增加，設(shè)備部件損壞進(jìn)而影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文以瀘州電廠儀用空壓機(jī)系統(tǒng)為例，對以往發(fā)生的頻繁加卸載原因進(jìn)行了分析，并給出了處理方法，為消除同類型缺陷提供一定的參考依據(jù)。

1 空氣系統(tǒng)基本簡介

瀘州電廠儀用空壓機(jī)為壽力LS25S-350H 空壓機(jī)，后處理設(shè)備為組合式干燥機(jī)，系統(tǒng)布局如圖1所示。

1.1 空壓機(jī)的工作流程

表1 空壓機(jī)參數(shù)表

空壓機(jī)一般分為輕載啟動、常規(guī)運(yùn)行、氣量調(diào)節(jié)、卸載運(yùn)行四個運(yùn)行階段。啟動時(shí)，電機(jī)在Y 形連接下輕載運(yùn)行。6 秒過后打開啟動電磁閥，空壓機(jī)進(jìn)入常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)油氣分離器壓力超過0.34Mpa 時(shí)，最小壓力閥啟動，空壓機(jī)向外供氣[1]。只要系統(tǒng)內(nèi)壓力在8.0Bar 之內(nèi)，那么，進(jìn)氣閥全開的狀態(tài)一直保持。當(dāng)用戶端的用氣量小于空壓機(jī)系統(tǒng)排氣量時(shí)，那么系統(tǒng)內(nèi)的壓力就會逐步升高，壓力升高到7.4Bar（系統(tǒng)設(shè)定）時(shí)，壓力調(diào)節(jié)器就會通過氣缸控制進(jìn)氣閥來減小空壓機(jī)出力。確保排氣量和供氣量的平衡。當(dāng)用戶端需求量持續(xù)降低，達(dá)到卸載壓力時(shí)，那么進(jìn)氣閥就會徹底關(guān)閉，并打開排空閥，空壓機(jī)進(jìn)入到卸載狀態(tài)。直到壓力低于加載壓力，空壓機(jī)再次打開進(jìn)氣閥加載運(yùn)行。

1.2 組合式干燥機(jī)運(yùn)行流程

組合式干燥機(jī)是利用制冷劑產(chǎn)生相變制冷和物理吸附原理使壓縮空氣干燥。通過制冷原理使壓縮空氣中的水蒸氣在低溫下過飽和而冷凝成液體，用適當(dāng)方式將冷凝水（包括部分油和塵）從壓縮空氣中分離出來，從而去除了壓縮空氣中的大部分水蒸氣；再通過物理吸附壓縮空氣中剩余水蒸氣，使壓縮空氣進(jìn)一步干燥，從而得到更低露點(diǎn)溫度的壓縮空氣[2]。

2 空壓機(jī)頻繁加卸載原因分析

儀用空壓機(jī)單臺額定排氣量約45m3/min，正常運(yùn)行時(shí)，控制面板設(shè)置卸載壓力為8.0Bar，加載壓差為0.8Bar，根據(jù)實(shí)際使用情況，單機(jī)組運(yùn)行時(shí)為一運(yùn)兩備，此種情況下，空壓機(jī)的加載時(shí)間一般為5min左右，卸載時(shí)間約2min。所謂頻繁加卸載，及一分鐘內(nèi)加卸載3～5次不等，甚至更多。加卸載頻繁的原因一般有以下幾種：

2.1 設(shè)備原因

（1）空壓機(jī)本身進(jìn)行排氣的壓力控制是與其加卸載密切相關(guān)的環(huán)節(jié)，排氣主要目的是控制空壓機(jī)加載和卸載，通常將加載和卸載的壓力控制在合理范疇內(nèi)，一旦兩者設(shè)定之差變小，就會導(dǎo)致空壓機(jī)頻繁的加卸載[3]，從控制邏輯出發(fā)，空壓機(jī)加載時(shí)壓力升高，卸載時(shí)壓力下降；或者僅僅加載壓力上升、卸載壓力突然下降，都會導(dǎo)致機(jī)組加卸載的周期縮短，兩者的壓力數(shù)值越接近，加卸載的出現(xiàn)頻率就會更加頻繁，導(dǎo)致整體設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)中的隱患增大[4]。

（2）由空壓機(jī)運(yùn)行流程可知，本廠空壓機(jī)配備壓力調(diào)節(jié)器。當(dāng)用戶端的用氣量小于空壓機(jī)系統(tǒng)的額定排氣量時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的壓力將會上升。系統(tǒng)內(nèi)的壓力將超過7.4Bar（此壓力值為假定）。如果此時(shí)壓力調(diào)節(jié)器隔膜部件損壞，致使氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)失效，空壓機(jī)的管線壓力很快達(dá)到卸載壓力，而引起加卸載頻繁。

2.2 系統(tǒng)原因

如果空壓機(jī)本體設(shè)備調(diào)試及壓力調(diào)節(jié)器沒有故障，可以考慮空壓機(jī)后端管路是否有漏氣或者堵塞。

2.2.1 管路漏氣

空壓機(jī)出口及干燥機(jī)出口均設(shè)置有止回閥，保證了如果止回閥前管路泄漏，而不會影響儲氣罐壓力的穩(wěn)定，讓后端設(shè)備始終在一個相對恒定的壓力下工作。但是，如果在止回閥前的管道有泄漏，易造成空壓機(jī)卸載時(shí)管線壓力很快下降，短時(shí)間便達(dá)到加載壓力，當(dāng)設(shè)備加載時(shí)，由于逆止閥后壓力并未達(dá)到加載壓力值，所以很快便卸載。如此反復(fù)

圖1 儀用空氣系統(tǒng)

2.2.2 管路堵塞

如果空壓機(jī)到儲氣罐之間管路有部分堵塞時(shí)，那么壓縮空氣的流通就會受到阻礙，堵塞部位與空壓機(jī)之間的壓力在空壓機(jī)加載時(shí)短時(shí)就會升高，導(dǎo)致很快便達(dá)到卸載壓力值。由于堵塞部位后真實(shí)壓力并未達(dá)到卸載壓力值，造成空壓機(jī)又重新加載。

3 處理方案

3.1 設(shè)備原因?qū)е骂l繁加卸載的處理方法

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)加卸載頻繁時(shí)，首先檢查控制面板壓力參數(shù)設(shè)置是否正確，在壓力差數(shù)的設(shè)置時(shí)，要特別注意，如果是幾臺空壓機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，需將其中的一臺設(shè)備卸載壓力比其他設(shè)備卸載壓力低0.1～0.2Bar，以避免設(shè)備同時(shí)加卸載對系統(tǒng)的沖擊，而造成頻繁加卸載。

如果壓力設(shè)置正確，觀察在設(shè)備卸載前，壓力調(diào)節(jié)器是否參與調(diào)節(jié)。如果卸載前進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥沒有動作，那么就需要檢查壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)的隔膜是否故障[1]。

如果以上都沒有問題，可以通過在線校準(zhǔn)或拆除壓力傳感器詳細(xì)檢測判斷壓力傳感器是否故障。壓力傳感器的故障一般通過管路吹掃都能消除。

3.2 系統(tǒng)原因引起頻繁加卸載的處理方法

（1）對于系統(tǒng)原因引起的頻繁加卸載，可以先檢查系統(tǒng)的漏點(diǎn)，一般系統(tǒng)常見的漏點(diǎn)有：空壓機(jī)疏水器手動疏水閥有沒有打開；自動疏水閥浮球是否卡澀；干燥機(jī)前端、中間、后端疏水閥是否打開；干燥機(jī)再生氣閥是否開度過大。

（2）系統(tǒng)堵塞處理比較復(fù)雜，可以通過空壓機(jī)出口壓力與干燥機(jī)出口壓力的差值來判斷，如果差值過大(干燥機(jī)系統(tǒng)壓差一般0.5Bar)，則可以判斷為管路或設(shè)備堵塞。空壓機(jī)出口與干燥機(jī)出口之間的設(shè)備有過濾器、干燥機(jī)等，經(jīng)過長時(shí)間檢修經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，一般的故障點(diǎn)有：

（1）過濾器：過濾器濾芯、過濾器排污電磁閥、排污電磁閥濾網(wǎng)。其中以排污電磁閥前濾網(wǎng)堵塞的概率最大，可通過清洗或更換解決。

（2）兩臺干燥塔通過入口切換閥操作進(jìn)氣。如果切換閥切換不到位，也可導(dǎo)致氣體流動受阻。干燥塔入口切換閥為氣動閥門。常見故障為氣源和閥體兩方面，通過檢查過濾減壓閥、氣源管路可以判斷氣源是否正常；當(dāng)然也可以通過手動操作氣動閥門來檢查閥體是否動作靈活及氣缸密封性是否良好。

（3）如果組合式干燥機(jī)的制冷部分熱力膨脹閥沒有調(diào)整合適，容易造成冷干機(jī)的蒸發(fā)器進(jìn)、出口大部分結(jié)冰堵塞，從而阻礙氣體流通。判斷方法是，如果制冷壓縮機(jī)入口管道表面有冷凝水、甚至結(jié)冰的情況，那么冷干機(jī)的參數(shù)就要進(jìn)行調(diào)整，避免設(shè)備損壞造成不必要的損失。此種情況在環(huán)境溫度發(fā)生變化的時(shí)候容易發(fā)生，一般通過調(diào)節(jié)熱力膨脹閥或者冷卻器減溫水可以得到解決。

4 結(jié)語

每個企業(yè)的空壓機(jī)系統(tǒng)化在布置上各有差異，單只要按照上述解決問題的思路，便可以解決空壓機(jī)系統(tǒng)在頻繁加卸載方面的缺陷。利用上述的分析方法，可以快速判斷空壓機(jī)頻繁加卸載的原因，減輕維護(hù)的工作量，也為企業(yè)節(jié)約設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)也保證了機(jī)組的安全。