螺桿空壓機組故障之—壓縮空氣含水量過多分析和處理

朱霖

摘要：隨著社會的發展工業的進步，工業電氣化程度的加深，螺桿空壓機已成為多行業生產中不可或缺的設備。螺桿空壓機的應用為我國工業提供了強大助力，螺桿空壓機做為動力設備是一種廣泛應用于生產領域的機械設備之一，可以實現高效率工作。螺桿空氣機組需要有經過專業培訓的人員進行操作，不但要按設備操作規程使用、維護設備，進行設備日常保養時，要注意查看設備使用狀態：看、聽、排異，是設備使用和維護人員必備職能，以避免機器損壞導致生產作業效率降低。其中排氣端壓縮空氣水分含量高，不但影響需求端使用，還影響空壓機壽命，是設備使用常見故障之一。

關鍵詞：螺桿空壓機;排氣端壓縮空氣含水量過多;油水混合;零件損傷。

一、螺桿空壓機

螺桿空壓機的工作原理是依靠容積式氣體壓縮機械完成的，靠氣體壓縮罐內的氣體容積變化來實現空壓機的工作運行，又分為進氣口、壓縮機結構件，以及排氣部件等幾部分構成，結構簡單便于操作維修。

主要部件及運行順序為：

空氣進氣

過濾器 進氣閥 螺桿空壓機

（含油過濾器） 油氣分離器（壓力氣罐） 后冷卻器

（含油冷卻器）

螺桿空壓機自動化程度較高，易磨損零件少，操作維護方便，操作人員不必經過長時間的專業培訓，可實現無人值守運轉;其次是動力平衡好：螺桿空壓機沒有不平衡慣性力，機器可平穩地高速工作，可實現無基礎運轉。螺桿空壓機機器結構簡單，設備結構緊湊體積小、重量輕、占地面積少。在各種工作場所的適應性強。

螺桿空壓機具有強制輸氣的特點，在寬闊的范圍內能保持較高效率，在壓縮機結構不作任何改變的情況下，適用于多種工況。

螺桿空壓機還具有安全性高、穩定性強、使用壽命較長、維修簡單等更為突出的優點，為廣大的工業產品制造、維修廠商所使用。

二、排氣端壓縮空氣含水量過多分析

根據螺桿空壓機工作原理，被壓縮的空氣是螺桿空壓機重要的工作介質，不同的工作場所的空氣狀況存在差異會影響到空壓機使用效率甚至壽命。進口空氣中水分是重要影響因素之一，空氣中水分高很有可能會對空壓機主體造成損傷。這就要求使用人員要對螺桿空壓機進行密切的觀測，對機器進行監護維修。

造成壓縮空氣水分高的原因及危害如下：

1、進口端空氣當中含有水汽成分，或者工作環境濕度較大，空氣過濾裝置無法完全吸收空氣中的水分。螺桿空壓機工作時，由于壓縮機內部溫度高，空氣進入后含有水分的空氣將直接蒸發，形成水蒸氣，這些水蒸氣會被螺桿旋轉運動對空氣的擠壓排出壓縮機。當螺桿空壓機停止運轉時候，壓縮機內部還會有少量水蒸氣存在，停機以后，機械內溫度會下降，使留存在螺桿壓機內部的水蒸氣形成冷凝水，這些冷凝水如果不及時排除會造成設備主要構件腔體內水分積壓，并會與部分機械內的潤滑油混合使油乳化，使得潤滑油原有功能降低，可直接造成機械設備在運轉過程中零件間直接摩擦，導致螺桿空壓機零件受損情況發生，若發生設備閑置一定時間，還可能使空壓機內部分零件銹蝕。

2、在系統工作過程中，被壓縮氣體排出后進入油氣分離設備，但是若設備油耗大或壓縮空氣含油、水量大，遇到壓力氣罐、油氣分離安全閥老化，可導致油氣與空氣混合較難分離;滯留期間的水分會對此部件的精密構件造成損傷，還會導致由于排除氣體不純，這種氣體腐蝕儀器的情況也有發生。

3、回油系統的堵塞也會導致壓縮空氣中含油量增大的現象產生，間接導致水分與空氣難以分離。其原因很可能是螺桿空壓機內部的油分芯損壞或堵塞，空壓機中油氣分離器里面油分芯的作用就是將油氣分離開來，如果油分芯產生了損壞或堵塞現象，那么油氣將不能有效分離，導致大量的油氣被壓縮混合空氣帶入到壓縮空氣管路中。

回油管路堵塞，主要是由于回油管路上的單向閥出現故障或者堵塞等情況所產生的，導致回油過程不順暢，導致油氣又被壓縮空氣帶入到系統管路中，從而導致空氣內含有大量的油水混合氣[1]。并且由于壓縮空氣管路系統壓力較低，也會出現油氣分離器內油氣分離不徹底，不能發揮實際的作用的情況產生，在這種情況下就會使得壓縮氣體含油量比較高。

4、最小壓力閥出現故障：最小壓力閥的主要作用是能夠保證系統的整個壓力不要低于最小壓力，如果最小壓力閥出現故障，螺桿空壓機內壓力就會無法維持導致設備耗氣量比較大，空氣壓力就會降低，導致由于空氣壓力無法達到使用需求，造成設備不停頓的工作，導致大量空氣油氣混合的情況發生。

三、排氣端壓縮空氣含水量過多處理辦法

螺桿空壓機排氣端壓縮空氣含水量過多處理要做到快速找出問題所在，并且迅速分析問題出現原因，之后要進行故障排除工作，快速有效的故障排除能夠保持機械組正常運轉，減少對生產的影響。

（一）空氣水分含量高處理辦法

根據不同季節和空壓機使用工況，設備操作人員可以憑借經驗和使用記錄綜合判斷分析。

螺桿空壓機在工作環境濕度較大的情況下工作時，工作人員可以定期采用將螺桿空壓機內部冷凝水排除：即操作人員要分別將空壓機、壓力空氣罐底部的卸油閥打開，里面殘存的冷凝水會首先排出，等到卸油閥卸出的是機油便將卸油閥關閉。這樣能夠有效直接的排出螺桿空壓機內殘存的冷凝水和部分螺桿空壓機排出的氣體中的水分。

壓縮空氣中的水分，需要安裝冷干機過濾器來進行水汽問題的解決，是否安裝和安裝過濾器類型可以根據設備使用的工況確定。

冷干機過濾器分為以下幾種，S級精密過濾器通用范圍為一般空氣壓縮機后置過濾;A級超高效除油過濾器能夠濾除小至0.01μm的液體及固體微粒，幾乎可以過濾掉所有的水分、灰塵和油顆粒;T級空氣管路過濾器能濾除小至1μm的液體及固體微粒，達到最低殘油分含量僅0.5ppm，過濾后的空氣會有微量水分、灰塵和油霧[2];C級主管路過濾器 能除去大量的液體及3μm以上固體微粒，達到最低殘留油分含量僅5ppm，有少量的水分、灰塵和油霧。使用冷感及過濾器可以有效減少水汽排放量，保護設備不被水汽所腐蝕。

（二）混合空氣水分含量高的處理辦法

螺桿空壓機內的油氣、空氣混合數量較大時會影響機器的正常運轉，同時增加機器的耗油量，還可能導致機器停轉的現象發生。

1、檢查冷卻油，冷卻油過多會導致螺桿空壓機內部溫度失衡，從而導致油氣含量過高的問題產生。可通過油位計直接觀看有位高低，所以加油時注意油位刻度，還可以避免不必要的浪費。

2、檢查油氣分離裝置，油氣分離裝置能夠有效地隔絕空氣與油氣，如果此裝置出現破損或失靈則會導致空氣與油氣大量混合的情況發生。之后檢查回油管是否出現堵塞情況，回油管出現破損，會導致油氣不能夠被及時回收，從而導致油氣混合的情況發生。對此，要及時對設備相關零、部件清洗或更換

3、如果前幾項檢查均未發現問題，則要檢查潤滑油的質量。未達到合格標準的油品會產生大量充滿雜質性的煙霧，導致氣體與空氣混合的現象發生。檢查潤滑油領用記錄的所有信息，有疑問的及時匯報有關部門處理解決。

（三）濾芯使用與更換

空壓機前后端輔助設備均使用濾芯，以保證系統達到使用需求的空氣和排除壓縮空氣，是空壓機使用過程中的消耗品。一般情況下，設備運行2000小時，需更換空氣濾芯和油濾芯。但對特殊環境、工況下可適當提前更換，以免設備損傷造成不必要損失。每次更換做好工作記錄。

四、結束語

綜上所述，螺桿空壓機壓縮空氣水分含量高，是工作中常見現象，可能導致壓縮機工作過程中機械零、部件損傷，影響設備正常使用，甚至還可能導致的安全事故發生。如果是空壓機組，還會影響其他設備工作。所以，要做好壓縮空氣水分檢測工作，同時要做好機械保養維修工作，使螺桿空壓機能夠正常運轉。

參考文獻

[1]劉昊城，杜梓楠，曹皓巍， 等.關于螺桿式空壓機的能耗分析[J].當代化工研究，2020，（12）：44-46.

[2]羅貴敏.螺桿式空壓機常見故障原因分析與應對措施[J].工業技術創新，2020，7（3）：113-118.