張海飛

(河南能源化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽(yáng)457004)

噴油螺桿空壓機(jī)主機(jī)排氣溫度高的分析及處理

張海飛

(河南能源化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽(yáng)457004)

闡述了英格索蘭ML300ROTARY噴油螺桿空壓機(jī)基本工作原理以及潤(rùn)滑油系統(tǒng)的組成，著重分析了噴油螺桿空壓機(jī)機(jī)組排氣溫度高的幾種原因以及相應(yīng)的處理措施，總結(jié)了日常操作維護(hù)中如何防止主機(jī)排氣溫度高的操作經(jīng)驗(yàn)。[關(guān)鍵詞]：螺桿空壓機(jī)；排氣溫度高；冷卻器；潤(rùn)滑油；油過濾器

1 噴油螺桿空壓機(jī)K215A/B工作原理

中原大化三聚氰胺裝置有2臺(tái)英格索蘭空壓機(jī)，位號(hào)為K215A/B，容積流量為60.2 m3/min，額定功率300 kW，出口壓力0.76 MPa,該機(jī)采用兩級(jí)壓縮，為噴油螺桿壓縮機(jī)，潤(rùn)滑油使用英格索蘭專用的超級(jí)冷卻劑。英格索蘭空壓機(jī)機(jī)組冷卻系統(tǒng)分兩種，一種為水冷機(jī)組，一種為風(fēng)冷機(jī)組，該機(jī)組均為水冷機(jī)組。

該機(jī)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)二級(jí)螺桿空壓機(jī)，其主要部件電機(jī)、主機(jī)、油冷器、氣體冷卻器、油氣分離器、控制系統(tǒng)、管道、冷卻風(fēng)扇等，都集成一個(gè)底板上，并用箱板封閉，成為一個(gè)自成一體的空壓機(jī)組。設(shè)計(jì)工作環(huán)境溫度范圍為1.7～46℃。標(biāo)準(zhǔn)極限溫度46℃，螺桿空壓機(jī)的壓縮產(chǎn)生于2根螺桿(陽(yáng)螺桿和陰螺桿)的嚙合[1]。

圖1為壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)和空氣、水路系統(tǒng)。經(jīng)入口過濾器過濾后的干凈空氣被吸入主機(jī)，經(jīng)過一級(jí)壓縮將空氣壓力提至級(jí)間壓力，與大量潤(rùn)滑油混合冷卻后送至二級(jí)壓縮，經(jīng)過二級(jí)壓縮將空氣壓力提至排氣壓力，壓縮空氣與潤(rùn)滑油一起送至油氣分離器，在油氣分離器內(nèi)完成潤(rùn)滑油與壓縮空氣的分離，壓縮空氣通過最小壓力閥送至空氣冷卻器降溫，隨后經(jīng)過水分離器初步分離壓縮空氣中水份，最終經(jīng)干燥系統(tǒng)干燥處理后送至用戶。

壓縮機(jī)潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)由油氣分離器、油池、油冷卻器、油過濾器、斷油閥組成，絕大部分的油在油氣分離器內(nèi)經(jīng)過和油濾芯碰撞，落入分離器下部的油池，少量的油伴隨壓縮空氣穿過濾芯后經(jīng)回油管送回主機(jī)。壓縮機(jī)工作時(shí)油池內(nèi)的潤(rùn)滑油受壓經(jīng)油冷卻器、溫控閥、油過濾器、斷油閥然后通過冷卻油分配器送入主機(jī)各潤(rùn)滑點(diǎn)。溫控閥通過感應(yīng)潤(rùn)滑油溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，壓縮機(jī)啟動(dòng)后潤(rùn)滑油溫度上升，當(dāng)溫度升至70℃左右時(shí)溫控閥開啟，潤(rùn)滑油進(jìn)入油冷卻器?？諝饫鋮s器和油冷卻器是串聯(lián)形式，冷卻水先進(jìn)入空氣冷卻器換熱后再進(jìn)入油冷卻器。

圖1 噴油螺桿空壓機(jī)水冷機(jī)組示意圖

2 排氣溫度高的原因分析

主機(jī)排氣溫度檢測(cè)探頭安裝在主機(jī)出口到油氣分離器的管線上，溫度一般控制在80～110℃，當(dāng)溫度達(dá)到113℃時(shí)機(jī)組聯(lián)鎖跳車，油溫過高在螺桿之間形不成良好的油膜，容易造成主機(jī)損壞。溫度過低則不利于油、水分離，回流至主機(jī)的油中水含量高會(huì)對(duì)螺桿造成腐蝕，故機(jī)組排氣溫度一般控制在80℃以上。

2.1 油池油位過低

油池在空壓機(jī)油氣分離器下部，安裝有一個(gè)玻璃液位計(jì)，用來觀察油位，一般油位不能低于視鏡的1/3，油位過低在機(jī)組運(yùn)行期間潤(rùn)滑油從主機(jī)攜帶出的熱量有限，會(huì)造成機(jī)組排氣溫度升高。油池油位也不宜過高，油位過高會(huì)影響油氣分離器的工作效果，造成空氣中帶油。

2.2 冷卻水流量過低

K215A/B設(shè)置2個(gè)冷卻器，一個(gè)油冷卻器，一個(gè)空氣冷卻器，2個(gè)冷卻器為串聯(lián)形式。

（1）冷卻器結(jié)垢堵塞。由于機(jī)組運(yùn)行時(shí)溫度較高，冷卻器很容易結(jié)垢，若其中有一個(gè)冷卻器列管結(jié)垢堵塞就會(huì)影響冷卻水流量，造成排氣溫度升高。

（2）冷卻水管線濾網(wǎng)堵塞。冷卻水管線上設(shè)置有一“Y”型過濾網(wǎng)，濾網(wǎng)后面有一壓力表，日常操作中要注意觀察該壓力表壓力，若壓力過低說明濾網(wǎng)需要進(jìn)行清理。

2.3 冷卻器列管泄漏

油冷卻器和空氣冷卻器列管泄漏都會(huì)造成機(jī)組排氣溫度升高，當(dāng)油冷卻器列管泄漏時(shí)，機(jī)組運(yùn)行期間由于機(jī)組壓力高于冷卻水系統(tǒng)壓力，油會(huì)漏入冷卻水系統(tǒng)，造成油池油位降低，并且會(huì)影響冷卻水流量。可以通過排放冷卻水出口導(dǎo)淋觀察有無潤(rùn)滑油帶出判斷油冷卻器列管是否泄漏，油冷卻器列管泄漏機(jī)組停車泄壓后冷卻水會(huì)進(jìn)入油系統(tǒng)污染潤(rùn)滑油，造成油位升高。在機(jī)組運(yùn)行期間空氣冷卻器列管泄漏，會(huì)造成空氣進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)，影響冷卻水的流量。通過排放冷卻水出口導(dǎo)淋觀察有無氣體伴隨冷卻水帶出可以判斷空氣冷卻器是否泄漏，若空氣冷卻器泄漏在機(jī)組停車泄壓后，從機(jī)組出口空氣管線的導(dǎo)淋會(huì)有水排出。

2.4 溫控閥故障

溫控閥作用是控制壓縮機(jī)最低噴油溫度，保證開機(jī)時(shí)盡快將油溫提至露點(diǎn)溫度以上，較低的噴油溫度會(huì)使壓縮機(jī)主機(jī)排氣溫度過低，在油氣分離器內(nèi)析出冷凝水，惡化潤(rùn)滑油的品質(zhì)[2]。開機(jī)時(shí)冷卻油不經(jīng)過冷卻器，當(dāng)油溫上升到70℃左右時(shí)閥芯內(nèi)的熱膨脹物質(zhì)受熱膨脹，堵住三通管路中直接去主機(jī)方向的油路口，打開去往冷卻器的油路口，溫度下降，反之一樣。當(dāng)溫度高時(shí)溫控閥開啟過慢或開啟不到位會(huì)導(dǎo)致排氣溫度高，從油氣分離器出來的潤(rùn)滑油，經(jīng)過溫控閥控制一路通過油冷器冷卻后回主機(jī)，一路不通過油冷器直接回主機(jī)，溫控閥根據(jù)油溫高低調(diào)節(jié)開度，分配兩路油的流量。溫控閥一般情況下不會(huì)出現(xiàn)問題，若懷疑溫控閥故障可以將閥門拆下侵入在水中，不斷提高水溫測(cè)試其工作效果。

2.5 油過濾器堵塞

油過濾器安裝在溫控閥后面，用來過濾油內(nèi)雜質(zhì)，油過濾器堵塞后造成油流量下降，主機(jī)排氣溫度會(huì)隨之升高，過濾器進(jìn)、出口裝有壓力監(jiān)測(cè)探頭用來測(cè)量過濾器壓差，運(yùn)行中壓力監(jiān)測(cè)導(dǎo)壓管容易堵塞，造成壓差指示失真。油過濾器堵塞后可以拆下濾芯簡(jiǎn)單清理，如果效果不好就必須更換新的濾芯，新機(jī)第一個(gè)油過濾器一般運(yùn)行150 h更換，正常運(yùn)行后一般每2000 h更換，油過濾器運(yùn)行周期一般和空壓機(jī)入口空氣過濾器的工作效果有關(guān)。油過濾器堵塞是導(dǎo)致機(jī)組排氣溫度高的主要原因之一。

2.6 斷油閥故障

斷油閥作用是機(jī)組停機(jī)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，防止?jié)櫥蛷闹鳈C(jī)的入口噴出，開機(jī)時(shí)自動(dòng)打開。若控制斷油閥的電磁閥故障或斷油閥閥芯卡澀，開機(jī)后油回不到主機(jī)機(jī)組溫度會(huì)迅速升高跳車。開機(jī)后判斷斷油閥是否工作正常，可以將手放在斷油閥后的回油管線上，感覺溫度的變化情況，管線溫度應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)上升至60～70℃，若管線溫度沒變化或變化不明顯，開機(jī)后短短幾分鐘內(nèi)主機(jī)排氣溫度高聯(lián)鎖跳車，這就說明斷油閥工作不正常，可以先檢查斷油閥的電磁閥，若電磁閥工作正常就需要對(duì)斷油閥進(jìn)行檢查，拆下斷油閥檢查閥芯及閥座內(nèi)是否有雜物及拉毛現(xiàn)象，必要時(shí)需要更換新的斷油閥。

3 日常操作維護(hù)

正確的操作維護(hù)是保證機(jī)組主機(jī)排氣溫度正常的關(guān)鍵，噴油螺桿空壓機(jī)潤(rùn)滑條件和工作環(huán)境比較苛刻，潤(rùn)滑油在約0.5～1 min內(nèi)就要循環(huán)使用一次[3]。正確的維護(hù)可以有效延長(zhǎng)潤(rùn)滑油使用時(shí)間和機(jī)組轉(zhuǎn)子壽命。

3.1 油質(zhì)的維護(hù)

（1）機(jī)組運(yùn)行期間要注意經(jīng)常清理或更換空氣入口濾網(wǎng)，濾網(wǎng)上設(shè)置有壓差高報(bào)警，但運(yùn)行期間贓物容易把壓差報(bào)警導(dǎo)壓管堵塞，造成壓差指示失真，甚至?xí)斐蔀V網(wǎng)被抽破，贓物進(jìn)入主機(jī)潤(rùn)滑油內(nèi)，堵塞油過濾器，造成排氣溫度上升。大量贓物進(jìn)入主機(jī)嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成軸承潤(rùn)滑孔堵塞，損壞設(shè)備。所以建議機(jī)組最好設(shè)置在廠房?jī)?nèi)，減少空氣中的粉塵量，機(jī)組運(yùn)行期間要定期清理或更換空氣入口濾網(wǎng)。

（2）油冷卻器泄漏的情況下，機(jī)組停機(jī)泄壓后會(huì)造成冷卻水進(jìn)入油系統(tǒng)，油池內(nèi)油位上升。出現(xiàn)這種情況時(shí)需要將潤(rùn)滑油全部更換，并將油池內(nèi)殘留的水置換干凈。

（3）機(jī)組運(yùn)行環(huán)境對(duì)潤(rùn)滑油的質(zhì)量和使用壽命也有一定影響，比如，過多堿性或酸性氣體隨著空氣進(jìn)入潤(rùn)滑油，久而久之會(huì)影響潤(rùn)滑油的使用效果。

（4）為保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，建議定期對(duì)潤(rùn)滑油性能進(jìn)行取樣分析，視情況更換。

3.2 冷卻水系統(tǒng)維護(hù)

（1）選擇合適的冷卻水濾網(wǎng)并定期進(jìn)行清理，保證充足的冷卻水量，防止冷卻器結(jié)垢堵塞。日常巡檢時(shí)注意觀察冷卻水壓力并監(jiān)測(cè)冷卻水回水溫度，有必要時(shí)清理管線濾網(wǎng)。

（2）當(dāng)冷卻器換熱效果較差時(shí)，若有必要需對(duì)冷卻器進(jìn)行化學(xué)清洗，化學(xué)清洗必須選擇合適的清洗劑，因換熱器列管材質(zhì)為銅且比較薄，清洗時(shí)容易造成列管腐蝕泄漏，化學(xué)清洗后需用清水將列管沖洗干凈。

4 結(jié)論

噴油螺桿空壓機(jī)最常見的故障就是主機(jī)排氣溫度高跳車，尤其在夏季環(huán)境溫度高的情況下該問題更為突出，機(jī)組潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)的科學(xué)維護(hù)是解決主機(jī)排氣溫度高的關(guān)鍵。通過對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問題分析，總結(jié)出機(jī)組日常維護(hù)注意事項(xiàng)和主機(jī)排氣溫度高的原因排查和故障判斷辦法，對(duì)此類型空壓機(jī)的操作維護(hù)有一定指導(dǎo)意義。

[1]張曉峰.噴油螺桿壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)及維護(hù)[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2000，（04）：41-42.

[2]李燕坡，劉廣州.噴油螺桿壓縮機(jī)排氣溫度高的分析和處理[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2010，（02）：39-40.

[3]宋寶華.噴油螺桿壓縮機(jī)用油[J].壓縮機(jī)技術(shù)，1989，（06）：27-31.

Analysis and Treatment for the High Exhaust Temperature of the Oil Jet Screw Air Compressor

ZHANG Hai-fei
(Zhongyuan Dahua Company of Henan Energy&Chemical Industrial Group Company.,Ltd., Puyang 457004,China)

This paper described the basic working principle of ML300ROTARY screw air compressor by Ingersill Rand and the constitution of the lubricating system,specially analyzed on causes and counter measures for the high exhaust temperature of the compressor,concluded the operating experiences on how to prevent the high exhaust temperature on the main machine during normal operation and maintenance.

screw air compressor;high exhaust temperature;cooler;lube oil;oil filter

TH455

B

1006-2971（2015）03-0050-03

張海飛（1980-），男，河南濮陽(yáng)人，本科，工程師，從事工程技術(shù)管理工作。E-mail：1635252@163.com

2014-12-03