螺杆空压机4类常见故障和空压机为什么要两级压

时间:2022-01-04 13:31 作者:langair 分享到:

螺杆空压机有双螺杆与单螺杆两种。双螺杆空压机克服了单螺杆空压机不平衡轴承易损缺点,具有寿命长,噪音低,更加节能等优点。

螺杆空压机主要部件由:空气过滤器,低压转子,中间冷却器,电子马达,高压转子,后冷却器,传动部件,齿轮箱,调节器控制系统,安全阀及消音外壳等。

螺杆空压机常见故障如下:

空气输出温度过高

降低空气输入温度。增加空压机房的通风,空压机房的房顶加排气罩,用来排除热气,控制室内温度不要过高,特别炎热的夏季,空压机房的温度不要超过40℃。

降低冷却水的输入温度,冬季水温保持在18℃,夏季水温保持在24℃。

增加冷却水的流量,经测算,冷却水输入温度输出温度差15℃,冷却水流量为3.7/秒。

清理冷却水中的水垢或脏的沉淀物。在冷却水中加入去垢剂疏通冷却水系统。

油温过高

空压机有油保护设置,油温超过70℃时会造成空压机频繁关机,原因油冷却器失效。由于油冷却器内冷却水管路较细,结垢后不易清理,造成油温降不下来。

更换油冷却器费用很高。某厂经过试验,拆下油冷却器后,在去垢剂中浸泡天,再用小水泵将带压力的打入油冷却器中反复冲洗,可将水垢去除。用此方法,该单位空压机没有更换过油冷却器,夏季油温也可控制在60℃以下。

空气过滤器频繁失效

压缩机开始使用时,空气过滤器只能使用一个月就失效。经分析是周围空气环境较脏。为此在空压机空气过滤器上方加上网罩,以延长过滤器的使用时间。

双螺杆空压机跳停

双螺杆空压机在工作期间也能正常供风,但有时突然跳停。先检查电动机部分,没有发现明显问题;再检查压缩机温度自动保护和压力自动调节系统,温控部分正常。

经拆检压力调节阀和减荷阀,发现减荷阀内部用于承受压力调节压差的橡胶薄膜损坏,膜上有一小孔。由于橡胶膜损坏,在供风压力变换时,空压机进风口大小不能够及时调整,机组负荷与柴油机功率不匹配,引起柴油机过载保护跳停,更换减荷阀内橡胶薄膜后,故障排除。开机后立即跳停,偶尔能正常开机,工作一段时间后仍跳停。经检查,润滑油温度和排气压力不高,将温度保护开关暂时短路,跳停现象消失。这表明是温度高引起的跳停,但是感觉不到润滑油散热器散出的热量。

排查润滑油路,温度保护开关盒温控阀正常,更换了油过滤器滤芯,清洗了散热片,故障依旧。在对止回阀进行解体检查发现同样是承受润滑油前后压差的橡胶薄膜损坏,更换后故障排出。

由此可见:空压机的跳停,往往是由于压力调节系统某个阀失效引起,阀的橡胶密封件、塑料膜片、弹簧等零件易出故障,往往隐藏性较强,容易给人造成错觉。

空压机为何要两级压缩

压缩机两级适合产高压,一级适合产气量大。有时候,还需要进行两次以上的压缩,为什么需要分级压缩呢?当要求气体的工作压力较高时,采用单级压缩不仅不经济,有时甚至是不可能实现的,必须采用多级压缩。多级压缩就是将气体从吸入开始,经过几次升压而达到所需要的工作压力。

两级压缩螺杆空压机原理,其压缩过程为自然空气通过空气过滤器进入第一级压缩,在压缩腔与少量润滑油混合,同时将混合气体压缩到级间压力。压缩后的气体进入冷却通道,与大量油雾接触,从而大大降低了温度。降温后的压缩气体进入第二级转子,进行二级压缩,被压缩到排气压力。通过排气法兰排出压缩机,完成整个压缩过程。不同设计的原理大同小异。

节省功率消耗

采用多级压缩,可以通过在级间冷却器的方法,使被压缩气体在经过一级压缩后,先进行等压冷却,以降低温度,再进入下一级气缸。温度降低、密度增大,这样易于进一步压缩,较之一次压缩可以大大节省耗功量。因此在相同的压力下多级压缩做功的面积就比单级压缩要小。级数越多省的功耗就越多越接近于等温压缩。

注意:喷油螺杆空压机的空压机已经非常接近定温过程。如到达饱和状态后继续压缩继续冷却的话,将有冷凝水析出。这些冷凝水如果与压缩空气一起进入油气分离器内,会使冷却油乳化,影响润滑效果。随着冷凝水的不断增加,油位也会不断上升,冷却油将会随同压缩空气进入系统,污染压缩空气,对系统造成严重后果。

因此,为了防止冷凝水的产生,压缩腔内温度不能过低,必须大于冷凝温度。如排气压力为11bar的空压机,冷凝温度为68℃,当压缩腔内温度低于68℃时,将有冷凝水析出。因此喷油螺杆空压机的排气温度不能过低,即等温压缩的应用在喷油螺杆机由于冷凝水的问题受到了限制。

提高容积利用率

由于制造、安装以及运行三方面的原因,气缸内的余隙容积总是不可避免的,而余隙容积不仅直接减小了气缸的有效容积,而且其中所残留的高压气体还必须膨胀至吸气压力,气缸才能开始吸入新鲜气体,这样就等于进一步减少了气缸的有效容积。

不难理解,如果压力比愈大,则余隙容积内残留气体膨胀愈剧,气缸有效容积则愈小。在极限情况下,甚至能够出现余隙容积内的气体在气缸内完全膨胀后,压力仍不低于吸气压力,这时就无法继续吸、排气,气缸的有效容积就变成了零。如果采用多级压缩,则每一级的压缩比很小,余隙容积内残留气体稍微膨胀即可达到吸气压力,这样自然就可以使气缸有效容积增大,从而提高气缸容积的利用率。

降低排气温度

压缩机的排除气体的温度是随压缩比的增加而升高的,压缩比越高排气温度就越高,但是过高的排气温度往往是不允许的。这是由于:在油润滑的压缩机中,润滑油温度搞了会降低粘度,加剧磨损,当温度升高过高时容易在缸内及阀门上形成积碳,加剧磨损,有事甚至发生爆炸。基于各种原因,大大限制了排气温度,所以必须采用多级压缩降低排气温度。

注意:分级压缩可以降低螺杆空压机的排气温度,同时也可使空压机的热力过程尽可能地向定温压缩靠近,以达到节能效果,但并不是对的。尤其对于排气压力13bar以下的喷油螺杆空压机而言,由于其在压缩过程中喷入了低温的冷却油,压缩过程已经接近了定温过程,没必要再进行二级压缩。如在此喷油冷却的基础上再进行分级压缩,使结构复杂,制造成本提高,还增加了气体的流动阻力和额外的功耗,有点得不偿失。此外,如温度过低,在压缩过程中形成冷凝水的话将导致系统状态恶化,造成严重后果。

降低作用在活塞杆上的气体力

活塞压缩机上,当压缩比较高而采用单级压缩时,气缸直径较大,就有较高的气体终压作用在较大活塞面积上,活塞上的气体力就较大。如果采用多级压缩就能大大降低作用于活塞上的气体力因而有可能使得机构轻巧,机械效率提高。

当然,多级压缩也不是级数越多越好。因为级数越多,压缩机结构趋于复杂,尺寸、重量和造价都要增加;气体通道增加,气阀及管理的压力损失增加等,所以有时级数越多反而时经济性下降,级数多了运动机件增加,发生故障的机会也会增加。由于摩擦增加,机械效率也将有所降低。

来源:朗气压缩机械(上海)有限公司


 

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